Las ballenas gigantes tienen poco cáncer en relación con el tamaño de su cuerpo. Es un desajuste biológico conocido como la paradoja de petoque describe cómo los animales grandes y longevos, a pesar de tener billones de células más que los humanos o pequeños bichos, no desarrollan más cánceres.
El cáncer es una enfermedad de división celular desbocada, donde las mutaciones genéticas hacen que las células se dividan y se dividan, formando masas llamadas tumores. Entonces, uno pensaría que cuanto más grande es un animal, más células tiene y mayor probabilidad tienen esas células de acumular errores genéticos que conducen al cáncer, especialmente durante una larga vida.
Pero el renombrado estadístico británico Richard Peto notó al comparar ratones y hombres a fines de la década de 1970 que este no era el caso. Estudios posteriores mostró que en criaturas grandes y pequeñas, el cáncer no se vuelve más común cuantas más células tiene una especie. Los elefantes, como las ballenas, no tienen una tonelada de cánceres.
Puede parecer que los biólogos están obsesionados con una paradoja de hace décadas que es solo una peculiaridad de la naturaleza, pero es una peculiaridad importante. Resolver esta paradoja puede ayudar a desarrollar nuevas estrategias para prevenir o suprimir el cáncer en las personas.
Ahora, un equipo de investigadores de la Universidad de Rochester en Nueva York ha encontrado una solución a la paradoja en las ballenas de Groenlandia. Balaena mysticetus, el segundo animal más grande pero más longevo de la Tierra.
“Al estudiar un mamífero capaz de mantener su salud y evitar la muerte por cáncer durante más de dos siglos”, escribir el biólogo Denis Firsanov y sus colegas en su artículo de preimpresión, “se nos ofrece una visión única detrás de la cortina de un experimento evolutivo global que probó más mecanismos que afectan el cáncer y el envejecimiento de los que los humanos podrían esperar”.
En una serie de experimentos de laboratorio, los investigadores encontraron que las células de ballenas de Groenlandia son mejores para reparar el daño del ADN que las células de humanos, ratones y vacas. Las ballenas, al parecer, cortan el daño del ADN de raíz “con una eficiencia y precisión excepcionalmente altas en comparación con otros mamíferos”, Firsanov y sus colegas. escribir
En pocas palabras, las ballenas de Groenlandia pueden tolerar más golpes en sus genomas porque tienen un sistema de reparación rápida y bien ajustado para reparar el daño del ADN. Los investigadores encontraron que en una región del ADN que comparten las ballenas, los humanos, los ratones y las vacas, las células de ballena tenían más probabilidades de reparar las roturas del ADN (cortadas por CRISPR) sin errores.
Las células de ballena de Groenlandia también bombearon una proteína de reparación de ADN llamada CIRBP a niveles mucho más altos que las otras especies estudiadas. Y cuando se diseñaron células humanas cultivadas en laboratorio para producir CIRBP a granel, este ajuste genético aumentó su capacidad para reparar el ADN sin errores.
“Esta estrategia que no elimina las células sino que las repara puede ser fundamental para una vida larga y libre de cáncer de la ballena de Groenlandia”, Firsanov y sus colegas. concluir
El biólogo del cáncer de la Universidad de Yale, Jason Sheltzer, que no participó en el trabajo, dice la preimpresión “fascinante”, que aún no ha sido revisada por pares, “proporciona un nuevo modelo de cómo los animales grandes evitan el cáncer”.
“¿Tal vez son mejores en la reparación del ADN que nosotros?” Sheltzer reflexionado en Twitter. “Como próximo paso”, agregó, “me encantaría ver esto validado en un modelo animal, si conduce una alta expresión de ballena CIRBP [protein] en el ratón, ¿son resistentes al cáncer?”
Por supuesto, como muestran investigaciones anteriores, traducir un descubrimiento como este en una terapia contra el cáncer no es fácil.
Cuando los científicos descubrieron en 2015 que los elefantes tienen copias adicionales de un gen supresor de tumores llamado TP53, el siguiente paso lógico fue probar si aumentar la actividad de TP53 en ratones también reduce el cáncer. Los genes supresores de tumores “hacen estallar” efectivamente cualquier célula que encuentren con demasiado daño en el ADN, y resulta que los elefantes tienen umbrales muy bajos por hacer la guerra a las células dañadas.
Sin embargo, la sobreexpresión de una forma de la proteína TP53 en ratones, aunque suprimió el cáncer, también indujo envejecimiento prematuro en los animales Otros estudios pueden haber encontró una solución – y los científicos siguen buscando otras posibilidades.
“Probablemente hay muchas soluciones a la paradoja de Peto en la naturaleza porque el gran tamaño del cuerpo ha evolucionado de forma independiente tantas veces a lo largo de la historia de la vida”. comentó Marc Tollis, genetista de la Universidad del Norte de Arizona, en un artículo de 2017 con otros dos investigadores.
En otras palabras, cada animal longevo o grande, desde las ratas topo desnudas hasta los elefantes africanos, ha desarrollado sus propias formas de suprimir el cáncer que los científicos están ansiosos por descubrir.
Otras explicaciones podrían ser que los tumores en animales grandes son de crecimiento lento y menos letales o que los animales grandes tienen una mejor vigilancia inmunológica. Sin embargo, estas soluciones aún no se han observado en especies de gran tamaño y necesitan más investigación.
“Cada vez que descubrimos un mecanismo potencial para la supresión del cáncer en una especie, existe la posibilidad de que podamos encontrar nuevos objetivos terapéuticos y enfoques para la prevención del cáncer para salvar vidas humanas”, Tollis y sus colegas. escribir. Pero sin duda requerirá un “esfuerzo sustancial para traducir los descubrimientos recientes en terapias efectivas para los humanos”.
El estudio de la Universidad de Rochester está disponible en servidor de preimpresión biorXiv antes de la revisión por pares.