Den huvudsakliga tumörmassan är på toppen av benet, och kan ses på 3D-rekonstruktionen i gult; röd grå är det normala benet och rött betecknar märghålan. Kredit:Centrosaurus diagram av Danielle Dufault. Med tillstånd av Royal Ontario Museum. © Royal Ontario Museum/McMaster University
Ett samarbete ledd av Royal Ontario Museum (ROM) och McMaster University har lett till upptäckten och diagnosen av en aggressiv malign skelettcancer – ett osteosarkom – för första gången någonsin i en dinosaurie. Inga maligna cancerformer (tumörer som kan spridas i hela kroppen och har allvarliga hälsokonsekvenser) har någonsin dokumenterats hos dinosaurier tidigare. Tidningen publicerades den 3 augusti i den prestigefyllda medicinska tidskriften The Lancet Onkologi .
Cancerbenet i fråga är fibula (underbensbenet) från Centrosaurus apertus , en behornad dinosaurie som levde för 76 till 77 miljoner år sedan. Upptäcktes ursprungligen i Dinosaur Provincial Park i Alberta 1989, den illa missbildade änden av fossilet ansågs ursprungligen representera en läkande fraktur. Att notera de ovanliga egenskaperna hos benet på en resa till Royal Tyrrell Museum 2017, Dr David Evans, James och Louise Temerty gav ordförande för vertebratpaleontologi från ROM, och Drs. Mark Crowther, Professor i patologi och molekylär medicin, och Snezana Popovic, en osteopatolog, båda vid McMaster University, beslutade att undersöka det vidare med hjälp av modern medicinsk teknik. De sammanställde ett team av multidisciplinära specialister och medicinsk personal från områden inklusive patologi, radiologi, Ortopedisk kirurgi, och paleopatologi. Teamet omvärderade benet och närmade sig diagnosen på samma sätt som den skulle närma sig för diagnosen av en okänd tumör hos en mänsklig patient.
"Diagnos av aggressiv cancer som denna hos dinosaurier har varit svårfångad och kräver medicinsk expertis och flera nivåer av analys för att korrekt identifiera, " säger Crowther, som också är donator i Royal Patrons Circle och volontär vid ROM. "Här, vi visar den omisskännliga signaturen av avancerad skelettcancer hos 76 miljoner år gammal behornad dinosaurie – den första i sitt slag. Det är väldigt spännande."
Jämförelse mellan tunna sektioner av det cancerösa skenbenet (vänster) och normalt skenben hos den behornade dinosaurien Centrosaurus apertus. Fossilerna var tunna sektionerade för att jämföra benets mikrostruktur och korrekt diagnostisera osteosarkomet. Kredit:Royal Ontario Museum.© Royal Ontario Museum/McMaster University
Efter noggrann undersökning, dokumentera, och gjuter benet, teamet utförde högupplösta datortomografi (CT) skanningar. De tunnade sedan det fossila benet och undersökte det under ett mikroskop för att bedöma det på bencellsnivå. Kraftfulla tredimensionella CT-rekonstruktionsverktyg användes för att visualisera cancerns fortskridande genom benet. Genom att använda denna rigorösa process, utredarna nådde diagnosen osteosarkom.
För att bekräfta denna diagnos, de jämförde sedan fossilet med en normal fibula från en dinosaurie av samma art, samt till en mänsklig fibula med ett bekräftat fall av osteosarkom. Det fossila exemplaret är från en vuxen dinosaurie med ett framskridet stadium av cancer som kan ha invaderat andra kroppssystem. Ändå hittades den i en massiv benbädd, tyder på att den dog som en del av en stor flock av Centrosaurus drabbats av en översvämning.
"Shin benet visar aggressiv cancer i ett framskridet stadium. Cancern skulle ha haft förödande effekter på individen och gjort den mycket sårbar för dåtidens formidabla tyrannosaurier, säger Evans, en expert på dessa behornade dinosaurier. "Det faktum att denna växtätande dinosaurie levde i en stor, skyddande flock kan ha låtit den överleva längre än vad den normalt skulle ha gjort med en så förödande sjukdom."
Osteosarkom är en skelettcancer som vanligtvis uppstår under det andra eller tredje decenniet av livet. Det är en överväxt av oorganiserat ben som sprider sig snabbt både genom benet där det kommer från och till andra organ, inklusive vanligast, lungan. Det är samma typ av cancer som drabbade den kanadensiska idrottaren Terry Fox och ledde till att hans högra ben delvis amputerades före Foxs heroiska Marathon of Hope 1980.
"Det är både fascinerande och inspirerande att se en liknande multidisciplinär insats som vi använder för att diagnostisera och behandla osteosarkom hos våra patienter som leder till den första diagnosen osteosarkom hos en dinosaurie, säger Seper Ekhtiari, en ortopedisk kirurgisk invånare vid McMaster University. "Denna upptäckt påminner oss om de vanliga biologiska kopplingarna i hela djurriket och förstärker teorin att osteosarkom tenderar att påverka skelett när och var de växer snabbast."
Denna studie syftar till att etablera en ny standard för diagnos av oklara sjukdomar i dinosauriefossil och öppnar dörren till mer exakta och säkrare diagnoser. Att etablera kopplingar mellan mänskliga sjukdomar och sjukdomar från det förflutna kommer att hjälpa forskare att få en bättre förståelse för utvecklingen och genetiken av olika sjukdomar. Bevis på många andra sjukdomar som vi delar med dinosaurier och andra utdöda djur kanske fortfarande sitter i museisamlingar i behov av omprövning med hjälp av moderna analytiska tekniker.