Balinaların Kanserden Nasıl Korunduğuna Dair Gizemli Paradoksun Yeni Bir Çözümü Var : ScienceAlert

Dev balinaların vücut boyutlarına göre çok az kanseri vardır. olarak bilinen biyolojik bir uyumsuzluktur. Peto’nun paradoksuinsanlardan veya küçük yaratıklardan trilyonlarca daha fazla hücreye sahip olmalarına rağmen, büyük, uzun ömürlü hayvanların ne kadar fazla kanser geliştirmediğini açıklıyor.

Kanser, genetik mutasyonların hücreleri bölünmeye ve bölünmeye yönlendirerek, tümör adı verilen kitleler oluşturduğu, kaçak hücre bölünmesi hastalığıdır. Yani bir hayvan ne kadar büyükse, o kadar çok hücreye sahip olduğunu ve bu hücrelerin, özellikle uzun bir ömür boyunca kansere yol açan genetik hatalar biriktirme ihtimalinin o kadar yüksek olduğunu düşünürsünüz.

Ancak ünlü İngiliz istatistikçi Richard Peto, 1970’lerin sonlarında fareler ve insanları karşılaştırırken durumun böyle olmadığını fark etti. Sonraki çalışmalar Büyük ve küçük canlılar arasında, bir türün sahip olduğu hücre sayısı arttıkça kanserin daha yaygın hale gelmediğini gösterdi. Filler, balinalar gibi bir ton kansere sahip değildir.

Biyologlar, doğanın bir tuhaflığı olan onlarca yıllık bir paradoksa takılıp kalmış gibi görünebilir – ama bu önemli bir tuhaflık. Bu paradoksu çözmek, insanlarda kanseri önlemek veya bastırmak için yeni stratejiler geliştirmeye yardımcı olabilir.

Şimdi New York’taki Rochester Üniversitesi’nden bir araştırma ekibi, baş balinalardaki paradoksa bir çözüm buldu. Balaena gizemi, dünyadaki en büyük ikinci ama en uzun ömürlü hayvan.

“İki yüzyıldan fazla bir süredir sağlığını koruyabilen ve kanserden ölümden kaçınabilen bir memeliyi inceleyerek,” yazmak biyolog Denis Firsanov ve meslektaşları ön baskı makalelerinde, “Kanseri ve yaşlanmayı etkileyen, insanların yaklaşmayı umabileceğinden daha fazla mekanizmayı test eden küresel bir evrim deneyinin perdesinin arkasına benzersiz bir bakış sunuluyor.”

Bir dizi laboratuvar deneyinde araştırmacılar, baş balina hücrelerinin DNA hasarını onarmada insanlardan, farelerden ve ineklerden alınan hücrelere göre daha iyi olduğunu buldular. Firsanov ve meslektaşları, öyle görünüyor ki, balinalar tomurcuktaki DNA hasarını “diğer memelilere kıyasla benzersiz bir yüksek verimlilik ve doğrulukla” kıstırıyor. yazmak.

Basitçe söylemek gerekirse, baş balinalar, DNA hasarını onarmak için keskin bir şekilde ayarlanmış, hızlı düzeltme sistemlerine sahip oldukları için genomlarına daha fazla darbeyi tolere edebilirler. Araştırmacılar, balinaların, insanların, farelerin ve ineklerin paylaştığı DNA’nın bir bölgesinde, balina hücrelerinin DNA kırıklarını (CRISPR tarafından kesilmiş) hatasız onarma olasılığının daha yüksek olduğunu buldular.

Bowhead balina hücreleri ayrıca, adı verilen bir DNA onarım proteini pompaladı. CIRBP İncelenen diğer türlere göre çok daha yüksek seviyelerde. Laboratuarda yetiştirilen insan hücreleri, toplu CIRBP üretmek üzere tasarlandığında, bu genetik ince ayar, DNA’yı hatasız olarak onarma yeteneklerini artırdı.

Firsanov ve meslektaşları, “Hücreleri ortadan kaldırmayan ancak onları onaran bu strateji, baş balinanın uzun ve kansersiz yaşam süresi için kritik olabilir.” sonuçlandırmak.

Çalışmada yer almayan Yale Üniversitesi kanser biyoloğu Jason Sheltzer, diyor henüz emsal değerlendirmesinden geçmemiş olan “büyüleyici” ön baskı, “büyük hayvanların kanserden nasıl kaçındığına dair yeni bir model sunuyor”.

“Belki de DNA onarımında bizden daha iyidirler?” barınak Twitter’da düşündü. “Bir sonraki adım olarak,” diye ekledi, “Bunun bir hayvan modelinde doğrulandığını görmek isterim – eğer balina CIRBP’nin yüksek ifadesini kullanırsanız [protein] farede kansere dayanıklı mı?”

Elbette, geçmiş araştırmaların gösterdiği gibi, bunun gibi bir keşfi kanser tedavisine dönüştürmek kolay değil.

Bilim adamları 2015 yılında fillerin TP53 adı verilen bir tümör baskılayıcı genin fazladan kopyalarına sahip olduğunu keşfettiklerinde, bir sonraki mantıklı adım, farelerde TP53 aktivitesini artırmanın kanseri de azaltıp azaltmadığını test etmekti. Tümör baskılayıcı genler, çok fazla DNA hasarı barındırdığını buldukları herhangi bir hücreyi etkili bir şekilde “patlatır” ve fillerin çok düşük eşikler hasarlı hücrelere savaş açmak için.

Bununla birlikte, farelerde TP53 proteininin bir formunun aşırı eksprese edilmesi, kanseri baskılarken aynı zamanda erken yaşlanma hayvanlarda. Diğer çalışmalar olabilir geçici bir çözüm buldu – ve bilim adamları başka olasılıklar aramaya devam ediyor.

“Peto’nun Paradoksuna doğada muhtemelen pek çok çözüm var çünkü büyük vücut boyutu, yaşam tarihi boyunca pek çok kez bağımsız olarak gelişti.” dikkat çekti Kuzey Arizona Üniversitesi’nde bir genetikçi olan Marc Tollis, diğer iki araştırmacıyla birlikte 2017 tarihli bir makalede.

Başka bir deyişle, çıplak köstebek farelerinden Afrika fillerine kadar her uzun ömürlü veya büyük hayvan, kanseri baskılamak için bilim adamlarının sabırsızlıkla beklediği kendi yöntemlerini geliştirdi.

Diğer açıklamalar, büyük hayvanlardaki tümörlerin yavaş büyüdüğü ve daha az öldürücü olduğu veya büyük hayvanların daha iyi bağışıklık gözetimine sahip olduğu olabilir. Ancak, bu çözümler henüz büyük gövdeli türlerde gözlemlenmemiştir ve daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır.

Tollis ve meslektaşları, “Bir türde kanseri baskılamak için potansiyel bir mekanizma keşfettiğimizde, insan hayatını kurtarmak için yeni terapötik hedefler ve kanseri önleme yaklaşımları bulma şansımız var.” yazmak. Ancak “son keşifleri insanlar için etkili terapilere dönüştürmek için önemli çaba” gerektireceğine şüphe yok.

Rochester Üniversitesi araştırması şu adreste mevcuttur: ön baskı sunucusu biorXiv akran incelemesinden önce.