Ricerca sul cancro: Geni zombie ed elefanti

Un’intrigante immersione profonda nella genetica degli elefanti aiuta a spiegare perché sono meno suscettibili al cancro rispetto agli umani. La risposta arriva sotto forma di un “gene zombie” rianimato.”

Circa il 17% delle persone muoiono di cancro, ma la malattia non è un problema limitato agli esseri umani; colpisce una vasta gamma di specie.

Da cani e gatti a pesce e diavoli della Tasmania – anche dinosauri a becco d’anatra sembrano essere stati afflitti.

È interessante notare che meno del 5% degli elefanti in cattività muore di cancro. Questo è sorprendente perché vivono per una media di 70 anni e hanno circa 100 volte più cellule.

Vivere una lunga vita e avere più cellule può rendere il cancro più probabile a comparire. Questo è dovuto al fatto che ogni volta che una cellula si divide, il suo DNA viene copiato, il che aumenta la possibilità di errori. Quando questi errori si accumulano nel corso di una lunga vita, è più probabile che il cancro si sviluppi.

Più cellule si hanno, più possibilità ha il cancro. Per esempio, le persone più alte hanno un rischio di cancro leggermente più alto delle persone più basse, e il numero complessivo di cellule nel loro corpo può essere parte della ragione perché.

Così, all’interno di una specie, il numero di cellule è correlato a un maggior rischio di cancro, ma tra specie, questa correlazione non appare. Questo è indicato come il paradosso di Peto, dal nome dell’epidemiologo del cancro Richard Peto che per primo ha descritto questo enigma negli anni ’70.

Capire cosa rende le specie più grandi più resistenti al cancro è interessante e importante; se possiamo capire come le cellule di elefante outfox i tumori, forse possiamo usare questa conoscenza per aiutare a ridurre le probabilità di cancro dell’umanità.

Controllo dei danni al DNA degli elefanti

Nel 2015, gli scienziati che lavorano indipendentemente presso l’Università di Chicago in Illinois e l’Università dello Utah a Salt Lake City hanno fatto un passo avanti nella comprensione della resilienza degli elefanti al cancro.

Negli esseri umani e in molti altri animali, un gene chiamato p53 funziona come tumore che identifica i danni al DNA che non sono stati riparati e innesca la morte cellulare. In questo modo, le cellule che hanno il potenziale per diventare canaglia vengono bloccate sul nascere.

Quando gli scienziati hanno esaminato i genomi degli elefanti, hanno scoperto che portano almeno 20 copie di p53. In confronto, la maggior parte degli animali, noi compresi, hanno una sola copia. Le copie extra dell’elefante significano che le cellule con DNA danneggiato sono identificate e distrutte in modo più rapido ed efficiente.

Volendo costruire su questa sorprendente scoperta, un team dell’Università di Chicago ha recentemente pubblicato un nuovo documento nella rivista Rapporti sulle cellule. Lo studio delinea una seconda parte del puzzle, spiegando ulteriormente come gli elefanti sembrano essere in grado di prevenire lo sviluppo del cancro.

I suoi autori descrivono un gene anticancro che è tornato dalla morte. Come autore senior dello studio Vincent Lynch, Ph.D., un assistente professore di genetica umana, spiega: “I geni si duplicano continuamente. A volte fanno errori, producendo versioni non funzionali note come pseudogeni. Ci riferiamo spesso a questi come geni morti.”

L’ascesa del gene zombie

Indagando su p53 negli elefanti, hanno scoperto che uno pseudogene noto come leucemia il fattore inibitorio 6 (LIF6) non era più uno pseudogene ed era “tornato in vita”; aveva “evoluto un nuovo interruttore di accensione.”

La funzione rianimata di LIF6 ha fornito un altro pezzo del puzzle; una volta attivato da p53, LIF6 può rispondere al DNA danneggiato attaccando e uccidendo la cellula. Lo fa producendo una proteina che perfora le membrane mitocondriali, distruggendo così l’alimentazione della cellula e uccidendola rapidamente.

“Questo gene morto è tornato in vita. […] Questo è benefico perché agisce in risposta agli errori genetici, errori fatti quando il DNA viene riparato. Sbarazzarsi di quella cellula può prevenire un successivo cancro.”

Vincent Lynch, Ph.D.

Questo gene zombie sembra aver aiutato gli elefanti ad evitare il cancro per molto tempo: da 25-30 milioni di anni fa. “Possiamo usare i trucchi dell’evoluzione per cercare di capire quando questo gene defunto è diventato di nuovo funzionale”, spiega Lynch.

Hanno ipotizzato che il gene LIF6 si sia riacceso all’incirca nello stesso periodo in cui i lontani parenti della marmotta dell’elefante hanno iniziato a crescere in statura. Mutazioni genetiche come questa possono aver aiutato gli elefanti ad evolversi nei colossi che sono oggi.

“Gli animali grandi e longevi devono aver evoluto meccanismi robusti per sopprimere o eliminare le cellule cancerose per vivere così a lungo come fanno e raggiungere le loro dimensioni adulte”, spiega il coautore dello studio Juan Manuel Vazquez.

I risultati sono intriganti; non solo forniscono una nuova comprensione del cancro, ma ci danno anche uno sguardo all’evoluzione dell’elefante. Successivamente, il team prevede di indagare LIF6, concentrandosi su come esattamente innesca l’apoptosi.

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