¿Por qué los elefantes apenas contraen cáncer?
Los elefantes tienen una probabilidad mucho menor de contraer cáncer de cualquier tipo, por lo que los investigadores se han centrado en por qué esto es así.
El estudio se ha centrado en precisar cómo se activan las 20 formas diferentes de la proteína p53 exclusivas de los elefantes para aumentar la sensibilidad y respuesta frente a condiciones cancerígenas, lo que previene el cáncer en estos animales.
El trabajo ha sido coordinado por Konstantinos Karakostis, actualmente investigador Maria Zambrano en el grupo de Genómica Funcional y Comparada del Instituto de Biotecnología y Biomedicina de la Universitat Autònoma de Barcelona (IBB-UAB). Ha sido publicado en 'Molecular Biology and Evolution'.
Un 5% de mortalidad por cáncer
Los científicos han determinado que las células se replican rutinariamente, produciendo nuevas células para reemplazar a las antiguas, y cada nueva célula contiene nuevas copias de ADN. Estas nuevas células deberían ser copias exactas de las antiguas, pero se producen mutaciones si las proteínas se replican y transcriben el ADN por error.
La mayoría de los errores son reparados inmediatamente por la célula, aunque el número de mutaciones y la calidad de las reparaciones se ven afectados por circunstancias tanto genéticas como externas. Los compuestos tóxicos, el estrés, las malas condiciones de vida y el envejecimiento pueden aumentar la tasa de mutación.
El riesgo de tumores resultantes de la acumulación de estas mutaciones genéticas aumenta con la edad, pero a diferencia de los humanos, los elefantes parecen oponerse a esta tendencia. A pesar de su gran tamaño y esperanza de vida comparable a la de los humanos, se estima que la mortalidad por cáncer en los elefantes es inferior al 5% (mientras que en los humanos se estima que llega al 25%).
Las 20 copias del gen p53
Los científicos relacionan la alta resistencia al cáncer de los elefantes con sus 20 copias del gen p53, al que llaman el 'guardián del genoma', en comparación con el único gen p53 que se encuentra en otros mamíferos.
'Este estudio muy complejo e interesante demuestra que los elefantes son mucho más que un tamaño impresionante y que es importante no solo conservar estos animales distintivos, sino también estudiarlos en detalle. Después de todo, su genética y fisiología están condicionadas por la historia evolutiva , así como la ecología actual, la dieta y el comportamiento', dice Fritz Vollrath de la Universidad de Oxford y miembro del consejo de administración de Save the Elephants.
La proteína P53 juega un papel clave en la regulación de los mecanismos de reparación del ADN y en la supresión del crecimiento celular descontrolado. Esta proteína se activa cuando el ADN se daña y ayuda a orquestar una respuesta que detiene la replicación del ADN y repara las copias descontroladas. células corregidas. En células replicadas con ADN no dañado, la actividad de reparación de p53 es innecesaria y es inactivada por otra proteína, la ubiquitina ligasa MDM2 E3.
La interacción regulada entre p53 y MDM2 es esencial para que las células sanas se dividan y repliquen, las células dañadas se reparen y las células con reparaciones fallidas o daños extensos sean destruidas.
El elefante puede parecer dotado genéticamente con 40 alelos, o versiones, de sus veinte genes p53, pero cada uno de estos alelos es estructuralmente ligeramente diferente , lo que le da a este animal una gama mucho más amplia de interacciones moleculares contra el cáncer que un humano. con sólo dos alelos de un solo gen.
Usando análisis bioquímicos y simulaciones por computadora, los investigadores han descubierto diferencias clave en la interacción regulada entre las diversas isoformas de elefante p53 y MDM2.
Pequeñas variaciones en la secuencia molecular dan lugar a una estructura molecular diferente para cada una de las moléculas de p53 . Pequeñas diferencias estructurales alteran la forma tridimensional de la isoforma y modifican significativamente la función de la interacción entre p53 y MDM2.
El equipo de investigación descubrió que, como resultado de los cambios en las secuencias de codificación y la estructura molecular, varias p53 escapan a la interacción con MDM2, lo que normalmente resultaría en su inactivación. Los hallazgos son los primeros en mostrar que las diferentes isoformas de p53 que se encuentran en el elefante no son degradadas ni inactivadas por MDM2, a diferencia de los humanos.
La importancia de este hallazgo
'Este es un avance emocionante en nuestra comprensión de cómo p53 ayuda a prevenir el desarrollo del cáncer. En humanos, la misma proteína p53 es responsable de decidir si las células deben dejar de proliferar o entrar en apoptosis, pero ha sido difícil dilucidar cómo toma esta decisión. El La existencia de varias isoformas de p53 en elefantes, con diferentes capacidades para interactuar con MDM2, ofrece un nuevo y emocionante enfoque para arrojar nueva luz sobre la actividad supresora de tumores de p53', explica Robin F* hraeus, del INSERM en París, coautor de el estudio.
Comprender mejor cómo se activan las moléculas p53 y cuándo esto puede conducir a una mayor sensibilidad y respuesta contra las condiciones cancerígenas es una perspectiva importante para la investigación sobre la activación de p53 y las terapias farmacológicas dirigidas en humanos.
'Conceptualmente, la acumulación de grupos p53 estructuralmente modificados, que regulan de forma colectiva o sinérgica las respuestas a diversos estreses en la célula, establece un modelo mecánico alternativo de regulación celular de gran importancia potencial para aplicaciones biomédicas ', concluye Konstantinos Karakostis, investigador del IBB. -UAB y autor principal del estudio.
