Φάλαινες: Η σπάνια ικανότητα να «επισκευάζουν» το DNA τους και να ζουν 200 χρόνια

Φάλαινες: Το συγκεκριμένο είδος Balaena mysticetus, μπορεί να φτάσει περίπου τα 18 μέτρα μήκος και είναι ένα από τα βαρύτερα θηλαστικά στη Γη. Οι φάλαινες αυτές ζουν κοντά στο βόρειο άκρο της Αλάσκας, στα περίχωρα του Αρκτικού Ωκεανού, και έδωσαν την ευκαιρία στους επιστήμονες να ρίξουν μια φευγάτη ματιά στη μακροζωία. https://youtu.be/aAMoZbKTTPQ Τα γιγάντια θαλάσσια θηλαστικά μπορούν να ζήσουν περισσότερα από 200 χρόνια - και δείγματα ιστών που συλλέχθηκαν από τα ζώα αποκαλύπτουν μια υπερδύναμη που μπορεί να εξηγήσει πώς. Τα κύτταρα των τοξοκέφαλων φαλαινών είναι σαν σβούρες, και λειτουργούν έτσι για την επιδιόρθωση του κατεστραμμένου τους DNA, αναφέρουν οι επιστήμονες στις 8 Μαΐου στο bioRxiv.org. «Αυτή η ικανότητα σημαίνει ότι τα ζώα μπορεί να επιδιορθώσουν τις βλάβες που διαφορετικά θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε γενετικές δυσλειτουργίες που προκαλούν καρκίνο», λέει η Orsolya Vincze, εξελικτική οικολόγος στο γαλλικό Εθνικό Κέντρο Επιστημονικής Έρευνας στο Παρίσι, η οποία δεν συμμετείχε στην έρευνα.

DNA repair and anti-cancer mechanisms in the longest-living mammal: the bowhead whale https://t.co/LHNNlbsIbS #bioRxiv

— bioRxiv (@biorxivpreprint) May 8, 2023

Οι επιστήμονες έχουν αναφέρει στο παρελθόν βιολογικές στρατηγικές άλλων ζώων για την αποφυγή του καρκίνου. Αλλά το νέο έργο, λέει η Vincze, «δείχνει ότι οι φάλαινες προσεγγίζουν την αντίσταση στον καρκίνο από μια πολύ νέα προοπτική». Η τοξωτή ή τοξοκέφαλη φάλαινα, Balaena mysticetus, μπορεί να φτάσει περίπου τα 18 μέτρα μήκος και είναι ένα από τα βαρύτερα θηλαστικά στη Γη. Με περισσότερα από 80.000 κιλά, είναι περίπου το βάρος έξι πλήρως φορτωμένων σχολικών λεωφορείων. Όλη αυτή η μάζα σώματος αθροίζεται σε έναν τεράστιο αριθμό κυττάρων. Και κάθε φορά που ένα κύτταρο διαιρείται, υπάρχει πιθανότητα να προκύψει μια επικίνδυνη μετάλλαξη. Αλλά κατά κάποιο τρόπο, τα μεγαλόσωμα ζώα είναι ιδιαίτερα ανθεκτικά στον καρκίνο - ένα παζλ γνωστό ως το παράδοξο του Peto. Αυτό υποδηλώνει ότι τα ζώα πρέπει να «έχουν πολύ ισχυρότερη άμυνα κατά του καρκίνου», λέει η Lisa Abegglen, κυτταρική βιολόγος στο Πανεπιστήμιο της Utah Health στο Salt Lake City. Η ομάδα της ανακάλυψε ότι οι ελέφαντες, οι οποίοι μπορούν να ζήσουν σχεδόν όσο οι άνθρωποι και σπάνια πεθαίνουν από καρκίνο, έχουν επιπλέον αντίγραφα ενός γονιδίου που εμποδίζει τον όγκο που ονομάζεται TP53. Αυτό το γονίδιο μπορεί να βοηθήσει τους ελέφαντες να αντιμετωπίσουν τη βλάβη του DNA καθαρίζοντας τα προσβεβλημένα κύτταρα, ανέφεραν άλλοι επιστήμονες Υποδείξεις από το γονιδίωμα της φάλαινας που δημοσιεύτηκαν σχεδόν πριν από μια δεκαετία προέβλεπαν ότι τα θηλαστικά μπορεί να χρησιμοποιήσουν αυτήν την εναλλακτική στρατηγική. Στο εργαστήριο, η συν-συγγραφέας της μελέτης Vera Gorbunova στο Πανεπιστήμιο του Rochester στη Νέα Υόρκη και οι συνεργάτες της διεξήγαγαν μια ποικιλία πειραμάτων σε κύτταρα που συλλέχθηκαν από ιστό φάλαινας, καθώς και σε κύτταρα από ανθρώπους, αγελάδες και ποντίκια. https://youtu.be/tovDf-BKRZU Τα κύτταρα της φάλαινας ήταν τόσο αποτελεσματικά όσο και ακριβή στην επιδιόρθωση θραυσμάτων διπλής έλικας στο DNA, βλάβη που κόβει και τους δύο κλώνους της διπλής έλικας του DNA. Η επισκευή της φάλαινας επανέφερε το σπασμένο DNA σε παρόμοια κατάσταση πιο συχνά από ό,τι κύτταρα από άλλα θηλαστικά, διαπίστωσε η ομάδα. Σε αυτά τα ζώα, οι επιδιορθώσεις στο γονιδίωμα έτειναν να είναι πιο ατημέλητες, όπως ένα τζιν παντελόνι με κακά μπαλώματα. Η ομάδα αναγνώρισε επίσης δύο πρωτεΐνες σε κύτταρα φάλαινας, CIRBP και RPA2, που αποτελούν μέρος του συνεργείου επισκευής DNA. Η ανακάλυψη του τρόπου με τον οποίο τα ζώα προστατεύουν τον εαυτό τους από τον καρκίνο είναι «απίστευτα συναρπαστική», λέει η Abegglen, «επειδή όλες αυτές οι στρατηγικές έχουν τη δυνατότητα να μεταφραστούν σε αποτελεσματικές θεραπείες για άτομα με καρκίνο». Αν και αυτή η μέρα μπορεί να είναι μακριά, τα νέα ευρήματα υπογραμμίζουν τη σημασία της μελέτης ζώων με χαμηλά ποσοστά καρκίνου, λέει. Η Abegglen θέλει να δοκιμάσει εάν τα αποτελέσματα της ομάδας αντέχουν στα κύτταρα φυσητήρας και δελφινιών - ή αν αυτά τα ζώα έχουν διαφορετική άμυνα.