أبحاث السرطان: جينات الزومبي والفيلة
يساعد الغوص العميق المثير في علم وراثة الأفيال في تفسير سبب كونهم أقل عرضة للإصابة بالسرطان من البشر. تأتي الإجابة في شكل "جين الزومبي" الذي تم إنعاشه.
يموت حوالي 17 في المائة من الناس بسبب السرطان ، لكن المرض ليس مشكلة تقتصر على البشر ؛ يؤثر على مجموعة واسعة من الأنواع.
من القطط والكلاب إلى الأسماك وشياطين تسمانيا - يبدو أن الديناصورات ذات المنقار البط قد أصيبت.
ومن المثير للاهتمام أن أقل من 5 في المائة من الأفيال في الأسر تموت بسبب السرطان. هذا أمر مثير للدهشة لأنهم يعيشون لمدة 70 عامًا في المتوسط ولديهم ما يقرب من 100 ضعف عدد الخلايا.
يمكن أن يؤدي العيش حياة طويلة وامتلاك المزيد من الخلايا إلى زيادة احتمالية ظهور السرطان. هذا يرجع إلى حقيقة أنه في كل مرة تنقسم فيها الخلية ، يتم نسخ الحمض النووي الخاص بها ، مما يزيد من احتمال حدوث أخطاء. نظرًا لتراكم هذه الأخطاء على مدى العمر الطويل ، فمن المرجح أن يتطور السرطان.
كلما زاد عدد الخلايا لديك ، زادت فرص السرطان. على سبيل المثال ، الأشخاص الأطول معرضون لخطر الإصابة بالسرطان أعلى قليلاً من الأشخاص الأقصر ، وقد يكون العدد الإجمالي للخلايا في أجسامهم جزءًا من السبب.
وبالتالي، في غضون نوعًا ما ، يرتبط عدد الخلايا بزيادة خطر الإصابة بالسرطان ، ولكن ما بين الأنواع ، لا يظهر هذا الارتباط. يشار إلى هذا باسم مفارقة بيتو ، التي سميت على اسم عالم الأوبئة السرطانية ريتشارد بيتو الذي وصف هذا اللغز لأول مرة في السبعينيات.
إن فهم ما يجعل الأنواع الأكبر حجمًا أكثر مقاومة للسرطان أمر مثير للاهتمام ومهم ؛ إذا تمكنا من فهم كيفية تفوق خلايا الفيل على الأورام ، فربما يمكننا استخدام هذه المعرفة للمساعدة في تقليل احتمالات إصابة البشرية بالسرطان.
السيطرة على تلف الحمض النووي للفيل
في عام 2015 ، حقق العلماء الذين يعملون بشكل مستقل في جامعة شيكاغو في إلينوي وجامعة يوتا في سولت ليك سيتي تقدمًا كبيرًا في فهم قدرة الأفيال على مقاومة السرطان.
في البشر والعديد من الحيوانات الأخرى ، يعمل الجين المسمى p53 كمثبط للورم. يحدد تلف الحمض النووي الذي لم يتم إصلاحه ويؤدي إلى موت الخلايا. وبهذه الطريقة ، يتم استئصال الخلايا التي لديها القدرة على التحول إلى مارقة في مهدها.
عندما نظر العلماء إلى جينومات الأفيال ، وجدوا أنها تحمل 20 نسخة على الأقل من p53. وبالمقارنة ، فإن معظم الحيوانات ، بما في ذلك نحن ، تحمل نسخة واحدة فقط. تعني النسخ الإضافية للفيل أنه يتم التعرف على الخلايا ذات الحمض النووي التالف وتدميرها بسرعة وكفاءة أكبر.
رغبة في البناء على هذه النتيجة المفاجئة ، نشر فريق من جامعة شيكاغو مؤخرًا ورقة بحثية جديدة في المجلة تقارير الخلية. تحدد الدراسة الجزء الثاني من اللغز ، وتشرح كيف تبدو الأفيال قادرة على منع تطور السرطان.
يصف مؤلفوها جينًا مضادًا للسرطان عاد من الموت. كما يوضح كبير مؤلفي الدراسة فينسينت لينش ، الحاصل على درجة الدكتوراه ، والأستاذ المساعد في علم الوراثة البشرية ، "تتكرر الجينات طوال الوقت. في بعض الأحيان يرتكبون أخطاء ، وينتجون نسخًا غير وظيفية تُعرف باسم الجينات الكاذبة. غالبًا ما نشير إلى هذه الجينات على أنها جينات ميتة ".
ظهور جين الزومبي
عند فحص p53 في الأفيال ، وجدوا أن الجين الكاذب المعروف باسم العامل المثبط لسرطان الدم 6 (LIF6) لم يعد جينًا زائفًا و "عاد إلى الحياة" ؛ لقد "طور مفتاح تشغيل جديد."
قدمت الوظيفة التي تم إحياؤها لـ LIF6 قطعة أخرى من اللغز ؛ بمجرد تنشيطه بواسطة p53 ، يمكن لـ LIF6 الاستجابة للحمض النووي التالف بمهاجمة الخلية وقتلها. يقوم بذلك عن طريق إنتاج بروتين يثقب أغشية الميتوكوندريا ، وبالتالي يدمر مصدر طاقة الخلية ويقتلها بسرعة.
"هذا الجين الميت عاد إلى الحياة. [...] هذا مفيد لأنه يعمل استجابةً للأخطاء الجينية ، الأخطاء التي تحدث أثناء إصلاح الحمض النووي. التخلص من هذه الخلية يمكن أن يمنع الإصابة بالسرطان لاحقًا ".
فنسنت لينش ، دكتوراه.
يبدو أن جين الزومبي هذا كان يساعد الأفيال في الإفلات من السرطان لفترة طويلة: من 25 إلى 30 مليون سنة مضت. يوضح لينش: "يمكننا استخدام حيل التطور لمحاولة معرفة متى أصبح هذا الجين البائد يعمل مرة أخرى".
لقد توقعوا أن الجين LIF6 قد تم تشغيله مرة أخرى في نفس الوقت تقريبًا الذي بدأ فيه أقارب الفيل البعيدين بحجم جرذ الأرض في النمو في مكانة. قد تكون الطفرات الجينية مثل هذه قد ساعدت الأفيال في التطور إلى العملاق كما هي عليه اليوم.
يوضح خوان مانويل فاسكويز ، مؤلف مشارك في الدراسة: "يجب أن تكون الحيوانات الكبيرة طويلة العمر قد طورت آليات قوية إما لقمع الخلايا السرطانية أو القضاء عليها من أجل أن تعيش طويلًا كما تفعل وتصل إلى أحجامها البالغة".
النتائج مثيرة للاهتمام. لا يقتصر الأمر على توفير نظرة ثاقبة جديدة للسرطان ، بل يعطوننا أيضًا لمحة عن تطور الفيل. بعد ذلك ، يخطط الفريق للتحقيق في LIF6 ، مع التركيز بالضبط على كيفية تحفيز موت الخلايا المبرمج.
