Międzynarodowy zespół badawczy, któremu przewodził naukowiec z Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach, odkrył w kości prehistorycznego płaza złośliwy nowotwór. To kolejny znaczący dowód na występowanie tego typu schorzeń w zamierzchłej przeszłości.
Dowody z zakresu paleontologii są ograniczone do skamieniałych kości, dlatego też schorzenia, które naukowcy identyfikują w materiale kopalnym, muszą albo bezpośrednio dotyczyć układu kostnego, albo wpływać na kości w sposób pośredni. Do takich chorób należą niektóre nowotwory złośliwe, które powszechnie wiąże się z rozwojem cywilizacji, a tym samym postępującym zanieczyszczeniem środowiska. Niewątpliwie czynniki te zwiększają zapadalność, jednak same nowotwory mają dużo dłuższą historię. Badania zwierząt pozaludzkich, w tym bardzo starych ewolucyjnie grup, takich jak jamochłony, pokazują, że proces powstawania raka jest cechą ewolucyjnie pierwotną i występuje od początków życia na Ziemi.
Nowotworzenie leży u podstaw ewolucji i rozwoju wielokomórkowości klonalnej. Zwierzęta wielokomórkowe eksponują naturalne dążenie do ciągłego dzielenia się i różnicowania komórek swojego ciała. Przebieg podziałów klonalnych – tzn. takich, w których z jednej pierwotnej komórki powstają komórki potomne – jest ściśle kontrolowany i regulowany przez genetyczne mechanizmy zarządzające organizmem zwierzęcia. W przypadku utraty tej kontroli, spowodowanej wystąpieniem mutacji, następuje nieskoordynowany podział komórek, który skutkuje nadmiernym rozrostem masy tkanki. W taki właśnie sposób – według powszechnie akceptowanej teorii mutacji somatycznych – dochodzi do powstawania guzów.
Poznanie historii ewolucyjnej nowotworów, a zatem tego, kiedy i u jakich zwierząt występowały oraz jak wpływały na ich życie i funkcjonowanie, może pomóc w zrozumieniu ich historii ewolucyjnej, a pośrednio przyczynić się do powstawania nowych metod terapeutycznych. Kopalne świadectwa nowotworów w postaci deformacji kości poprzez występowanie narośli czy guzów identyfikowano już wcześniej także u dinozaurów i innych prehistorycznych kręgowców.
Interdyscyplinarny, międzynarodowy zespół badawczy, któremu przewodził dr Dawid Surmik z Wydziału Nauk Przyrodniczych Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach, dostarczył kolejnego znaczącego dowodu na występowanie nowotworów w zamierzchłej przeszłości Ziemi. W pracy opublikowanej na łamach BMC Ecology and Evolution naukowcy przedstawili wyniki badań kręgu triasowego płaza tarczogłowego Metoposaurus krasiejowensis, odkrytego w Krasiejowie koło Opola. Krasiejów to stanowisko doskonale znane paleontologom z zachowanymi licznymi szczątkami kopalnych kręgowców, które od lat są badane przez naukowców z różnych jednostek polskich i zagranicznych.
Na jednym z kręgów, należącym do zbiorów naukowych Instytutu Paleobiologii PAN, zidentyfikowano narośl, która obrastała znaczną jego część. Badacze we współpracy z Wydziałowym Laboratorium Mikrotomografii Komputerowej Uniwersytetu Śląskiego wykorzystali promieniowanie rentgenowskie, aby poznać wewnętrzną strukturę owej skamieniałości. Skany ujawniły, że patologiczna tkanka nie tylko obrasta kręg z zewnątrz, ale także wnika do jego wnętrza, wdzierając się w głąb kości poprzez naturalne kanały odżywcze, obecne w kręgu. W tym momencie stało się jasne, że przyczyną narośli był nowotwór złośliwy.
Dalsza analiza skanów ujawniła, że pokaźna część struktury kręgu została zniszczona w wyniku rozrostu patologicznej tkanki. Badacze przecięli okaz i naklejając fragmenty kości na szkiełko mikroskopowe zeszlifowali jego powierzchnię do uzyskania cienkiej, półprzeźroczystej próbki, którą można obserwować w mikroskopie świetlnym, podobnie jak bada się współczesne próbki nowotworowe w laboratoriach medycznych. Preparaty przygotowane w taki sposób ujawniły wiele informacji dotyczących budowy histologicznej patologicznej tkanki, a zwłaszcza kontaktu pomiędzy częścią zmienioną chorobowo i częścią jeszcze nie zajętą procesem nowotworzenia.
Bazując na tych obserwacjach, orzeczono, że nowotworem, który dotknął kopalnego płaza, był kostniakomięsak (osteosarcoma). Szczegółowe badania ujawniły jednak dużo więcej informacji o dynamice wzrostu prehistorycznego nowotworu, której rekonstrukcję przedstawiono szczegółowo w artykule. Zidentyfikowany przez polsko-niemiecko-amerykański zespół naukowców złośliwy nowotwór u metopozaura jest aktualnie jednym z najstarszych przykładów raka w zapisie kopalnym i jedynym pewnym, odnoszącym się do kopalnego płaza. Jest także najlepiej udokumentowanym świadectwem występowania nowotworów u prehistorycznych zwierząt, popartym solidnymi dowodami badań mikrostrukturalnych.
W skład zespołu, którym kierował dr Dawid Surmik, weszli naukowcy z Wydziału Nauk Ścisłych i Technicznych Uniwersytetu Śląskiego, Instytutu Paleobiologii Polskiej Akademii Nauk, Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie, Uniwersytetu Opolskiego, Uniwersytetu w Bonn (Niemcy) oraz Muzeum Historii Naturalnej Carnegie (Pensylwania, USA). Badania zostały sfinansowane przez Narodowe Centrum Nauki w ramach projektu badawczego pt. „Osteopatologie w zapisie kopalnym nośnikiem informacji paleoekologicznej i paleoepidemiologicznej”.
źródło: US