Elefantes resistem ao câncer ao acordar um gene zumbi

Emociones para la vida - Enric Corbera (Julho 2019).

Anonim

Estima-se que 17% dos humanos no mundo morrem de câncer, mas menos de 5% dos elefantes em cativeiro - que também vivem cerca de 70 anos e têm cerca de 100 vezes mais células potencialmente cancerígenas que os humanos - morrem da doença.

Três anos atrás, equipes de pesquisa da Universidade de Chicago e da Universidade de Utah, trabalhando separadamente, começaram a desvendar o motivo. Eles sabiam que os seres humanos, como todos os outros animais, têm uma cópia do gene supressor de tumor principal p53. Esse gene permite que humanos e elefantes reconheçam danos não reparados no DNA, um precursor do câncer. Então isso faz com que as células danificadas morram.

Inesperadamente, no entanto, os pesquisadores descobriram que os elefantes têm 20 cópias de p53. Isso torna suas células significativamente mais sensíveis ao DNA danificado e mais rápido a se envolver em suicídio celular.

Na edição de 14 de agosto de 2018 da revista Cell Reports, a equipe da Universidade de Chicago descreve um segundo elemento desse processo: um gene anticancerígeno que retornou dos mortos.

"Os genes duplicam o tempo todo", disse Vincent Lynch, Ph.D., professor assistente de genética humana na Universidade de Chicago e principal autor do estudo. "Às vezes eles cometem erros, produzindo versões não-funcionais conhecidas como pseudogenes. Muitas vezes nos referimos a eles como genes mortos."

Embora estudando p53 em elefantes, Lynch e seus colegas descobriram um antigo pseudogene chamado fator inibitório de leucemia 6 (LIF6) que de alguma forma evoluiu para um novo interruptor. O LIF6, de volta dos mortos, tornou-se um valioso gene funcional. Sua função, quando ativada pela p53, é responder ao DNA danificado, matando a célula. O gene LIF6 produz uma proteína que vai rapidamente às mitocôndrias, a principal fonte de energia da célula. Essa proteína faz furos na mitocôndria, fazendo com que a célula morra.

"Portanto, zumbi", disse Lynch. "Esse gene morto voltou à vida. Quando é ativado por DNA danificado, ele mata essa célula rapidamente. Isso é benéfico, porque age em resposta a erros genéticos, erros cometidos quando o DNA está sendo reparado." essa célula pode prevenir um câncer subseqüente ".

Os elefantes têm oito genes LIF, mas apenas o LIF6 é conhecido por ser funcional. Embora tenha sido apenas recentemente descrito, parece ter ajudado os elefantes e seus parentes por muito tempo.

"Podemos usar os truques da evolução para tentar descobrir quando esse gene desativado tornou-se funcional novamente", disse Lynch. Parece ter surgido na época em que o registro fóssil indica que os pequenos precursores dos elefantes de hoje começaram a crescer. Isso começou cerca de 25 a 30 milhões de anos atrás. Este método suplementar de suprimir o câncer pode ter sido um elemento-chave que possibilitou um enorme crescimento, o que acabou levando aos elefantes modernos.

Há benefícios significativos e duradouros para ser enorme. Pequenos animais, por exemplo - ratos, esquilos, marmotas - são comidos o tempo todo, principalmente por animais maiores. Mas "se você é enorme, como um elefante ou uma baleia, nada vai mexer com você", disse Lynch.

Existem tradeoffs, no entanto. Animais maiores têm muito mais células e tendem a viver mais, o que significa mais tempo e oportunidades para acumular mutações causadoras de câncer. Quando essas células se dividem, seu DNA faz cópias de si mesmo. Mas essas cópias não correspondem ao original. Erros são introduzidos e o processo de reparo não pode ser recuperado.

"Os animais grandes e de vida longa devem ter desenvolvido mecanismos robustos para suprimir ou eliminar as células cancerígenas, a fim de viver tanto quanto eles, e atingir seus tamanhos de adultos", disse o coautor do estudo, Juan Manuel Vazquez, doutorando no estudo. Laboratório Lynch.

Estes animais enormes, portanto, têm maiores chances de desenvolver células cancerígenas. Isso também pode acontecer em menor escala. Os seres humanos mais altos, por exemplo, têm uma incidência ligeiramente maior de vários tipos de câncer do que pessoas de tamanho médio, e pessoas mais baixas tendem a ter um risco reduzido para esses tipos de câncer.

O LIF6, sugerem os autores do estudo, foi "reanimado antes que as exigências de manutenção de um corpo maior existissem". Isso ajudou a permitir o crescimento de animais que eram do tamanho de uma marmota de 10 libras em criaturas majestosas que podem pesar mais de 15.000 libras. Foi "permissivo para a origem de grandes corpos", observam os autores, "mas não é suficiente".

Exatamente como o LIF6 induz a apoptose, no entanto, ainda não está claro. Este será "o foco de estudos continuados", escreveram os autores.

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