Oamenii de știință încearcă să descopere unul dintre cele mai enigmatice mistere ale medicinei: de ce unele specii evită să facă cancer, în timp ce altele sunt afectate de tumori care le scurtează viața? Analiza este relatată de The Guardian.
Paradoxul lui Peto
Balenele au tendința de a avea rate scăzute de cancer, însă cancerul este principala cauză de deces la câini și pisici.
Vulpile și leoparzii sunt predispuse la cancer, în timp ce oile și antilopele nu sunt. Liliecii sunt, de asemenea, relativ bine protejați împotriva cancerului, dar nu și șoarecii sau șobolanii. La oameni, cancerul este una dintre principalele cauze de deces care ucide aproximativ 10 milioane de persoane pe an.
Și mai misterios este faptul că multe creaturi uriașe, inclusiv balenele și elefanții, n-au probleme în general cancerul, când, în schimb, ar trebui să fie expuse unui risc special, deoarece posedă un număr mare de celule, fiecare dintre acestea putând declanșa o tumoare.
Acesta este paradoxul lui Peto, numit astfel după statisticianul britanic Richard Peto, care l-a prezentat pentru prima dată. Paradoxul este în centrul investigațiilor efectuate de oamenii de știință de la Institutul Wellcome Sanger din Cambridge, care colaborează cu cercetători din mai multe centre, inclusiv Societatea Zoologică din Londra (ZSL).
Cu cât ai mai multe celule, cu atât este mai riscant
„Cancerul este o boală care apare atunci când o celulă din organism suferă o serie de mutații în ADN-ul său și începe să se dividă necontrolat, iar apărarea organismului nu reușește să oprească această creștere”, a declarat Alex Cagan, conducătorul proiectului. „Cu cât mai multe celule pe care le posedă un animal ar sugera că riscul ca una dintre ele să devină canceroasă este mai mare.”
Acesta este paradoxul lui Peto, numit astfel după statisticianul britanic Richard Peto, care l-a prezentat pentru prima dată, și este în centrul investigațiilor efectuate de oamenii de știință de la Institutul Wellcome Sanger din Cambridge, care colaborează cu cercetători din mai multe centre, inclusiv Societatea Zoologică din Londra (ZSL).
„Cancerul este o boală care apare atunci când o celulă din organism suferă o serie de mutații în ADN-ul său și începe să se dividă necontrolat, iar apărarea organismului nu reușește să oprească această creștere”, a declarat Alex Cagan, conducătorul proiectului. „Cu cât mai multe celule pe care le posedă un animal ar sugera că riscul ca una dintre ele să devină canceroasă este mai mare.”
Acest punct de vedere este susținut de Simon Spiro, patolog veterinar al ZSL pentru animale sălbatice. „Gândiți-vă la celule ca la niște bilete de loterie: cu cât aveți mai multe, cu atât mai mari sunt șansele de a câștiga un jackpot care, în acest caz, este cancerul. Așadar, dacă ai de o mie de ori mai multe celule decât un om, atunci ar trebui să ai un risc de o mie de ori mai mare de a te alege cu cancer.”
Din această perspectivă, există unele specii de balene care nu ar trebui să poată ajunge la vârsta de un an fără să facă cancer, deoarece au foarte multe celule – câteva cvadrilioane, în comparație cu oamenii, care au doar trilioane, adică o reducere de o mie de ori a numărului. Dar nu asta este ceea ce se observă.
Balenele Bowhead au o durată medie de viață de 100-200 de ani, de exemplu, în timp ce elefanții au o durată medie de viață de aproximativ 70 de ani. Cu toate acestea, în comparație cu oamenii, toate acestea au de mii de ori mai multe celule, fiecare fiind un potențial punct de plecare pentru o mutație care ar duce la cancer.
Încercarea de a înțelege paradoxul
În încercarea de a înțelege acest paradox, echipa Sanger a studiat o serie de animale care au murit din cauze naturale la grădina zoologică din Londra. Toate erau mamifere și includeau lei, tigri, girafe, dihori și lemuri cu coadă inelată. În plus, în studiu au fost incluși și șobolani.
„Arată ca niște cârnați de cocktail cu dinți”, a spus Cagan. „Sunt de mărimea unui șoarece, dar trăiesc aproximativ 30 de ani și aproape niciodată nu fac cancer”.
Oamenii de știință au izolat apoi celule cunoscute sub numele de celule de criptă intestinală de la fiecare animal nou expirat și au studiat genomul acestora.
„Acestea sunt reînnoite în mod constant de către celulele stem și reprezintă o modalitate de primă mână pentru a compara genomurile. Le-am folosit pentru a număra numărul de mutații pe care fiecare specie le acumula în fiecare an”, a adăugat Cagan.
Speciile cu viață lungă – mutații multe, în ritm lent. Speciile cu viață scurtă – mutații în ritm rapid. Oamenii au 47 de mutații/an, șoarecii au 800 de mutații/an
„Ceea ce am descoperit a fost foarte frapant. Numărul de mutații pe care fiecare le acumula în fiecare an varia enorm. În esență, s-a constatat că speciile cu durată lungă de viață acumulau mutații într-un ritm mai lent, în timp ce speciile cu durată scurtă de viață o făceau într-un ritm mai rapid. De exemplu, la oameni, acumulăm aproximativ 47 de mutații pe an, în timp ce la șoareci se înregistrează aproximativ 800 de mutații pe an. Aceștia din urmă trăiesc aproximativ 4 ani. Durata medie de viață a omului este de 83,6 ani.”
În plus, s-a constatat că, la finalul unei durate de viață, toate diferitele animale studiate au acumulat aproximativ 3.200 de mutații. „Numărul similar de mutații la sfârșitul duratei de viață a acestor diferite animale este izbitor, deși nu este încă clar dacă aceasta este o cauză a îmbătrânirii”, a declarat Cagan.
Misterul: cum animalele care trăiesc mai mult încetinesc rata mutațiilor?
Cu toate acestea, modul exact în care animalele care trăiesc mult timp reușesc să încetinească cu succes rata mutațiilor ADN este neclar. În plus, legătura dintre rata mutațiilor și durata de viață a fost stabilită doar pentru animalele care au o durată de viață mică spre medie.
„Putem studia doar creaturi care au murit în mod natural, iar acele durate de viață foarte lungi vor fi rare, prin definiție”, a spus Spiro. „Va trebui să așteptăm pentru a obține aceste date”.
În plus, prima fază a proiectului Sanger-Zoo a analizat doar mamiferele. Acum, acesta este extins la plante, insecte și reptile.
Regina trăiește 30 de ani, furnicile lucrătoare trăiesc doi ani
„Insectele sociale precum furnicile sunt deosebit de interesante”, a spus Cagan. „Furnicile lucrătoare și regina lor au același genom, dar regina trăiește 30 de ani, în timp ce lucrătoarele durează unul sau doi. Acest lucru sugerează că regina ar putea activa o mai bună reparare a ADN-ului, deși ar putea exista și alte explicații.”
Cagan a adăugat că cercetarea lor a sugerat că șoarecele, care este folosit în experimentele privind cancerul, ar putea să nu fie cel mai bun model pentru cercetare din cauza duratei sale foarte scurte de viață.
„Acum ne putem gândi să ne uităm la specii cu o durată de viață mult mai lungă, care ar putea fi mai relevante și ar putea fi modele utile pentru înțelegerea rezistenței la cancer.”
Ideea crucială este că stabilirea unei legături între ratele de mutație, tumori și îmbătrânire oferă o nouă înțelegere a ambelor procese și ar putea duce la îmbunătățirea depistării cancerului și a tratamentelor care ar putea modera cele mai grave efecte ale îmbătrânirii, spun cercetătorii.
Why don’t whales get cancer? Cracking one of medicine’s greatest mysteries https://t.co/gGdURgRWp7
— The Observer (@ObserverUK) April 8, 2023
