Έρευνα για τον καρκίνο: γονίδια ζόμπι και ελέφαντες
Μια ενδιαφέρουσα βαθιά βουτιά στη γενετική των ελεφάντων βοηθά να εξηγήσει γιατί είναι λιγότερο ευαίσθητα στον καρκίνο από τους ανθρώπους. Η απάντηση έρχεται με τη μορφή ενός νέου γονιδίου ζόμπι.
Περίπου το 17% των ανθρώπων πεθαίνουν από καρκίνο, αλλά η ασθένεια δεν είναι ένα πρόβλημα που περιορίζεται στους ανθρώπους. επηρεάζει ένα ευρύ φάσμα ειδών.
Από γάτες και σκύλους μέχρι ψάρια και διάβολους της Τασμανίας - ακόμη και δεινόσαυροι με πάπιες φαίνεται να έχουν πληγεί.
Είναι ενδιαφέρον ότι κάτω από το 5% των ελεφάντων σε αιχμαλωσία πεθαίνουν από καρκίνο. Αυτό προκαλεί έκπληξη επειδή ζουν για 70 χρόνια κατά μέσο όρο και έχουν περίπου 100 φορές περισσότερα κύτταρα.
Η μακροχρόνια ζωή και η ύπαρξη περισσότερων κυττάρων μπορεί να κάνει τον καρκίνο πιο πιθανό να εμφανιστεί. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι κάθε φορά που διαιρείται ένα κελί, αντιγράφεται το DNA του, γεγονός που αυξάνει την πιθανότητα σφαλμάτων. Καθώς αυτά τα σφάλματα αυξάνονται για μια μεγάλη διάρκεια ζωής, ο καρκίνος είναι πιο πιθανό να αναπτυχθεί.
Όσο περισσότερα κύτταρα έχετε, τόσο περισσότερες ευκαιρίες έχει ο καρκίνος. Για παράδειγμα, τα ψηλότερα άτομα έχουν ελαφρώς υψηλότερο κίνδυνο καρκίνου από τα μικρότερα άτομα και ο συνολικός αριθμός κυττάρων στο σώμα τους μπορεί να είναι μέρος του λόγου για τον οποίο.
Ετσι, στα πλαίσια ένα είδος, ο αριθμός των κυττάρων συσχετίζεται με μεγαλύτερο κίνδυνο καρκίνου, αλλά μεταξύ είδη, αυτός ο συσχετισμός δεν εμφανίζεται. Αυτό αναφέρεται ως παράδοξο του Πέτο, που πήρε το όνομά του από τον επιδημιολόγο καρκίνου Ρίτσαρντ Πέτο που περιέγραψε για πρώτη φορά αυτό το αίνιγμα τη δεκαετία του 1970.
Η κατανόηση του τι κάνει τα μεγαλύτερα είδη πιο ανθεκτικά στον καρκίνο είναι ενδιαφέρον και σημαντικό. αν καταλάβουμε πώς τα κύτταρα του ελέφαντα ξεπερνούν τους όγκους, ίσως μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αυτήν τη γνώση για να μειώσουμε τις πιθανότητες καρκίνου της ανθρωπότητας.
Έλεγχος βλάβης DNA ελεφάντων
Το 2015, επιστήμονες που εργάζονταν ανεξάρτητα στο Πανεπιστήμιο του Σικάγο στο Ιλινόις και στο Πανεπιστήμιο της Γιούτα στο Σολτ Λέικ Σίτι πραγματοποίησαν μια σημαντική ανακάλυψη στην κατανόηση της ανθεκτικότητας των ελεφάντων στον καρκίνο.
Στους ανθρώπους και πολλά άλλα ζώα, ένα γονίδιο που ονομάζεται p53 λειτουργεί ως κατασταλτικό του όγκου. Αναγνωρίζει βλάβες DNA που δεν έχουν επιδιορθωθεί και προκαλεί θάνατο κυττάρων. Με αυτόν τον τρόπο, τα κύτταρα που έχουν τη δυνατότητα να μετατρέψουν τους απατεώνες ρίχνονται στο μπουμπούκι.
Όταν οι επιστήμονες εξέτασαν τα γονιδιώματα των ελεφάντων, διαπίστωσαν ότι φέρουν τουλάχιστον 20 αντίγραφα p53. Συγκριτικά, τα περισσότερα ζώα, συμπεριλαμβανομένου και εμάς, φέρουν μόνο ένα αντίγραφο. Τα επιπλέον αντίγραφα του ελέφαντα σημαίνουν ότι τα κύτταρα με κατεστραμμένο DNA αναγνωρίζονται και καταστρέφονται πιο γρήγορα και αποτελεσματικά.
Θέλοντας να βασιστεί σε αυτό το εκπληκτικό εύρημα, μια ομάδα από το Πανεπιστήμιο του Σικάγο δημοσίευσε πρόσφατα ένα νέο έγγραφο στο περιοδικό Αναφορές κυττάρων. Η μελέτη περιγράφει ένα δεύτερο μέρος του παζλ, εξηγώντας περαιτέρω πώς φαίνεται ότι οι ελέφαντες μπορούν να αποτρέψουν την ανάπτυξη καρκίνου.
Οι συγγραφείς του περιγράφουν ένα αντικαρκινικό γονίδιο που επέστρεψε από τους νεκρούς. Όπως εξηγεί ο ανώτερος συγγραφέας της μελέτης Vincent Lynch, Ph.D., επίκουρος καθηγητής της ανθρώπινης γενετικής, «Τα γονίδια αντιγράφονται συνεχώς. Μερικές φορές κάνουν λάθη, παράγοντας μη λειτουργικές εκδόσεις γνωστές ως pseudogenes. Συχνά τα αναφερόμαστε ως νεκρά γονίδια ».
Η άνοδος του γονιδίου ζόμπι
Κατά τη διερεύνηση του p53 σε ελέφαντες, διαπίστωσαν ότι ένα ψευδογόνο γνωστό ως ανασταλτικός παράγοντας λευχαιμίας (LIF6) δεν ήταν πλέον ψευδογόνο και είχε «ξαναζήσει». είχε «εξελίξει ένα νέο on-switch».
Η ανανεωμένη λειτουργία του LIF6 παρείχε ένα άλλο κομμάτι του παζλ. Μόλις ενεργοποιηθεί από το p53, το LIF6 μπορεί να ανταποκριθεί στο κατεστραμμένο DNA επιτίθεται και σκοτώνει το κύτταρο. Αυτό το κάνει παράγοντας μια πρωτεΐνη που τρυπά τις μιτοχονδριακές μεμβράνες, καταστρέφοντας έτσι την τροφοδοσία του κυττάρου και γρήγορα τη σκοτώνει.
«Αυτό το νεκρό γονίδιο επέστρεψε στη ζωή. […] Αυτό είναι ευεργετικό επειδή δρα ως απάντηση σε γενετικά λάθη, λάθη που έγιναν κατά την επισκευή του DNA. Η απαλλαγή από αυτό το κύτταρο μπορεί να αποτρέψει έναν επακόλουθο καρκίνο. "
Vincent Lynch, Ph.D.
Αυτό το γονίδιο ζόμπι φαίνεται να βοηθά τους ελέφαντες να αποφύγουν τον καρκίνο για μεγάλο χρονικό διάστημα: από 25-30 εκατομμύρια χρόνια πριν. «Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τα κόλπα της εξέλιξης για να προσπαθήσουμε να καταλάβουμε πότε αυτό το μη λειτουργικό γονίδιο έγινε ξανά λειτουργικό», εξηγεί ο Lynch.
Υπολόγισαν ότι το γονίδιο LIF6 ενεργοποιήθηκε ξανά περίπου την ίδια στιγμή που οι απομακρυσμένοι συγγενείς μεγέθους groundhog του ελέφαντα άρχισαν να μεγαλώνουν σε ανάστημα. Γενετικές μεταλλάξεις όπως αυτό μπορεί να βοήθησαν τους ελέφαντες να εξελιχθούν στα μεγαθήρια που είναι σήμερα.
«Τα μεγάλα, μακράς διαρκείας ζώα πρέπει να έχουν αναπτύξει ισχυρούς μηχανισμούς είτε για την καταστολή ή την εξάλειψη των καρκινικών κυττάρων, προκειμένου να ζήσουν όσο ζουν όσο και να φτάσουν τα μεγέθη των ενηλίκων τους», εξηγεί ο συν-συγγραφέας της μελέτης Juan Manuel Vazquez.
Τα ευρήματα είναι ενδιαφέροντα. Όχι μόνο παρέχουν νέα εικόνα για τον καρκίνο, αλλά μας δίνουν επίσης μια ματιά στην εξέλιξη του ελέφαντα. Στη συνέχεια, η ομάδα σχεδιάζει να διερευνήσει το LIF6, εστιάζοντας ακριβώς στον τρόπο με τον οποίο ενεργοποιεί την απόπτωση.
