Gajah adalah salah satu daripada kejayaan terbesar alam semula jadi-secara harfiah. Badan-badan kolosal mereka bagaimanapun berjaya menangkis kemungkinan: Walaupun sel-sel mereka lebih banyak daripada manusia dengan faktor sekitar 100, kematian kanser gajah sememangnya hanya satu pertiga daripada kita.
Kandungan Terkait
- Sekiranya Kami Berkongsi Rawatan Kanser Manusia Dengan Kura-kura Tumor?
- Anjing Akan Menghidu Kanker Perut dalam Percubaan Jepun Baru
Ketidakkonsistenan yang membingungkan ini telah mencetuskan saintis selama beberapa dekad. Ia juga mempunyai nama: paradoks Peto, mengangguk kepada ahli epidemiologi yang mula-mula mencatatkan fenomena pada tahun 1970-an, mempelajari manusia dan tikus. Tetapi penyelidikan baru yang diterbitkan hari ini dalam Laporan Sel menunjukkan bahawa, untuk menjaga kanser di teluk, gajah mempunyai silap mata licik ke atas batang mereka-butang molekul sendiri merosakkan, reanimated dari luar kubur.
Pada pandangan pertama, multicellular kelihatan seperti pertunjukan cantik. Ia membolehkan kewujudan organisma yang lebih kuat dan lebih kompleks yang dapat memanjat rantaian makanan. Tetapi kuantiti adalah pedang bermata dua.
Bayangkan dek kad. The fifty-two hearts, spades, clubs and diamonds sel-sel yang sempurna sihat, tetapi dua jokers-mereka adalah kanser. Membina badan seperti memetik kad satu persatu dari dek yang tidak dapat dielakkan ini. Semakin besar badan, lebih banyak kad mesti ditarik-dan semakin rendah peluang untuk tetap selamat. Setiap kad tambahan adalah satu lagi titik kecenderungan rasuah.
Semua keperluan kanser adalah satu-satu joker yang licik-untuk bermutasi dan mengamuk, akhirnya mencipta tentera yang tidak dapat dipuaskan yang menimbulkan sumber semula jadi badan dan menghidupkan organ-organ penting.
Sains sering mengesahkan corak yang mengganggu ini: Apabila ia datang kepada anjing, baka bulkier mempunyai kadar tumor yang lebih tinggi, sementara anak-anak buah pun terselamat. Pada manusia, hanya beberapa inci yang lebih tinggi meningkatkan risiko kanser.
Raksasa seperti gajah dan ikan paus, bagaimanapun, menghidupkan hidung yang kerap diletakkan pada trend ini. Entah bagaimana, spesies gergasi ini sama sekali tidak mempunyai joker yang kurang dalam dek mereka-atau telah membuat beberapa cara untuk menyaring mereka keluar dari produk akhir.
Paradoks Peto telah menimbang pandangan Vincent Lynch, seorang profesor biologi evolusi di University of Chicago, selama bertahun-tahun. Oleh itu Lynch dan kumpulan penyelidikannya teruja untuk membentangkan sepotong teka-teki pada tahun 2015, apabila mereka dan orang lain melaporkan bahawa gajah membawa salinan tambahan gen yang menentang kanser yang dipanggil TP53 .
Untuk melindungi terhadap bahaya pertumbuhan tumor, bahkan sel tersumbat sentiasa berhenti untuk memeriksa kemajuan mereka. Jika sel merasakan kerosakan atau menangkap kesilapan, seperti kerosakan kepada kod DNAnya yang boleh menyebabkan kanser, ia mesti membuat pilihan yang cepat: Adakah pembaikan teratur? Jika ya, adakah ia bernilai masa dan tenaga? Kadang-kadang, jawapannya tidak, dan sel itu meletupkan diri ke jalan pemusnahan diri. Kanser kehancuran adalah mengenai penanaman di dalam tunas, walaupun itu bermakna mengucapkan selamat tinggal kepada sel yang berguna.
TP53 menghasilkan protein yang merupakan sekolah menengah teliti sel, dengan tekun menghentikan pemasangan talian pemasangan untuk melakukan pemeriksaan rutin dan kawalan kualiti. Di bawah pemerhatian TP53, sel-sel dijangka menunjukkan kerja mereka dan menyemak semula jawapan mereka. Jika TP53 menangkap ralat yang sangat teruk, sel-sel akan diperintahkan untuk membunuh diri dalam proses yang dipanggil apoptosis. Walaupun melampau, pengorbanan sedemikian mungkin harga yang berharga untuk membayar untuk mengelakkan penyebaran keturunan klon kanser.
Dengan kavaleri TP53s -20 dalam masing-masing gajah sel dilengkapi dengan baik untuk pengawasan sel. Tetapi sebagai perwakilan teratas, TP53 kebanyakannya berseluar melalui interkom-dan masih tidak jelas apa sebenarnya yang melaksanakan perintah perarakannya, dan bagaimana.
Juan Manuel Vazquez, seorang pelajar siswazah dalam kumpulan penyelidikan Lynch, menegaskan bahawa sebuah pasukan tentera sekolah juga memerlukan minions dalam sekop untuk melakukan kerja kotornya. Jadi dia memutuskan untuk memakan melalui genom gajah untuk gen lain dengan pelbagai salinan. Apabila Vazquez mengarahkan gen gajah dengan jumlah pertindihan yang mereka dapati, dia tidak terkejut melihat TP53 yang prihatin di bahagian paling atas senarainya. Segera di bawahnya, bagaimanapun, adalah gen yang dinamakan "faktor penghambat leukemia, " atau LIF .
Dengan nama seperti itu, gen itu mungkin juga dipanggil "hasil yang boleh diterbitkan." Kepada Lynch dan Vazquez, nampaknya terlalu baik untuk menjadi kenyataan. Dan ia boleh jadi; Vazquez masih perlu membuktikan gen calonnya sebenarnya hidup sehingga monikernya.
Paus adalah contoh lain dari paradoks Peto: Walaupun saiz mereka, mereka secara misteri bebas daripada kanser. (Wikimedia Commons) Apabila para penyelidik mengetuk genom 53 jenis spesies mamalia, mereka mendapati bahawa sel-sel kebanyakan haiwan ini, termasuk manusia, hanya membawa satu sepasang gen LIF . Tetapi gajah, batu huru-hara dan manatees-yang berkait rapat antara tujuh dan 11 pasang LIF. Di dalam nenek moyang biasa ini, seseorang telah meninggalkan gen asalnya di copier dan mengembara. Kebanyakan pendua LIF hanya mengimbas sebahagian sahaja, walaupun, dan telah menjadi tidak berfungsi dari masa ke masa.
Tetapi, di tanah perkuburan yang tenang ini, satu zombie yang sama dikacau: Tidak seperti yang lain, satu salinan, LIF6, menimbulkan resuscitasi dalam hanya garis gajah. Entah bagaimana, gajah LIF6 telah secara rahsia memperoleh suatu suis yang menjadikannya responsif kepada TP53 -a rawak, mutasi yang tidak dapat diperbaiki yang mengubah jurang genetik ke jentera yang boleh dilaksanakan. "Ia adalah satu perkara yang hampir tidak pernah didengar, " kata Vazquez.
Sekarang, apabila TP53 tegas, teriak, LIF6 berlari. Setiap kali integriti genetik sel gajah dikompromi, TP53 akan menukar LIF6 pada suis. LIF6 akan menghasilkan protein yang mencubit lubang dalam mitokondria sel, atau kuasa besar yang bertenaga. Langkah ini, yang secara berkesan memusnahkan enjin sel, mencetuskan seppuku selular serta-merta. Dan apabila para penyelidik menyekat ekspresi LIF6 dalam sel gajah , mereka menjadi kurang berkemampuan untuk merosakkan diri sebagai tindak balas terhadap kerosakan DNA kanser yang berpotensi, sebaliknya menyerupai sel-sel yang lebih keras dari kebanyakan mamalia lain. Ia seolah-olah sel gajah cepat menyerah hantu-tetapi apabila ia datang kepada kanser, ini adalah rahmat yang menyamar.
Sistem ini, walaupun berubah, kelihatan untuk melindungi badan gajah. Ia bukanlah gajah yang mempunyai kurang jenaka kanser di geladak mereka; mereka sememangnya lebih tepat untuk jocker jettison ke tumpukan buang, dan menarik lagi. Dengan memaksa sel-sel mati sebelum mereka menjadi kanser, LIF6 melindungi mereka daripada penyakit.
Jessica Cunningham, seorang ahli biologi kanser di Pusat Kanser Moffitt yang tidak bergabung dengan kajian itu, memuji kualiti penyelidikan "kedudukan tertinggi". "Mereka menggunakan semua eksperimen terbaik yang boleh anda lakukan untuk menyelidikinya, " katanya.
Dari luar, gajah nampaknya telah digambarkan. Kenapa tidak semua bentuk kehidupan diikuti? Seperti yang dikatakan oleh Lynch, "Tidak ada perkara seperti makan siang percuma."
Cunningham mengesahkan tanggapan ini. "Kos penindasan kanser dalam organisma multiselular mesti sangat mahal, " katanya. "Sekiranya ia murah, kami akan melakukannya sepanjang masa."
Ternyata caprice seluler datang dengan kelemahan yang ketara. Sel-sel trigger-happy boleh terlalu cepat untuk menyelamatkan. Setiap sel yang digugurkan perlu diganti-dan bermula dari awal adalah proses yang rumit.
Chi Van Dang, yang juga mengkaji asas molekul Peto's Paradox tetapi tidak mengambil bahagian dalam kajian ini, menunjukkan bahawa terdapat penjelasan lain mengapa gajah tidak mendapat kanser. Sebagai contoh, spesies yang lebih besar cenderung mempunyai metabolisma yang lebih perlahan. Sel yang mengambil masa dengan pertumbuhan dan pembahagian mungkin mempunyai lebih banyak masa untuk menangani kesilapan genetik.
"Hubungannya dengan penindasan tumor dan mengurangkan risiko kanser adalah jelas, tetapi kami tidak mempunyai sebab dan akibat, " jelas Dang, yang merupakan pengarah saintifik Institut Penyelidikan Kanser Ludwig dan seorang profesor di The Wistar Institut di Philadelphia. Kes ini boleh menjadi kenyataan apabila melihat lebih banyak pokok kehidupan: Gajah tidak bersendirian dalam melambangkan paradoks Peto. Duplikasi TP53 dan LIF6 mungkin satu cara untuk memintas kanser, tetapi anomali genetik ini tidak terdapat dalam spesies tahan kanser lain seperti ikan paus-yang bermaksud bahawa banyak jenis penindasan kanser mungkin wujud.
Selain itu, menurut Cunningham, penindasan kanser tidak selalu bersatu dengan tubuh yang besar. Tikus telur dan kelawar tikar bersaiz tikar juga sangat tahan terhadap kanser. Faktor-faktor lain mungkin ada di dalam permainan-seperti sistem pembaikan yang cekap dengan keberkesanan yang boleh membetulkan kerosakan DNA sebelum terlambat.
Sudah tentu, kaedah yang berbeza untuk mengatasi kanser tidak saling eksklusif. Para saintis cenderung bersetuju bahawa satu laluan, tidak kira betapa kuat, tidak dapat menjelaskan semua paradoks Peto, terutama sekali pada pelbagai spesies yang telah dibahagikan secara evolusi untuk beribu tahun.
Dalam salah satu eksperimen terakhir mereka, Vazquez dan rakannya menambah LIF6 ke sel-sel tikus, yang biasanya hanya membawa satu sepasang gen LIF . Dengan satu set pemantau dewan sycophantic yang baru untuk mematuhi TP53, sel-sel tikus yang cedera dengan penuh semangat berjalan di papan. Tetapi kesannya adalah sederhana: Oleh kerana sel-sel tikus berbeza dari sel gajah dalam banyak cara lain (termasuk kekurangan pasangan TP53 yang lebih jelas ), hanya menambahkan LIF6 tidak mencukupi untuk menghasilkan hibrid tahan kanker yang sepenuhnya. Oleh itu, Lisa Abegglen, seorang ahli biologi kanser di Institut Kanser Huntsman di University of Utah, mengatakan lebih banyak kajian diperlukan untuk mengesahkan bahawa memanipulasi LIF6 dalam sel-sel di mamalia lain, termasuk manusia, adalah akibatnya.
Walau bagaimanapun, Abegglen, yang mengetuai salah satu kajian semula tentang kelimpahan TP53 dalam gajah pada tahun 2015 tetapi tidak terlibat dalam penyelidikan ini, menekankan bahawa perbezaan antara spesies tidak membatalkan penemuan penting tersebut.
"Setiap spesies akan mempunyai pertahanan yang berbeza, " katanya. "Semakin kita faham tentang biologi asas, lebih banyak kita dapat memanipulasi sel manusia untuk menjadi seperti binatang-binatang ini. Sifat mempunyai banyak untuk mengajar kita jika kita tahu di mana hendak melihat. "
