چرا فیل‌ها به سرطان مبتلا نمی‌شوند؟

ناطقان: یک مطالعه جدید از تیم دانشمندان تا حدودی روشن می‌کند که دقیقاً چرا فیل‌ها، یکی از بزرگ‌ترین حیوانات روی کره زمین، نرخ پایین غیرعادی از سرطان را تجربه می‌کنند.

این تحقیقات نشان داد که این پستانداران قابل توجه دارای انواع ژنتیکی منحصربه‌فردی هستند که خطر ابتلا به تومور را کاهش می‌دهد و این یافته‌ها می‌تواند به توسعه درمان‌های سرطان جدید برای انسان کمک کند.

همانطور که یک موجود زنده پیرتر می‌شود و سلول‌های آن به تکثیر ادامه می‌دهند، احتمال جهش‌های سرطانی افزایش می‌یابد؛ و هرچه ارگانیسم بزرگتر باشد، سلول‌های بیشتری دارد، بنابراین احتمال جهش و خطر ابتلا به سرطان با افزایش سن بیشتر می‌شود.

در هر گونه منفرد، این مشاهدات صادق است. از انسان‌های قد بلندتر تا سگ‌های بزرگ‌تر، مشخص شده است که خطر ابتلا به سرطان با اندازه بدن ارتباط مستقیم دارد. بنابراین، از نظر تئوری، حیوانات بزرگی که عمر طولانی دارند، باید نسبت به موجودات کوچکتر و کوتاه‌مدت، میزان سرطان بیشتری را تجربه کنند.

اما مشخص نشده است که چنین باشد، و این ناسازگاری به نام «پارادوکس پتو» پس از اپیدمیولوژیست ریچارد پتو، که کشف کرد نرخ سرطان‌زایی در هر سلول بین گونه‌ها سازگار نیست، شناخته می‌شود.

در حقیقت، در برخی از گونه‌های بزرگ‌تر مانند نهنگ‌ها و فیل‌ها، علیرغم اینکه بزرگ هستند و عمر طولانی دارند، به نظر می‌رسد که شواهد بسیار کمی از سرطان وجود داشته باشد.

در حالی که به طور کلی درک می‌شود که هر گونه توانایی‌های منحصر به فرد خود را برای سرکوب سرطان تکامل داده است، فیل‌ها مورد توجه ویژه محققان بوده اند.

این حیوانات طول عمری مشابه انسان دارند، اما علیرغم جثه‌شان، حتی در سنین بسیار بالا، علائم سرطان کمی از خود نشان می‌دهند.

تخمین زده شده که پنج درصد از فیل‌ها در نهایت به سرطان تسلیم می‌شوند، در حالی که این رقم در انسان‌ها ۲۵ درصد است.

یک مطالعه مهم چند سال پیش در مورد یکی از راه‌های کلیدی این پستانداران عظیم برای جلوگیری از سرطان انجام شد. به نظر می‌رسد فیل‌ها ۲۰ نسخه مختلف از ژن سرکوب کننده تومور به نام p۵۳ دارند.

این ژن، پروتئینی را رمزگذاری می‌کند که به p۵۳ نیز معروف است، که به عنوان یک محافظ سلولی حیاتی عمل می‌کند. این پروتئین تا حدودی مانند یک نگهبان عمل می‌کند که وظیفه آن متوقف کردن تقسیم سلولی در هنگام تشخیص آسیب یا جهش DNA است.

وقتی ژن p۵۳ به درستی کار نمی‌کند سلول‌های آسیب دیده می‌توانند تکثیر شوند و بافت سرطانی تجمع پیدا کند.
تصور می‌شود که اختلال در تنظیم این ژن در بیش از نیمی از سرطان‌های انسان نقش دارد. اما برخلاف فیل‌ها، ما فقط یک نسخه از این ژن را داریم. این تحقیق جدید با هدف بررسی دقیق چگونگی سرکوب ژن‌های مختلف p۵۳ در فیل‌ها، سرطان را بررسی می‌کند.
فریتز ولارث، یکی از نویسندگان این مطالعه، از دانشگاه توضیح داد: "این مطالعه پیچیده و جذاب نشان می‌دهد که فیل‌ها چقدر بیشتر از اندازه چشمگیر هستند و چقدر مهم است که ما نه تنها این حیوانات را حفظ کنیم، بلکه آن‌ها را با جزئیات مطالعه کنیم.

فعالیت p۵۳ در یک سلول توسط ژن دیگری به نام MDM۲ تنظیم می‌شود که پروتئینی را کد می‌کند که اساساً پروتئین p۵۳ را غیرفعال می‌کند. این مسیر p۵۳–MDM۲ برای عملکرد سلول‌های سالم اساسی است. p۵۳ برای بررسی سلامت سلول وارد می‌شود و MDM۲ با ارسال سیگنالی مبنی بر اینکه همه چیز خوب کار می‌کند، مانع از شروع مرگ سلولی p۵۳ می‌شود.

تحقیقات جدید نشان می‌دهد فیل‌ها دارای مجموعه‌ای باورنکردنی از پروتئین‌های مختلف p۵۳ هستند که می‌توانند راه‌های غیرفعال‌سازی MDM۲ را افزایش دهند.
در انسان، از آنجایی که ما فقط یک کپی از ژن p۵۳ را داریم، نیازی به کنترل MDM۲ نیست و اجازه تکثیر سلول‌های سرطانی را می‌دهد. اما در فیل‌ها، پروتئین p۵۳ ده‌ها شکل مولکولی مختلف به خود می‌گیرد و از غیرفعال شدن توسط MDM۲ جلوگیری می‌کند و تکثیر بسیاری از سلول‌های سرطانی را متوقف می‌کند.

یکی از نویسندگان این مطالعه گفت: این یک پیشرفت، برای درک ما از اینکه چگونه p۵۳ در جلوگیری از توسعه سرطان نقش دارد، وجود چندین ایزوفرم p۵۳ در فیل‌ها با ظرفیت‌های مختلف برای تعامل با MDM۲، یک رویکرد جدید هیجان‌انگیز برای روشن کردن فعالیت سرکوب‌کننده تومور p۵۳ را ارائه می‌دهد.

مطالعه جدید بینش‌هایی در مورد مکانیسم‌های تکامل یافته توسط فیل‌ها برای جلوگیری از سرطان ارائه می‌دهد.

علاوه بر اینکه این پستانداران عظیم الجثه چگونه مولکول‌های مختلف p۵۳ را برای سرکوب رشد سلول‌های سرطانی به کار می‌گیرند، این مطالعه با تأیید اینکه فیل‌ها در مقایسه با ارگانیسم‌های کوچک‌تر راه‌های بیشتری برای جلوگیری از سرطان دارند، به حل پارادوکس پتو کمک می‌کند.

فراتر از این بینش‌های آکادمیک، احتمالاً نتایج بالینی انسانی نیز از این تحقیق جدید وجود دارد. با برجسته کردن ده‌ها روش جدید برای فعال‌سازی مولکول‌های p۵۳، اکنون محققان تعدادی مسیر جدید برای درمان‌های هدفمند سرطان در انسان ارائه می‌کنند.

مطالعه جدید در ژورنال Molecular Biology and Evolution منتشر شده است.