ホッキョククジラのDNAがガンと闘う手がかりを提供 : –

がんと闘う新たな方法を模索している科学者らは、ホッキョククジラの細胞内に隠されていた有望な新たな手がかりを発見した可能性があると考えている。

調査結果は、 日記 自然、ホッキョクグマのような長命の動物が悪性細胞に倒されることなくトラック輸送を続ける方法を研究する成長分野の一部です。

がん生物学には、ペトのパラドックスとして知られる難題があります。それは、大きな動物には多くの細胞があり、理論的にはがんを発症する可能性がより高いことを意味するはずです。そして、長命の生物は、健康な細胞を癌性の細胞に変えるために必要な突然変異を獲得するのにより多くの時間を費やします。

それでも、「そんなことは起こらない」と言う ベラ・ゴルブノワ、ロチェスター大学の生物学者。 「これは、これらの大型で長寿命の動物が、進化した形でガンからさらに防御できることを示唆しています。」

ゴルブノワ氏らは現在、ホッキョククジラという長命のリヴァイアサンにそのような保護機能の1つを発見したと述べている。これらの動物は、壊れた DNA の修復に優れたタンパク質を豊富に生産し、利用します。

「悪性細胞を排除するのではなく、細胞をより良く維持するので、多くの突然変異が蓄積されなくなります。」とゴルブノワ氏は言う。

ヴィンセント・リンチこの研究には関与していないバッファロー大学の進化生物学者は、この発見はいつかより広範な応用が可能になるかもしれないと主張している。 「人間の健康と病気をどう解釈するかは非常に複雑です。しかし、他の種から学んだことを模倣した治療法を開発できるかもしれません。」と彼は言います。

二度の人間の生涯を生きる

研究者らは他の研究で次のことを発見しました。 ゾウには独自のアプローチがある がんのリスクを軽減します。彼らは、「ゲノムの番人」とも呼ばれる腫瘍抑制遺伝子のコピーを 20 個持っています。 p53と呼ばれるタンパク質を生成します。人間にはコピーが 1 つだけあります。

このタンパク質は、前がん状態になり、異常に増殖し始める細胞を排除するのに役立ちます。 」[The] 「p53 タンパク質は細胞死を引き起こす可能性があります。」「細胞は自殺してしまいます。」とゴルブノワ氏は言います。このタンパク質は DNA 修復を開始し、細胞の分裂を防ぐこともできます。

この遺伝子のコピーが増えると、ゾウはより潜在的に問題のある細胞を排除し、がんの発生率を抑えることができると考えられています。

ゴルブノワ氏と同僚は、研究を極限まで進めたいと考えていました。 「私たちはこう決めました。ゾウよりもさらに大きいクジラを観察したらどうなるでしょうか？」彼女は言います。

彼らはホッキョククジラに狙いを定めました。クジラ目は世界最大のクジラ目ではないが、ゴルブノワ氏によると、クジラ類の中で最も長生きで、200歳を超えることもあるという。これはアラスカのイヌイットが何世代にもわたって知っていたことだ。ある報告によると、地元の捕鯨船長が生物学者に次のように語ったという。 これらの動物は人間の二度の生涯を生きます。

科学者たちは、クジラの目の水晶体のタンパク質を調べ、これらの動物の肉に埋め込まれた銛の年代を測定することによって、この観察を裏付けました。

ゴルブノワさんは、「悪性腫瘍の報告はなかったと言える」ため、ホッキョクグマに特に興味を持っていたという。

彼女はアラスカ州バローのイヌピアクコミュニティと連絡を取りました。 生きるためにホッキョク頭を狩る。 「彼らは手漕ぎボートなどの伝統的な方法を使って、毎年ごく少数のクジラを捕獲しています」と彼女は言う。 「彼らは、私たちが調査できるよう、非常に小さな破片を私たちに提供することにとても親切に同意してくれました。つまり、アラスカのイヌイット捕鯨者の寛大さなしには、これらすべては不可能だっただろう。」

実際、ゴルブノワ氏は、将来的には、この研究がイヌイット、つまり問題に取り組んでいるコミュニティに利益をもたらす可能性があると述べています。 ガン率の上昇。

少量のタンパク質で大きな効果を発揮

新鮮なホッキョクグマの組織を手に、ゴルブノワさんと彼女のチームは実験を開始しました。彼女は、ホッキョク頭はゾウよりも大きいので、もしかしたら彼らはちょうど象よりも大きな力を持っているのかもしれないと考えました。 もっと p53を作る腫瘍抑制遺伝子のコピー。

「しかし、それは私たちが見つけたものではありませんでした」と彼女は笑いながら言います。 「何らかの仮説を立てることはできますが、自然がそれが間違いであることを証明します。」

研究者らは、クジラが癌を避けるために他に何をしているかを検討した。 「おそらく、そもそも細胞が突然変異を蓄積することを許可していないのでしょう」とゴルブノワ氏は言う。 「細胞を除去する必要があるほど状況が悪化しないようにしてください。」

DNAの切断は危険であり、癌を引き起こす可能性があるため、そのような戦略にはDNA修復の改善が含まれる可能性があるとゴルブノワ氏は考えた。それが事実であることが判明した。

「人間はDNAの切断を修復するのが非常に得意です」とゴルブノワ氏は言う。 「しかし、クジラは人間よりもさらに優れていて、ほぼ2〜3倍優れていました。彼らはDNAの断片を失っていませんでした。彼らは両端を正しく融合していました。」

ホッキョククジラのこの能力は、少なくとも部分的には CIRBP (cold-inducible RNA-binding Protein の略) と呼ばれるタンパク質に由来しています。ゴルブノワ氏によれば、この物質は他の種よりもホッキョク細胞に豊富に含まれており、寒さによって活性化される遺伝子によって生成されるという。

彼女はその論理を次のように説明している。「2世紀以上生きるホッキョククジラにとって、ゾウのように細胞を殺すよりも、ダメージを修復して健康な細胞を維持する方が有利かもしれない。クジラの戦略は、掃除ではなくメンテナンスに投資することだ。」

研究者らがヒトの細胞にこのタンパク質を過剰生産させると、それらの細胞はDNA切断をより効率的に修復した。そして、生きたショウジョウバエに大量のタンパク質を生成させたところ、「ショウジョウバエはより長く生きられるようになり、DNA損傷に対する耐性も強くなった」とゴルブノワ氏は言う。 「私たち人間にとって最も重要なメッセージは、改善の余地があるということです。」

彼女は、人間のこのタンパク質のレベルを高めることが、いつか細胞が突然変異を蓄積する速度を遅くするのに役立つかもしれないと述べています。 「この例外的に長命な哺乳類の長寿のメカニズムを理解できれば、このメカニズムを臨床的に応用して人間の健康に利益をもたらす方法が見つかるかもしれない」と彼女は主張する。

可能性の海

エイミー・ボディカリフォルニア大学サンタバーバラ校の進化生物学者で、この研究には参加していなかったが、この結果は、種を超えた癌と腫瘍の形成、増殖、抑制に焦点を当てた分野である比較腫瘍学に携わる人々にとって印象的で有益であると述べた。

「人間のがんをより良く治療できるようにしたいのです」と彼女は言う。 「ですから、進化を通じてテストされ、動物が長生きしてガンから身を守るためにさまざまな経路を進化させてきたことを知るのは、本当に興味深いことです。」

さらに、長命の動物が私たちにもたらすかもしれない人間の健康の進歩の可能性との関連性を引き出すことは、強力な保護メッセージを詰め込むことができる可能性がある、と他の種の中でも特にゾウを研究しているボディ氏は主張する。それは、絶滅の危機に瀕している動物に特に当てはまる、と彼女は付け加えた。 「私たちは密猟から身を守る必要があります。なぜなら、彼らはいつか人間の健康を助ける可能性がある素晴らしい魔法の生き物だからです。」

それでも、どんな抗がん戦略であっても妥協は必ずあるとボディ氏は指摘する。 「これらのクジラの細胞は損傷を修復しているのです」と彼女は言う。 「しかし、そのトレードオフは何でしょうか? 多大なエネルギーと投資が必要になるからです。」

リンチ氏も研究には関与していなかったが、この結果には説得力があると考えており、それは単なる始まりにすぎないと示唆している。彼は、ホッキョククジラやゾウのような動物がいると信じています（もちろん、次のようないくつかの異常な小型生物も同様です） コウモリ そして ハダカデバネズミ）癌を寄せ付けないための追加の方法を進化させた可能性があります。

「私たちは文字通り、彼らの癌耐性に関与するいくつかのメカニズムを明らかにしました」と彼は言います。 「特定すべきことはさらにたくさんあるだろうが、それは私たちに何かやるべきことを与えてくれるので素晴らしいことだ。」

ゴルブノワ氏は、これはマウスやショウジョウバエなどの典型的な実験動物を超えて見る力だと言う。 「非常に短命な生物だけを研究する場合、実際には長寿のメカニズムを見つけることはできません。なぜなら、生物には長寿のメカニズムがないからです」と彼女は言う。

対照的に、クジラとゾウは、地球上での長年の生活から私たちに多くのことを教えてくれるようです。