Pesquisa de câncer: genes de zumbis e elefantes
Um mergulho intrigante na genética dos elefantes ajuda a explicar por que eles são menos suscetíveis ao câncer do que os humanos. A resposta vem na forma de um "gene zumbi" reanimado.
Cerca de 17% das pessoas morrem de câncer, mas a doença não é um problema restrito aos humanos; afeta uma ampla gama de espécies.
De cães e gatos a peixes e demônios da Tasmânia - até mesmo dinossauros com bico de pato parecem ter sido afetados.
Curiosamente, menos de 5% dos elefantes em cativeiro morrem de câncer. Isso é surpreendente porque eles vivem em média 70 anos e têm cerca de 100 vezes mais células.
Viver uma vida longa e ter mais células pode aumentar a probabilidade de o câncer aparecer. Isso se deve ao fato de que cada vez que uma célula se divide, seu DNA é copiado, o que aumenta a possibilidade de erros. Como esses erros se acumulam ao longo da vida, é mais provável que o câncer se desenvolva.
Quanto mais células você tem, mais oportunidades o câncer tem. Por exemplo, pessoas mais altas têm um risco ligeiramente maior de câncer do que pessoas mais baixas, e o número total de células em seu corpo pode ser parte do motivo.
Então, dentro de uma espécie, o número de células se correlaciona com um maior risco de câncer, mas entre espécies, esta correlação não aparece. Isso é conhecido como o paradoxo de Peto, em homenagem ao epidemiologista do câncer Richard Peto que descreveu esse enigma pela primeira vez na década de 1970.
Compreender o que torna as espécies maiores mais resistentes ao câncer é interessante e importante; se pudermos entender como as células de elefante superam os tumores, talvez possamos usar esse conhecimento para ajudar a reduzir as chances de câncer na humanidade.
Controle de danos ao DNA do elefante
Em 2015, cientistas trabalhando de forma independente na Universidade de Chicago em Illinois e na Universidade de Utah em Salt Lake City fizeram um grande avanço na compreensão da resiliência dos elefantes ao câncer.
Em humanos e em muitos outros animais, um gene chamado p53 funciona como um supressor de tumor; identifica danos no DNA que não foram reparados e desencadeia a morte celular. Dessa forma, as células que têm o potencial de se tornar invasoras são eliminadas pela raiz.
Quando os cientistas analisaram os genomas dos elefantes, eles descobriram que eles carregam pelo menos 20 cópias do p53. Em comparação, a maioria dos animais, incluindo nós, carrega apenas uma cópia. As cópias extras do elefante significam que as células com DNA danificado são identificadas e destruídas de forma mais rápida e eficiente.
Querendo desenvolver essa descoberta surpreendente, uma equipe da Universidade de Chicago publicou recentemente um novo artigo no jornal Relatórios de Célula. O estudo descreve uma segunda parte do quebra-cabeça, explicando como os elefantes parecem ser capazes de prevenir o desenvolvimento do câncer.
Seus autores descrevem um gene anticâncer que voltou dos mortos. Como o autor sênior do estudo, Vincent Lynch, Ph.D., professor assistente de genética humana, explica: “Os genes se duplicam o tempo todo. Às vezes, eles cometem erros, produzindo versões não funcionais conhecidas como pseudogenes. Freqüentemente nos referimos a eles com desdém como genes mortos. ”
A ascensão do gene zumbi
Ao investigar o p53 em elefantes, eles descobriram que um pseudogene conhecido como fator inibidor de leucemia 6 (LIF6) não era mais um pseudogene e "voltou à vida"; havia “desenvolvido um novo switch on”.
A função revivida de LIF6 forneceu outra peça do quebra-cabeça; uma vez ativado por p53, LIF6 pode responder ao DNA danificado atacando e matando a célula. Ele faz isso produzindo uma proteína que perfura as membranas mitocondriais, destruindo assim o fornecimento de energia da célula e matando-a rapidamente.
“Este gene morto voltou à vida. [...] Isso é benéfico porque atua em resposta a erros genéticos, erros cometidos quando o DNA está sendo reparado. Livrar-se dessa célula pode prevenir um câncer subsequente. ”
Vincent Lynch, Ph.D.
Este gene zumbi parece ter ajudado os elefantes a evitar o câncer por muito tempo: de 25 a 30 milhões de anos atrás. “Podemos usar os truques da evolução para tentar descobrir quando esse gene extinto tornou-se funcional novamente”, explica Lynch.
Eles presumiram que o gene LIF6 foi ativado aproximadamente ao mesmo tempo que os parentes distantes do tamanho de uma marmota do elefante começaram a crescer em estatura. Mutações genéticas como essa podem ter ajudado os elefantes a se tornarem os gigantes que são hoje.
“Animais grandes e de vida longa devem ter desenvolvido mecanismos robustos para suprimir ou eliminar as células cancerosas, a fim de viver tanto quanto vivem e atingir o tamanho adulto”, explica o coautor do estudo, Juan Manuel Vazquez.
As descobertas são intrigantes; eles não apenas fornecem uma nova visão sobre o câncer, mas também nos dão um vislumbre da evolução do elefante. Em seguida, a equipe planeja investigar o LIF6, focalizando exatamente como ele desencadeia a apoptose.
