Dlaczego u wielorybów nie rozwija się rak i dlaczego powinno nas to obchodzić?
Chociaż naukowcy wiedzą, że ryzyko zachorowania na raka wzrasta wraz z wiekiem i przybieraniem na wadze, wieloryby, największe ssaki świata, nie doświadczają tej korelacji. W rzeczywistości są to zwierzęta, które są najmniej narażone na raka. Nowe badania mają na celu ustalenie, dlaczego tak jest.
W istocie rak zaczyna się, gdy komórki mutują nieprawidłowo i zaczynają rosnąć i dzielić się w sposób niekontrolowany, w sposób, który zakłóca normalne funkcjonowanie ich biologicznego środowiska.
Według Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) rak to druga najczęstsza przyczyna zgonów na świecie, dotykająca miliony ludzi w każdym wieku na całym świecie.
Niektórzy badacze argumentowali, że choroby objęte parasolem raka stały się bardziej rozpowszechnione we współczesnym świecie, głównie z powodu takich czynników, jak zanieczyszczenie i inne zmiany środowiskowe spowodowane działaniem człowieka. Jednak wiele badań pokazuje, że ludzie doświadczają raka od tysięcy lat.
Najwcześniejszy przypadek raka, jaki do tej pory udokumentowali naukowcy, wystąpił u hominina (wczesnego przodka człowieka), którego szczątki pochodzą sprzed 1,7 miliona lat. Badacze zlokalizowali te szczątki w południowoafrykańskiej jaskini i dostarczyli dowodów na osteosarcoma, agresywny typ raka kości, u zarania ludzkości.
Jednak ludzie i ich przodkowie nie są jedynymi zwierzętami dotkniętymi rakiem w historii. Anegdotycznie rak jest główną przyczyną śmierci kotów i psów, a niektóre ptaki, gady i ryby - w niewoli i na wolności - również mogą zachorować na raka.
Ponadto, zgodnie z ostatnimi odkryciami, nawet u dinozaurów czasami rozwijał się rak.
Wiek, waga i ryzyko raka
Eksperci wyjaśniają, że wiek i waga osoby mogą zwiększać ryzyko zachorowania na raka. Ma to sens, ponieważ im dłużej ktoś żyje, tym więcej czasu ma komórki na mutację, a wraz ze starzeniem się organizmu jego komórki mogą być bardziej podatne na mutacje.
Ponadto im więcej dana osoba waży, a niektórzy naukowcy nawet sugerują, że im jest wyższy, tym więcej komórek może ulec mutacji.
Jednak te korelacje nie odnoszą się równomiernie do wszystkich gatunków w królestwie zwierząt. W rzeczywistości jest bardzo mało prawdopodobne, aby niektóre zwierzęta zachorowały na raka, pomimo tego, że są bardzo duże i długowieczne.
Słonie, morświny i wieloryby mają niewiarygodnie niski wskaźnik zachorowań na raka. Naukowcy zastanawiali się, dlaczego i zastanawiali się, czy odporność tych zwierząt na raka może pomóc ludziom lepiej zrozumieć chorobę i jak najlepiej z nią walczyć.
Badanie opublikowane w zeszłym roku i objęte Wiadomości medyczne dzisiaj być może znalazł odpowiedź w przypadku słoni. Okazuje się, że te duże zwierzęta gruboskórne mają gen hamujący rozwój nowotworów, który pozwala ich ciałom powstrzymać tworzenie się raka.
Ludzie też mają ten gen. Jednak podczas gdy ludzie mają tylko jedną kopię, słonie mają aż 20 kopii.
A co z wielorybami? Zespół naukowców z Northern Arizona University, Flagstaff, Arizona State University, Tempe i innych współpracujących instytucji uważa, że odpowiedź może ponownie tkwić w genach tych wodnych ssaków.
Dlaczego rak nie wpływa na wieloryby
Do tego badania - którego ustalenia pojawiają się w czasopiśmie Biologia molekularna i ewolucja - naukowcy uzyskali pozwolenie na analizę próbki skóry Salt, dorosłej samicy humbaka (Megaptera novaeangliae).
Sól często bywa w wodach u wybrzeży Massachusetts i naukowcy postanowili się na niej skoncentrować, ponieważ inni naukowcy, a także obserwatorzy humbaków, śledzą ją od dawna, a dokładniej od połowy lat 70. danych na jej temat nie brakuje.
Zespół badawczy - kierowany przez dr Marca Tollisa, adiunkta na Uniwersytecie Północnej Arizony - przeprowadził sekwencjonowanie DNA i RNA na próbce skóry pobranej z Salt, aby stworzyć mapę jej genomu.
Kiedy już to osiągnęli, badacze porównali te dane z informacjami o składzie genetycznym różnych ssaków, w tym przedstawicieli 10 innych gatunków waleni, takich jak płetwal błękitny (Balaenoptera musculus), wieloryb wieloryb (Balaena mysticetus) i kaszalot (Physeter macrocephalus).
Analiza badaczy wykazała, że pewne loci genomu (określone części genomu) ewoluowały u wielorybów szybciej niż u innych ssaków. W szczególności były to loci zawierające geny, które regulują cykl komórkowy, proliferację i proces naprawy DNA w komórce - zasadniczo proces utrzymania zdrowych komórek.
Tollis i zespół zauważają, że geny odpowiedzialne za te procesy utrzymania komórek mutują w ludzkich nowotworach.
Inną cechą, która odróżnia wieloryby od innych ssaków, jest to, że mają one wiele duplikacji genów hamujących rozwój nowotworów, genów, które zapobiegają rozwojowi i wzrostowi raka.
„Sugeruje to, że wieloryby są wyjątkowe wśród ssaków, ponieważ aby wyewoluować ich gigantyczne rozmiary, te ważne geny„ porządkowe ”, które są ewolucyjnie konserwowane i normalnie zapobiegają rakowi, musiały nadążać, aby utrzymać sprawność gatunku”, wyjaśnia Tollis.
„Odkryliśmy również, że pomimo ewolucji tych związanych z rakiem części genomów wielorybów szybciej niż [u] innych ssaków, wieloryby z czasem zgromadziły znacznie mniej mutacji DNA w swoich genomach w porównaniu z innymi ssakami, co sugeruje, że mają wolniejszą mutację stawki ”- kontynuuje.
W jaki sposób te badania są dla nas istotne?
Dlaczego więc naukowcy badają wieloryby i inne zwierzęta o wyjątkowo niskim ryzyku raka? Czy te informacje są w ogóle przydatne dla ludzi?
Autorzy obecnego badania twierdzą, że tak jest i na wiele sposobów. Po pierwsze, informacje, które odkryli, sugerują, że wiele gatunków w świecie przyrody ewoluowało samoistnie, aby powstrzymać raka.
Oznacza to, że rozumiejąc mechanizmy występujące w tych przypadkach, naukowcy mogą w przyszłości opracować strategie profilaktyczne i terapie przeciwnowotworowe, które będą skuteczne w zwalczaniu ludzkich postaci raka.
„Natura pokazuje nam, że te zmiany w genach raka są zgodne z życiem. Następne pytania brzmią: która z tych zmian zapobiega rakowi i czy możemy przełożyć te odkrycia na zapobieganie rakowi u ludzi? ”
Współautor badania Carlo Maley, dyrektor Arizona Cancer and Evolution Center
Jednocześnie zespół jest przekonany, że mapowanie rozwoju raka u różnych gatunków zwierząt, a także mechanizmów antyionkogennych, pozwoli nam dowiedzieć się, że choroby te są powszechnym zagrożeniem, które było obecne przez cały czas - prawdopodobnie nie bez rozwiązanie.
„Naszym celem jest nie tylko skłonienie natury do informowania nas o lepszych terapiach przeciwnowotworowych, ale także przedstawienie społeczeństwu nowej perspektywy raka”, zauważa Tollis, dodając: „Fakt, że wieloryby i słonie ewoluowały, by pokonać raka, i że dinozaury cierpiały z tego również sugeruje, że rak był presją wybiórczą przez wiele milionów lat ewolucji i zawsze towarzyszył nam ”.
„Mamy nadzieję, że może to zmienić stosunek ludzi do choroby, która może być bolesna i osobista. Pomaga również w jeszcze lepszym docenieniu różnorodności biologicznej. W naszym obecnym, szóstym, masowym wymieraniu potrzebujemy wszystkich powodów, dla których możemy uzyskać ochronę ”- wyjaśnia.
Zespół badawczy ma nadzieję, że w przyszłości uda się posunąć tę pracę jeszcze dalej i eksperymentować z liniami komórek wieloryba w laboratorium, aby opracować prototypowy lek przeciwnowotworowy oparty na biologicznych mechanizmach samoobrony tych ssaków wodnych.
