Waarom krijgen walvissen geen kanker, en waarom zou het ons iets kunnen schelen?
Hoewel onderzoekers weten dat het risico op kanker toeneemt naarmate een persoon ouder wordt en aankomt, ervaren walvissen, 's werelds grootste zoogdieren, deze correlatie niet. Het zijn zelfs enkele van de dieren die de minste kans hebben om kanker te krijgen. Nieuw onderzoek wil uitzoeken waarom dat zo is.
In de kern begint kanker wanneer cellen abnormaal muteren en ongecontroleerd beginnen te groeien en delen, op een manier die de normale werking van hun biologische omgeving verstoort.
Volgens de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) is kanker de tweede belangrijkste doodsoorzaak op mondiaal niveau, waar miljoenen mensen van alle leeftijden wereldwijd last van hebben.
Sommige onderzoekers hebben betoogd dat de ziekten die onder de paraplu van kanker vallen, in de moderne wereld wijdverspreider zijn geworden, grotendeels als gevolg van factoren zoals vervuiling en andere milieuveranderingen veroorzaakt door menselijk handelen. Toch tonen veel onderzoeken aan dat mensen al duizenden jaren kanker hebben.
Het vroegste geval van kanker dat onderzoekers tot nu toe hebben kunnen documenteren, deed zich voor bij een mensachtige (vroege menselijke voorouder) waarvan de overblijfselen 1,7 miljoen jaar oud zijn. Onderzoekers vonden deze overblijfselen in een Zuid-Afrikaanse grot en ze leverden bewijs van osteosarcoom, een agressieve vorm van botkanker, aan het begin van de mensheid.
Toch zijn mensen en hun voorouders niet de enige dieren die door de geschiedenis heen door kanker zijn getroffen. Anekdotisch is kanker de belangrijkste doodsoorzaak bij katten en honden, en sommige vogels, reptielen en vissen - in gevangenschap en in het wild - kunnen ook kanker krijgen.
Bovendien ontwikkelden volgens recente ontdekkingen zelfs dinosauriërs soms kanker.
Leeftijd, gewicht en kankerrisico
Deskundigen leggen uit dat de leeftijd en het gewicht van een persoon het risico op kanker kunnen verhogen. Dat is logisch, want hoe langer iemand leeft, hoe meer tijd er is voor cellen om te muteren, en omdat, naarmate het lichaam ouder wordt, de cellen vatbaarder kunnen worden voor mutaties.
Hoe meer een persoon weegt, en sommige wetenschappers suggereren zelfs, hoe groter ze zijn, hoe meer cellen er zijn die mutaties kunnen ondergaan.
Deze correlaties zijn echter niet gelijkmatig van toepassing op soorten in het dierenrijk. Het is zelfs zeer onwaarschijnlijk dat sommige dieren kanker krijgen, ondanks het feit dat ze erg groot en langlevend zijn.
Olifanten, bruinvissen en walvissen hebben ongelooflijk lage kankercijfers. Onderzoekers vroegen zich af waarom en overwegen of de resistentie van deze dieren tegen kanker mensen kan helpen de ziekte beter te begrijpen en hoe ze deze het beste kunnen bestrijden.
Een studie die vorig jaar is gepubliceerd en waarover is gedekt Medisch nieuws vandaag hebben misschien het antwoord gevonden in het geval van olifanten. Het blijkt dat deze grote dikhuiden een tumoronderdrukkend gen hebben waardoor hun lichaam de vorming van kanker kan stoppen.
Mensen hebben ook dit gen. Hoewel mensen er maar één exemplaar van hebben, hebben olifanten maar liefst twintig exemplaren.
Dus hoe zit het met walvissen? Een team van onderzoekers van de Northern Arizona University in Flagstaff, de Arizona State University in Tempe en andere samenwerkende instellingen gelooft dat het antwoord wellicht eens te meer in de genen van deze in het water levende zoogdieren ligt.
Waarom kanker geen invloed heeft op walvissen
Voor deze studie - waarvan de bevindingen in het tijdschrift verschijnen Moleculaire biologie en evolutie - de onderzoekers kregen toestemming om een huidmonster te analyseren van Salt, een volwassen vrouwelijke bultrug (Megaptera novaeangliae).
Zout komt vaak voor in de wateren voor de kust van Massachusetts, en de onderzoekers besloten zich op haar te concentreren omdat andere wetenschappers, evenals bultrugwalvissen, haar al heel lang volgen, sinds het midden van de jaren zeventig, om precies te zijn. aan gegevens over haar geen gebrek.
Het onderzoeksteam - geleid door Marc Tollis, Ph.D., een assistent-professor aan de Northern Arizona University - voerde DNA- en RNA-sequencing uit op het huidmonster dat uit Salt was verzameld om een kaart van haar genoom samen te stellen.
Toen ze dat eenmaal hadden bereikt, vergeleken de onderzoekers deze gegevens met informatie over de genetische samenstelling van verschillende zoogdieren, waaronder leden van 10 andere soorten walvisachtigen, zoals de blauwe vinvis (Balaenoptera musculus), de Groenlandse walvis (Balaena mysticetus), en de potvis (Physeter macrocephalus).
Uit de analyse van de onderzoekers bleek dat bepaalde genomische loci (specifieke delen van het genoom) bij walvissen sneller waren geëvolueerd dan bij andere zoogdieren. Concreet waren dit loci die genen bevatten die de celcyclus, proliferatie en het proces van in-cel DNA-reparatie reguleren - in wezen het onderhoudsproces van gezonde cellen.
Tollis en het team merken op dat de genen die verantwoordelijk zijn voor deze celonderhoudsprocessen muteren bij menselijke kankers.
Een ander kenmerk dat walvissen onderscheidt van andere zoogdieren, is dat ze veel duplicaties hebben van tumoronderdrukkende genen, de genen die voorkomen dat kanker zich ontwikkelt en groeit.
"Dit suggereert dat walvissen uniek zijn onder zoogdieren, in die zin dat om hun gigantische afmetingen te ontwikkelen, deze belangrijke 'huishoud'-genen, die evolutionair geconserveerd zijn en normaal gesproken kanker voorkomen, in stand moesten blijven om de conditie van de soort te behouden." legt Tollis uit.
"We ontdekten ook dat ondanks dat deze kankergerelateerde delen van walvisgenomen sneller evolueren dan [in] andere zoogdieren, walvissen in de loop van de tijd gemiddeld veel minder DNA-mutaties in hun genomen hebben verzameld in vergelijking met andere zoogdieren, wat suggereert dat ze een langzamere mutatie hebben. tarieven, ”vervolgt hij.
Hoe is dit onderzoek voor ons relevant?
Dus waarom bestuderen onderzoekers walvissen en andere dieren met extreem lage kankerrisico's? Is deze informatie überhaupt nuttig voor mensen?
De auteurs van het huidige onderzoek beweren dat dit het geval is, en in meer dan één opzicht. Ten eerste suggereert de informatie die ze hebben ontdekt dat veel soorten in de natuurlijke wereld op zichzelf zijn geëvolueerd om kanker op afstand te houden.
Dit betekent dat onderzoekers, door de mechanismen die in deze gevallen spelen te begrijpen, in de toekomst mogelijk preventieve strategieën en antikankertherapieën kunnen bedenken die effectief zullen zijn in het bestrijden van menselijke vormen van kanker.
“De natuur laat ons zien dat deze veranderingen in kankergenen compatibel zijn met het leven. De volgende vragen zijn: welke van deze veranderingen is het voorkomen van kanker en kunnen we die ontdekkingen vertalen naar het voorkomen van kanker bij mensen? "
Bestudeer co-auteur Carlo Maley, directeur van het Arizona Cancer and Evolution Center
Tegelijkertijd is het team van mening dat het in kaart brengen van hoe verschillende diersoorten kanker ontwikkelen, evenals antioncogene mechanismen, ons in staat zullen stellen te leren dat deze ziekten een veel voorkomende bedreiging zijn die al die tijd aanwezig is - een die waarschijnlijk niet zonder is. een oplossing.
"Ons doel is niet alleen om de natuur ons te laten informeren over betere kankertherapieën, maar om het publiek een nieuw perspectief op kanker te geven", merkt Tollis op, en voegt eraan toe: "Het feit dat walvissen en olifanten evolueerden om kanker te verslaan, en dat dinosauriërs leden ook daaruit, suggereert dat kanker een selectieve druk is geweest gedurende vele miljoenen jaren van evolutie, en het is altijd bij ons geweest. "
"We hopen dat dit de relatie van mensen met de ziekte kan veranderen, wat pijnlijk en persoonlijk kan zijn. Het helpt ook om de biodiversiteit nog beter te waarderen. In onze huidige, zesde, massa-extinctie hebben we alle redenen nodig voor instandhouding die we kunnen krijgen ”, legt hij uit.
In de toekomst hoopt het onderzoeksteam dit werk nog verder te zetten en te experimenteren met walviscellijnen in het laboratorium, in een poging om een prototypisch kankermedicijn te ontwikkelen op basis van de biologische zelfverdedigingsmechanismen van deze waterzoogdieren.
