Salud

El remedio contra el cáncer podría surgir de las ballenas

Un grupo de científicos ha estudiado los posibles mecanismos de supresión del cáncer en los cetáceos para determinar como sus defensas son tan efectivas.

Todos los animales tienen el riesgo de padecer cáncer, una enfermedad tan antigua como los dinosaurios. El cáncer se produce cuando las células se dividen y se produce una mutación, un proceso normal que el cuerpo suele reparar. Pero, en algunas ocasiones estas mutaciones pueden llevar al crecimiento celular no regulado, la formación de tumores cancerosos. Se conoce que el peso y la edad aumenta el riesgo de padecer cáncer porqué la división celular es mayor, lo que sugiere que las criaturas más grandes y longevas, como los elefantes o las ballenas, deberían tener las tasas más altas de cáncer. Sorprendentemente los elefantes y las ballenas tienen muy pocas posibilidades de contraer cáncer que la mayoría de los animales.

Ante esta paradoja el profesor Marc Tollis, de la Escuela de Informática, Computación y Sistemas Cibernéticos de la Universidad del Norte de Arizona, quería entender el porqué. Para averiguarlo él y un equipo de investigadores internacional se sumergieron profundamente en el estudio del genomas de los cetáceos (que incluyen delfines, marsopas y ballenas) para saber como son tan resistentes a esta enfermedad.

Las ballenas son únicas entre los mamíferos porqué estos importantes genes ‘de mantenimiento’ tuvieron que mantenerse al día para mantener la aptitud de la especie

MARC TOLLIS Autor principal del estudio / Universidad del Norte de Arizona

Después de un minucioso trabajo para recolectar el material y obtener el ADN de una ballena jorobada (Megaptera novaeangliae), los investigadores encontraron que algunas regiones del genoma de la ballena han evolucionado más rápido que en otros mamíferos. Los hallazgos, que han sido reportados en Biología Molecular y Evolución, demuestran como esas regiones contienen genes que están involucrados en la reparación del ADN y en el control de la división celular y el crecimiento. Estos mismos genes a menudo mutan en los cánceres humanos. El genoma de la ballena también contiene muchas copias de genes supresores de tumores.

”Esto sugiere que las ballenas son únicas entre los mamíferos en cuanto a que para evolucionar sus gigantescos tamaños, estos importantes genes ‘de mantenimiento’, que se conservan evolutivamente y previenen el cáncer, tuvieron que mantenerse al día para mantener la aptitud de la especie”, dijo Tollis. dijo.

También descubrieron que “a pesar de que estas partes del genoma de las ballenas relacionadas con el cáncer evolucionan más rápido que otros mamíferos, en promedio las ballenas han acumulado muchas menos mutaciones de ADN en sus genomas a lo largo del tiempo en comparación con otros mamíferos, lo que sugiere que tienen tasas de mutación más lentas”, agregó Tollis.

La naturaleza nos está mostrando que estos cambios en los genes del cáncer son compatibles con la vida

CARLO MALEY Biólogo evolutivo del cáncer del Instituto Biodesign de la Arizona State University

El secreto de las ballenas que podría curar el cáncer en seres humanos

Las ballenas son animales de gran tamaño y viven vidas relativamente largas, en concreto una ballena jorobada adulta alcanza los 30.000kg y puede llegar a vivir unos 50 años. Si bien el hecho de tener más células en el cuerpo que se dividen durante un período de tiempo más largo que otro animal debería hacerlas más susceptibles al cáncer, en un fenómeno conocido como la ‘Paradoja de Peto’, no lo son. Ahora que sabemos más acerca de por qué es eso, los investigadores quieren usar su trabajo para ayudar a desarrollar mejores prevenciones o terapias para los cánceres humanos.

“La naturaleza nos está mostrando que estos cambios en los genes del cáncer son compatibles con la vida. Las siguientes preguntas son: ¿cuál de estos cambios está previniendo el cáncer, y podemos traducir esos descubrimientos en prevenir el cáncer en los seres humanos? ”, explica el coautor del estudio, Carlo Maley, un biólogo evolutivo del cáncer del Instituto Biodesign de la Arizona State University.

El hecho de que las ballenas y los elefantes evolucionaran para vencer al cáncer, y que los dinosaurios también lo sufrieran, sugiere que el cáncer ha sido una presión selectiva durante muchos millones de años de evolución, y siempre ha estado con nosotros

MARC TOLLIS Autor principal del estudio / Universidad del Norte de Arizona

La meta del grupo de investigadores ahora no es tan solo lograr que la naturaleza informe sobre mejores terapias contra el cáncer, sino también brindar al público una nueva perspectiva del cáncer.

“El hecho de que las ballenas y los elefantes evolucionaran para vencer al cáncer, y que los dinosaurios también lo sufrieran, sugiere que el cáncer ha sido una presión selectiva durante muchos millones de años de evolución, y siempre ha estado con nosotros. Nuestra esperanza es que esto pueda cambiar la relación de las personas con la enfermedad, que puede ser dolorosa. También ayuda a proporcionar una mejor apreciación de la biodiversidad. En nuestra actual sexta extinción masiva, necesitamos todas las razones para la conservación que podemos obtener “, explica Tolli.

En nuestra actual sexta extinción masiva, necesitamos todas las razones para la conservación que podemos obtener

MARC TOLLIS Autor principal del estudio / Universidad del Norte de Arizona

¿Cómo lo hicieron?

El equipo sacó muestras de piel de una ballena jorobada hembra adulta en la costa de Massachusetts (EEUU). Esta ballena, llamada Sal, es bien conocida por los investigadores y observadores de ballenas. Fue catalogada por el Centro de Estudios Costeros a mediados de la década de 1970 y seleccionada para este estudio porque su historia de vida se encuentra entre las más bien documentadas de todas las ballenas jorobadas.

Posteriormente el equipo secuenció y reunió el genoma de Salt, que requiere extraer ADN del tejido de la piel, fraccionarlo en partes más pequeñas y someterlo a un secuenciador de ADN que produce casi 2 mil millones de secuencias cortas.

Luego volvieron a unir esas secuencias en un ensamblaje genómico que abarca aproximadamente 2.700 millones de pares de bases (el genoma humano tiene una longitud de alrededor de 3,1 mil millones de pares de bases). También secuenciaron el ARN, lo que ayuda en el proceso de encontrar las coordenadas precisas donde se encuentran los genes en el genoma.

El equipo comparó el genoma de la ballena jorobada con el de otros mamíferos, incluidos otros gigantes del océano. Esperaban ver muchas diferencias, pero también algunas similitudes, particularmente con las partes del genoma que realizan funciones importantes. También buscaron partes del genoma que habían evolucionado para ayudar a las ballenas a adaptarse a su entorno.

Lo que encontraron fue que algunas partes del genoma de las ballenas ha evolucionado más rápido que en otros mamíferos. Estas partes del genoma de la ballena contienen genes que controlan el ciclo celular, la proliferación celular y la reparación del ADN, que son esenciales para la función celular normal.

Los próximos pasos para Tollis y su equipo serán comprender mejor el fenotipo de supresión del cáncer mediante experimentos con líneas celulares de ballena, que proporcionarán una importante validación funcional de los resultados genómicos del equipo. Ese será el primer paso para generar medicamentos contra el cáncer humano derivados de las ballenas. 

Artículo científico de referencia:

‘Return to the sea, get huge, beat cancer: an analysis of cetacean genomes including an assembly for the humpback whale (Megaptera novaeangliae)’. Marc Tollis, Jooke Robbins, Andrew E Webb, Lukas F K Kuderna, Aleah F Caulin, Jacinda D Garcia, Martine Bèrubè, Nader Pourmand, Tomas Marques-Bonet, Mary J O’Connell, Per J Palsbøll, Carlo C Maley. Molecular Biology and Evolution, 2019; DOI: 10.1093/molbev/msz099 

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