Proč u velryb nevznikne rakovina a proč by nás to mělo zajímat?
Ačkoli vědci vědí, že riziko rakoviny se zvyšuje, jak člověk stárne a přibývá na váze, velryby, největší savci na světě, tuto korelaci nezažijí. Ve skutečnosti jsou to některá ze zvířat, u nichž je nejméně pravděpodobné, že dostanou rakovinu. Cílem nového výzkumu je zjistit, proč tomu tak je.
Ve svém jádru rakovina začíná, když buňky abnormálně mutují a začnou nekontrolovatelně růst a dělit se způsobem, který narušuje normální fungování jejich biologického prostředí.
Podle Světové zdravotnické organizace (WHO) je rakovina druhou hlavní příčinou úmrtí na celosvětové úrovni a postihuje miliony lidí všech věkových skupin po celém světě.
Někteří vědci tvrdí, že nemoci, které spadají pod rakovinovou záštitu, se v moderním světě rozšířily, a to především díky faktorům, jako je znečištění a další změny životního prostředí způsobené lidskou činností. Mnoho studií přesto ukazuje, že lidé trpěli rakovinou tisíce let.
Nejstarší případ rakoviny, který vědci dosud dokázali zdokumentovat, se vyskytl u homininu (časného předka člověka), jehož pozůstatky pocházejí z doby před 1,7 miliony let. Vyšetřovatelé tyto pozůstatky lokalizovali do jihoafrické jeskyně a na úsvitu lidské rasy poskytli důkazy o osteosarkomu, agresivním typu rakoviny kostí.
Lidé a jejich předkové však nejsou jedinými zvířaty, která byla v historii ovlivněna rakovinou. Anekdoticky je rakovina hlavní příčinou úmrtí u koček a psů a někteří ptáci, plazi a ryby - v zajetí i ve volné přírodě - mohou také trpět rakovinou.
Podle posledních objevů se navíc dokonce u dinosaurů někdy vyvinula rakovina.
Věk, váha a riziko rakoviny
Odborníci vysvětlují, že věk člověka a jeho váha mohou zvýšit riziko vzniku rakoviny. To dává smysl, protože čím déle někdo žije, tím více času buňky mutují a protože s věkem těla mohou být jeho buňky náchylnější k mutacím.
Čím více člověk váží a někteří vědci dokonce naznačují, že čím jsou vyšší, tím více buněk existuje, které mohou podstoupit mutaci.
Tyto korelace však neplatí rovnoměrně pro různé druhy v živočišné říši. Ve skutečnosti je velmi nepravděpodobné, že by některá zvířata měla rakovinu, a to navzdory skutečnosti, že jsou velmi velká a mají dlouhou životnost.
Sloni, sviňuchy a velryby mají neuvěřitelně nízkou míru rakoviny. Vědci se zajímali, proč a vzhledem k tomu, zda by rezistence těchto zvířat na rakovinu mohla lidem pomoci lépe porozumět této nemoci a jak s ní nejlépe bojovat.
Studie zveřejněná v loňském roce a zaměřená na Lékařské zprávy dnes možná našli odpověď v případě slonů. Ukázalo se, že tyto velké tlustokožce mají gen potlačující nádory, který umožňuje jejich tělům zabránit tvorbě rakoviny.
Lidé mají tento gen také. Zatímco lidé mají pouze jednu kopii, sloni mají až 20 kopií.
A co velryby? Tým vědců ze severní arizonské univerzity ve Flagstaffu na arizonské státní univerzitě v Tempe a dalších spolupracujících institucích věří, že odpověď může znovu spočívat v genech těchto vodních savců.
Proč rakovina neovlivňuje velryby
Pro tuto studii - jejíž zjištění se objevují v časopise Molekulární biologie a evoluce - vědci získali povolení k analýze vzorku kůže od Salt, dospělé samice keporkaků (Megaptera novaeangliae).
Sůl navštěvuje vody u pobřeží Massachusetts a vědci se rozhodli zaměřit se na ni, protože ji další vědci, stejně jako pozorovatelé velryb keporkaků, ji již od poloviny 70. let přesněji sledují, takže není o ní nedostatek dat.
Výzkumný tým - vedený Marcem Tollisem, Ph.D., odborným asistentem na univerzitě v severní Arizoně - provedl sekvenování DNA a RNA na vzorku kůže odebraném ze soli, aby vytvořil mapu svého genomu.
Jakmile toho dosáhli, vyšetřovatelé porovnali tyto údaje s informacemi o genetickém složení různých savců, včetně členů 10 dalších druhů kytovců, jako je modrá velryba (Balaenoptera musculus), velryba grónská (Balaena mysticetus) a vorvaň (Physeter macrocephalus).
Analýza vyšetřovatelů odhalila, že určité genomové lokusy (specifické části genomu) se u velryb vyvinuly rychleji než u jiných savců. Konkrétně se jednalo o geny obsahující lokusy, které regulují buněčný cyklus, proliferaci a proces opravy DNA v buňce - v podstatě proces údržby zdravých buněk.
Tollis a tým poznamenávají, že geny odpovědné za tyto procesy udržování buněk mutují v lidských rakovinách.
Další charakteristikou, která odlišuje velryby od ostatních savců, je to, že mají mnoho duplikací genů potlačujících nádory, genů, které zabraňují rozvoji a růstu rakoviny.
"To naznačuje, že velryby jsou mezi savci jedinečné, protože v zájmu vývoje jejich gigantických velikostí musely tyto důležité" úklidové "geny, které jsou evolučně konzervované a normálně předcházejí rakovině, udržovat krok, aby si udržely kondici tohoto druhu," vysvětluje Tollis.
"Zjistili jsme také, že navzdory těmto částem genomů velryb souvisejících s rakovinou, které se vyvíjejí rychleji než u jiných savců, velryby v průměru v průběhu času nahromadily mnohem méně mutací DNA ve svých genomech, ve srovnání s jinými savci, což naznačuje, že mají pomalejší mutaci ceny, “pokračuje.
Jak je pro nás tento výzkum relevantní?
Proč tedy vědci studují velryby a jiná zvířata s extrémně nízkým rizikem rakoviny? Jsou tyto informace pro lidi vůbec užitečné?
Autoři současné studie argumentují, že tomu tak je, a to více způsoby. Za prvé, informace, které odhalili, naznačují, že mnoho druhů v přírodním světě se vyvinulo samo, aby udrželi rakovinu na uzdě.
To znamená, že pochopením mechanismů, které v těchto případech hrají, mohou být vědci v budoucnu schopni přijít s preventivními strategiemi a protinádorovými terapiemi, které budou účinné v boji proti lidským formám rakoviny.
"Příroda nám ukazuje, že tyto změny genů pro rakovinu jsou slučitelné se životem." Další otázky jsou, která z těchto změn předchází rakovině, a můžeme tyto objevy převést na prevenci rakoviny u lidí? “
Spoluautor studie Carlo Maley, ředitel Arizonského centra pro rakovinu a evoluci
Tým zároveň věří, že mapování toho, jak se u různých živočišných druhů vyvíjí rakovina, a také antionkogenní mechanismy, nám umožní zjistit, že tyto nemoci jsou běžnou hrozbou, která existuje po celou dobu - a která pravděpodobně není bez řešení.
„Naším cílem není jen přimět přírodu, aby nás informovala o lepších terapiích rakoviny, ale poskytnout veřejnosti novou perspektivu rakoviny,“ poznamenává Tollis a dodává: „Skutečnost, že se velryby a sloni vyvinuli, aby porazili rakovinu, a že dinosauři trpěli také z toho naznačuje, že rakovina byla selektivním tlakem po mnoho milionů let evoluce a vždy byla s námi. “
"Doufáme, že to může změnit vztah lidí k této nemoci, což může být bolestivé a osobní." Pomáhá také zajistit ještě lepší zhodnocení biologické rozmanitosti. V našem současném, šestém, masovém vyhynutí potřebujeme všechny důvody ochrany, které můžeme získat, “vysvětluje.
V budoucnu výzkumný tým doufá, že tuto práci posune ještě dále a experimentuje s buněčnými liniemi velryb v laboratoři ve snaze vyvinout prototyp léku na rakovinu založený na biologických sebeobranných mechanismech těchto vodních savců.
