Hvorfor utvikler ikke hval kreft, og hvorfor skal vi bry oss?
Selv om forskere vet at kreftrisikoen øker når en person eldes og får vekt, opplever ikke hval, verdens største pattedyr, denne sammenhengen. Faktisk er de noen av dyrene som er minst sannsynlig å få kreft. Ny forskning har som mål å finne ut hvorfor det er.
I sin kjerne starter kreft når celler muterer unormalt og begynner å vokse og dele seg ukontrollert, på en måte som forstyrrer den normale funksjonen i deres biologiske miljø.
Ifølge Verdens helseorganisasjon (WHO) er kreft den nest største dødsårsaken på globalt nivå, og rammer millioner av mennesker i alle aldre over hele verden.
Noen forskere har hevdet at sykdommene som faller inn under kreftparaplyen har blitt mer utbredt i den moderne verden, hovedsakelig på grunn av faktorer som forurensning og andre miljøendringer forårsaket av menneskelig handling. Likevel viser mange studier at mennesker har opplevd kreft i tusenvis av år.
Det tidligste tilfellet av kreft som forskere så langt har kunnet dokumentere, skjedde i et hominin (tidlig menneskelig forfader) hvis levninger dateres tilbake til 1,7 millioner år. Etterforskere lokaliserte disse restene i en sørafrikansk hule, og de ga bevis for osteosarkom, en aggressiv type benkreft, ved begynnelsen av menneskeheten.
Likevel er mennesker og deres forfedre ikke de eneste dyrene som har blitt rammet av kreft gjennom historien. Anekdotisk er kreft den viktigste dødsårsaken hos katter og hunder, og noen fugler, reptiler og fisk - i fangenskap og i naturen - kan også oppleve kreft.
I følge nylige funn utviklet til og med dinosaurer noen ganger kreft.
Alder, vekt og kreftrisiko
Eksperter forklarer at en persons alder og vekt kan øke risikoen for å utvikle kreft. Det er fornuftig fordi jo lenger noen lever, jo mer tid er det for celler å mutere seg, og fordi cellene kan være mer utsatt for mutasjoner når kroppen eldes.
Dessuten, jo mer en person veier, og noen forskere foreslår til og med, jo høyere de er, jo flere celler er det som kan gjennomgå mutasjon.
Imidlertid gjelder disse sammenhenger ikke jevnt mellom arter i dyreriket. Det er faktisk usannsynlig at noen dyr utvikler kreft, til tross for at de er veldig store og langvarige.
Elefanter, marsvin og hvaler har utrolig lave kreftfrekvenser. Forskere har lurt på hvorfor og vurderte om disse dyrenes motstand mot kreft kan hjelpe mennesker bedre å forstå sykdommen og hvordan de best kan bekjempe den.
En studie publisert i fjor og dekket på Medisinske nyheter i dag kan ha funnet svaret når det gjelder elefanter. Disse store pachydermene viser seg at de har et tumorundertrykkende gen som gjør at kroppene deres kan stoppe kreftdannelsen.
Mennesker har også dette genet. Mens mennesker bare har ett eksemplar av det, har elefantene imidlertid hele 20 eksemplarer.
Så hva med hval? Et team av forskere fra Northern Arizona University, i Flagstaff, Arizona State University, i Tempe og andre samarbeidende institusjoner mener at svaret nok en gang kan ligge i genene til disse vannpattedyrene.
Hvorfor kreft ikke påvirker hval
For denne studien - hvis funn vises i tidsskriftet Molekylærbiologi og evolusjon - forskerne fikk tillatelse til å analysere en hudprøve fra Salt, en voksen kvinnelig knølhval (Megaptera novaeangliae).
Salt besøker vannet utenfor Massachusetts-kysten, og forskerne bestemte seg for å fokusere på henne fordi andre forskere, så vel som pukkelhvalvaktere, har fulgt henne lenge siden midten av 1970-tallet, for å være presis, så det mangler ikke data om henne.
Forskerteamet - ledet av Marc Tollis, Ph.D., en assisterende professor ved Northern Arizona University - utførte DNA- og RNA-sekvensering på hudprøven samlet fra Salt for å samle et kart over hennes genom.
Når de hadde oppnådd det, sammenlignet etterforskerne disse dataene med informasjon om den genetiske sammensetningen av forskjellige pattedyr, inkludert medlemmer av 10 andre hvalarter, for eksempel blåhvalen (Balaenoptera musculusbuehvalen (Balaena mysticetus), og spermhvalen (Physeter macrocephalus).
Etterforskernes analyse avslørte at visse genomiske steder (spesifikke deler av genomet) hadde utviklet seg raskere hos hval enn de hadde hos andre pattedyr. Spesielt var dette lokusholdige gener som regulerer cellesyklus, spredning og prosessen med DNA-reparasjon i celle - i hovedsak vedlikeholdsprosessen til sunne celler.
Tollis og teamet bemerker at genene som er ansvarlige for disse cellevedlikeholdsprosessene, muterer i kreft hos mennesker.
Et annet kjennetegn som skiller hvalene fra andre pattedyr, er at de har mange duplikasjoner av tumorundertrykkende gener, gener som hindrer kreft i å utvikle seg og vokse.
"Dette antyder at hvalene er unike blant pattedyr, for at disse viktige" husholdnings "-genene, som er evolusjonært konserverte og normalt forhindrer kreft, måtte følge med for å opprettholde artens kondisjon, for å kunne utvikle sine gigantiske størrelser." forklarer Tollis.
"Vi fant også at til tross for at disse kreftrelaterte delene av hvalgenomene utviklet seg raskere enn [hos] andre pattedyr, har hval i gjennomsnitt akkumulert langt færre DNA-mutasjoner i genomene sine sammenlignet med andre pattedyr, noe som antyder at de har langsommere mutasjon priser, ”fortsetter han.
Hvordan er denne forskningen relevant for oss?
Så hvorfor studerer forskere hvaler og andre dyr med ekstremt lav kreftrisiko? Er denne informasjonen nyttig i det hele tatt for mennesker?
Den nåværende studiens forfattere hevder at den er, og på flere måter enn én, i det. For det første antyder informasjonen de avdekket at mange arter i den naturlige verden har utviklet seg alene for å holde kreft i sjakk.
Dette betyr at forskere i fremtiden vil kunne komme med forebyggende strategier og kreftbehandlinger som vil være effektive for å bekjempe menneskelige kreftformer, ved å forstå mekanismene som spilles i disse tilfellene.
“Naturen viser oss at disse endringene i kreftgener er kompatible med livet. De neste spørsmålene er, hvilken av disse endringene som forhindrer kreft, og kan vi oversette disse oppdagelsene til å forebygge kreft hos mennesker? "
Studer medforfatter Carlo Maley, direktør for Arizona Cancer and Evolution Center
Samtidig mener teamet at kartlegging av hvordan forskjellige dyrearter utvikler kreft, så vel som antionkogene mekanismer, vil tillate oss å lære at disse sykdommene er en vanlig trussel som har vært til stede hele tiden - en som sannsynligvis ikke er uten en løsning.
"Vårt mål er ikke bare å få naturen til å informere oss om bedre kreftterapier, men å gi publikum et nytt perspektiv på kreft," bemerker Tollis og legger til, "Det faktum at hvaler og elefanter utviklet seg for å slå kreft, og at dinosaurer led fra det også, antyder at kreft har vært et selektivt press i mange millioner år av evolusjon, og det har alltid vært med oss. "
“Vårt håp er at dette kan endre folks forhold til sykdommen, som kan være smertefull og personlig. Det hjelper også med å gi enda bedre forståelse for biologisk mangfold. I vår nåværende, sjette masseutryddelse trenger vi alle grunnene til bevaring som vi kan få, ”forklarer han.
I fremtiden håper forskerteamet å ta dette arbeidet enda lenger og eksperimentere med hvalcellelinjer i laboratoriet, i et forsøk på å utvikle et prototypisk kreftmedisin basert på disse akvatiske pattedyrens biologiske selvforsvarsmekanismer.
