Cercetarea cancerului: gene și elefanți zombi
O scufundare profundă intrigantă în genetica elefanților ne explică de ce sunt mai puțin susceptibili la cancer decât oamenii. Răspunsul vine sub forma unei „gene zombie” reanimată.
Aproximativ 17% dintre oameni mor de cancer, dar boala nu este o problemă limitată doar la oameni; afectează o gamă largă de specii.
De la pisici și câini la pești și diavoli tasmanieni - chiar și dinozaurii cu coadă de rață par să fi fost afectați.
Interesant este că sub 5% dintre elefanții aflați în captivitate mor de cancer. Acest lucru este surprinzător, deoarece trăiesc în medie 70 de ani și au de aproximativ 100 de ori mai multe celule.
A trăi o viață lungă și a avea mai multe celule poate face ca cancerul să apară mai mult. Acest lucru se datorează faptului că de fiecare dată când o celulă se împarte, ADN-ul său este copiat, ceea ce crește posibilitatea de erori. Pe măsură ce aceste erori se acumulează de-a lungul unei vieți lungi, cancerul este mai probabil să se dezvolte.
Cu cât aveți mai multe celule, cu atât mai multe oportunități au cancerul. De exemplu, persoanele mai înalte au un risc de cancer ușor mai mare decât persoanele mai mici, iar numărul total de celule din corpul lor ar putea face parte din motivul pentru care.
Asa de, în o specie, numărul de celule se corelează cu un risc mai mare de cancer, dar între specie, această corelație nu apare. Acesta este denumit paradoxul lui Peto, numit după epidemiologul cancerului Richard Peto, care a descris această enigmă în anii 1970.
Înțelegerea a ceea ce face ca speciile mai mari să fie mai rezistente la cancer este atât interesantă, cât și importantă; dacă putem înțelege cum celulele elefantului depășesc tumorile, poate putem folosi aceste cunoștințe pentru a ajuta la reducerea șanselor de cancer ale umanității.
Controlul daunelor ADN-ului unui elefant
În 2015, oamenii de știință care lucrează independent la Universitatea din Chicago din Illinois și la Universitatea din Utah din Salt Lake City au făcut o descoperire în înțelegerea rezistenței elefanților la cancer.
La om și multe alte animale, o genă numită p53 funcționează ca un supresor tumoral; identifică deteriorarea ADN-ului care nu a fost reparată și declanșează moartea celulelor. În acest fel, celulele care au potențialul de a deveni necinstiți sunt înțepenite în mugur.
Când oamenii de știință au analizat genomii elefanților, au descoperit că poartă cel puțin 20 de copii ale p53. În comparație, majoritatea animalelor, inclusiv noi, poartă un singur exemplar. Copiile suplimentare ale elefantului înseamnă că celulele cu ADN deteriorat sunt identificate și distruse mai rapid și mai eficient.
Dorind să se bazeze pe această descoperire surprinzătoare, o echipă de la Universitatea din Chicago a publicat recent o nouă lucrare în jurnal Rapoarte de celule. Studiul prezintă o a doua parte a puzzle-ului, explicând în continuare modul în care elefanții par să poată preveni dezvoltarea cancerului.
Autorii săi descriu o genă anticanceroasă care a revenit din morți. După cum explică autorul studiului senior Vincent Lynch, doctorat, profesor asistent de genetică umană, „Genele se duplică tot timpul. Uneori fac greșeli, producând versiuni nefuncționale cunoscute sub numele de pseudogene. De multe ori ne referim la acestea în mod respingător ca gene moarte ”.
Creșterea genei zombie
Când au investigat p53 la elefanți, au descoperit că un pseudogen cunoscut sub numele de factor inhibitor al leucemiei 6 (LIF6) nu mai era un pseudogen și „a revenit la viață”. „a dezvoltat un nou on-switch”.
Funcția reînviată a LIF6 a furnizat o altă piesă a puzzle-ului; odată activat de p53, LIF6 poate răspunde la ADN-ul deteriorat prin atacarea și uciderea celulei. Face acest lucru producând o proteină care străpunge membranele mitocondriale, distrugând astfel sursa de alimentare a celulei și ucigând-o rapid.
„Această genă moartă a revenit la viață. […] Acest lucru este benefic, deoarece acționează ca răspuns la greșelile genetice, erori comise atunci când ADN-ul este reparat. A scăpa de acea celulă poate preveni un cancer ulterior ”.
Dr. Vincent Lynch
Această genă zombie pare să fi ajutat elefanții să se sustragă de mult timp de la cancer: de acum 25-30 de milioane de ani. „Putem folosi trucurile evoluției pentru a încerca să ne dăm seama când această genă defunctă a devenit din nou funcțională”, explică Lynch.
Au presupus că gena LIF6 s-a repornit aproximativ în același timp în care rudele îndepărtate ale elefantului au început să crească în statură. Mutații genetice de genul acesta ar fi putut ajuta elefanții să evolueze în monstrii care sunt astăzi.
„Animalele mari, cu viață lungă, trebuie să fi dezvoltat mecanisme robuste, fie pentru a suprima, fie pentru a elimina celulele canceroase, pentru a trăi atâta timp cât ajung și pentru a atinge dimensiunile adulte”, explică co-autorul studiului Juan Manuel Vazquez.
Constatările sunt interesante; nu numai că oferă o nouă perspectivă asupra cancerului, ci ne oferă și o privire asupra evoluției elefantului. Apoi, echipa intenționează să investigheze LIF6, concentrându-se exact asupra modului în care declanșează apoptoza.
