2015. december 31., csütörtök

2015. december 28., hétfő

Egy sikeres evolúciós stratégia a rák ellen


Krissy Lyon ábrája
Minden alkalommal, amikor egy sejt osztódik, némi kockázata van annak, hogy olyan mutáció jön létre benne, amely gyorsítja növekedését és osztódását. Ha egy sejt több ilyen mutációt halmoz fel, akkor rákos sejtté válhat. Ha minden sejt azonos eséllyel válhat rákossá, akkor elvileg a nagytestű és/vagy hosszú élettartamú élőlényekben a rák előfordulása sokkal nagyobb kellene, hogy legyen, mint a kistestű, rövid élettartamú fajokban, mivel nagyobb test több sejtből áll, és a hosszabb élettartam több sejtosztódást jelent. A valóságban azonban mégsem ezt tapasztaljuk: úgy tűnik, nincs összefüggés a rák gyakorisága és a testméret között. Annak ellenére, hogy az emberi test 1000-szer több sejtből áll, mint az egereké, az elefántoknak 100-szor, néhány bálnának pedig 1000-szer több sejtje van, mint nekünk, a rák gyakorisága nemhogy nagyobb ezekben a nagytestű állatokban, hanem alacsonyabb (lásd a mellékelt ábrát).

Erre a furcsa jelenségre először egy oxfordi kutató, Richard Pető figyelt fel az 1970-es években, ezért Pető-féle ellentmondásként vált ismertté. Magyarázatára számos lehetséges elképzelés született, melyek lényege, hogy a nagytestű állatok extra védekező mechanizmusokkal rendelkeznek a rákkal szemben, azonban ezeket eddig kísérleti eredményekkel nem sikerült igazolni. Nemrégiben a Chicagói és az Utahi Egyetem egy-egy kutatócsoportjának egymástól függetlenül sikerült kimutatni, hogy az afrikai elefántok genomjában a p53 gén, amelynek terméke egy daganat-gátló fehérje, 20 kópiában (kópiánként két változatban) van jelen. Összehasonlításként, az emberi genomban csak egyetlen p53 gén két változata található. Noha a 20 p53 gén közül 18 biztosan működésképtelen, a maradék két génről még mindig sokkal több daganat-gátló géntermék képződhet az elefántsejtekben, mint a legtöbb állatfaj, vagy az ember sejtjeiben.

A P53 fehérje daganat-gátló hatását gyakran úgy fejti ki, hogy a genetikailag károsodott sejtekben egy önpusztító programot indukál, így a sérült sejtek pusztulásával megszűnik azok rákos átalakulásának lehetősége. Mindkét csoport kutatói tesztelték humán és extra P53-at tartalmazó elefántsejtek reakcióját DNS-károsító kémiai és sugárkezeléseket követően, és azt tapasztalták, hogy elefántsejtekben kétszer olyan gyakorisággal aktiválódott az önpusztító program, mint a humán sejtekben. Ezek az eredmények arra utalnak, hogy az elefántok hatalmas méretük ellenére, sérült sejtjeik gyors eliminálásával hatékonyan védekeznek a rák kialakulása ellen. Természetesen még további kutatásokra van szükség ahhoz, hogy részleteiben megérthessük az elefántok, és más óriások (pl. bálnák) sikeres rákellenes taktikáját, de ezek a kutatások fontosak lehetnek az emberi rákbetegségek megelőzésében is.