04.02.2020 - 05:15
Comparar la incidència del càncer entre espècies dona lloc a algunes idees poc intuïtives: els animals més longeus i de major grandària no són tan propensos al càncer com caldria esperar. Abans d’explicar el motiu, primer pensem en per què seria esperable que el risc de càncer augmentara amb la grandària de l’organisme i la seua esperança de vida. Per a això, fem un pas arrere i tornem a pensar en el càncer com el resultat de la multicel·lularitat. Els organismes multicel·lulars es desenvolupen a partir d’una única cèl·lula i necessiten divisions cel·lulars per a assolir la seua grandària «ideal». Una vegada han crescut, podríem pensar que es deté la divisió cel·lular, però això no és així: es continuen necessitant divisions cel·lulars per diverses raons que van des de la curació de ferides fins a la incapacitat del tracte intestinal per a diferenciar entre el menjar i el seu propi revestiment durant la digestió de matèria orgànica. Cada divisió cel·lular comporta el risc que es produïsca una mutació carcinogènica que, si no és detectada, es transmetrà a tots els descendents de la cèl·lula. Per tant, per pur atzar és previsible que un major nombre de cèl·lules es traduïsca en una major probabilitat que es produïsquen mutacions perilloses en un animal. D’igual manera, els animals més longeus tenen més temps per a acumular aquestes mutacions.
Les dades de càncer en humans abonen aquesta expectativa: ser 10 centímetres més alt augmenta el risc de contraure càncer en aproximadament un 10 % (Nunney, 2018). Aquesta variació de grandària és moderada, si pensem en tot el rang de grandàries corporals del món animal. De fet, extrapolant a partir d’aquestes dades, podríem argumentar que els éssers humans, com que són 1.000 vegades més grans i 30 vegades més longeus que els ratolins, haurien de patir càncer de manera habitual (Peto, 1977), i els elefants o les balenes haurien de ser tan propensos al càncer que ni tan sols podrien arribar a l’edat reproductiva. I no obstant això… ho fan. Aquesta observació es coneix com «paradoxa de Peto». Per a ser més precisos, la paradoxa es refereix al fet que no existeix un augment en la incidència de càncer en relació amb l’esperança de vida i la grandària corporal entre espècies (Abegglen et al., 2015). Aquesta falta de correlació té implicacions de gran abast: els animals grans i longeus han d’haver evolucionat per a combatre un risc a priori major de càncer.
Què ens poden ensenyar altres espècies sobre inhibició del càncer?
Intrigats per la paradoxa de Peto, els investigadors s’han llançat a explorar per què els animals de gran grandària i llarga vida són tan robustos contra el càncer. Si bé seria difícil defensar l’ús de les balenes de laboratori en lloc de les rates de laboratori, altres mètodes menys agressius d’anàlisi genòmica han portat al descobriment dels possibles mecanismes que aquests animals poden haver adquirit en la seua evolució cap a una vida «major». Els elefants, per exemple, tenen 19 còpies extra del gen TP53, un gen crucial per a la inhibició de tumors que coordina diverses respostes enfront de l’ADN danyat, des de la interrupció de la divisió cel·lular fins a la mort cel·lular programada (Abegglen et al., 2015). Els experiments indiquen que aquestes còpies extra ajuden de debò: quan es tracta elefants amb agents per a danyar l’ADN, la seua taxa de mort cel·lular (el que es coneix com a apoptosi) augmenta respecte a la de les cèl·lules humanes (Abegglen et al., 2015). En altres paraules, pot ser que els teixits dels elefants estiguen més «alerta» que els dels humans pel que fa a jutjar la salut de les seues cèl·lules; els cossos dels elefants maten les seues cèl·lules danyades més ràpidament i reciclen el seu material com a aliment per a altres cèl·lules, en lloc de permetre que un llinatge cel·lular potencialment perillós participe en el futur del teixit.
Les rates talp glabres o farumfers ens mostren un altre cas curiós d’evasió del càncer. Tenen una vida sorprenentment llarga (fins a 32 anys en captivitat) i tenen una incidència de càncer extremadament baixa (sis casos coneguts). Això ha desconcertat els investigadors en envelliment i càncer durant molt de temps (Seluanov, Gladyshev, Vijg i Gorbunova, 2018). O així era fins que un equip que estudiava aquesta espècie va realitzar una troballa important: les cèl·lules del farumfer es divideixen molt lentament en condicions de laboratori (Seluanov et al., 2018). Les cèl·lules normals d’un teixit deixen de dividir-se quan assoleixen una determinada densitat. Els organismes multicel·lulars utilitzen aquest mecanisme, denominat «inhibició per contacte», per a mantenir la divisió cel·lular sota control. Perdre la inhibició per contacte és una de les característiques de les cèl·lules canceroses, ja que fer-ho els permet continuar dividint-se encara que assolisquen una densitat alta. Les cèl·lules del farumfer secreten una molècula única que augmenta la seua sensibilitat a la inhibició per contacte (Seluanov et al., 2018). Aquest és un dels mecanismes que podrien estar utilitzant per a afrontar el càncer. Un altre dels mecanismes d’aquesta espècie per a mantenir sota control les seues cèl·lules és l’augment de la sensibilitat enfront de l’ADN danyat: les cèl·lules del farumfer pateixen apoptosi quan perden un dels supressors tumorals (concretament p53, RB o p19ARF), mentre que en humans o ratolins la mateixa pèrdua provoca una major divisió cel·lular (Seluanov et al., 2018).
Hem identificat una sèrie de canvis genòmics, com la variació del nombre de còpies en els gens relacionats amb el càncer (com hem explicat abans en el cas dels elefants), en els animals longeus o de gran grandària (o tots dos), incloent-hi, per exemple, les rates penades i les balenes (Tollis, Schiffman i Boddy, 2017). Comparar les seqüències genètiques i funcions d’aquests gens ja ha impulsat descobriments relacionats amb la gestió del risc de càncer en els elefants i en les rates talp glabres i, per tant, ha permès destacar vies d’investigació prometedores que també poden nodrir la investigació clínica sobre el càncer. L’estudi comparat del càncer ens dona una idea d’on buscar; la bellesa d’aquesta línia d’investigació és que comença valorant quines característiques de la vida han existit des que la multicelul·laritat va aparèixer per primera vegada, i després examina aquelles observacions que no s’ajusten al resultat esperat (una incidència de càncer similar entre espècies de diferent grandària i longevitat) per a assenyalar aquelles espècies que puguen resultar particularment interessants (les grans com les balenes, o aquelles que viuen més temps de l’esperat tenint en compte la grandària corporal, com les rates penades).
Pot el càncer afectar l’evolució de la diversitat biològica?
Una simple mirada superficial a la naturalesa ens revela que les espècies varien en grandària; com s’ha assenyalat anteriorment, això té implicacions per a la gestió de la divisió cel·lular. Les diferències de grandària són importants no solament per als mecanismes relacionats amb el risc de càncer i la supressió de tumors. La grandària corporal és en realitat un tret clau que influeix en molts aspectes de l’ecologia i l’evolució de les espècies. Per exemple, els animals grans solen viure més temps, mentre que els més petits tendeixen a reproduir-se abans i a tenir més descendència. En una espècie concreta, ser més gran que els teus conespecífics sol donar un avantatge competitiu i, de fet, les espècies tendeixen a evolucionar cap a una grandària major amb el temps, en el que es coneix com la regla de Cope (Kingsolver i Pfennig, 2004). Per què algunes espècies continuen sent petites és, per tant, un enigma de la biologia evolutiva (Blanckenhorn, 2000). Inevitablement, ens preguntem si el risc de càncer pot evitar que un llinatge augmente de grandària, llevat que tinga la sort d’adquirir trets com els dels elefants esmentats anteriorment.
Llig l’article complet al web de Mètode
Hanna Kokko. Professora d’Ecologia Evolutiva en la Universitat de Zuric (Suïssa), a la qual va arribar en 2014 després de gaudir d’una beca Australian Laureate. Va completar el seu doctorat en 1997 en la Universitat de Hèlsinki (Finlàndia). Sempre ha estat interessada en la lògica matemàtica que subjau en la biologia, i, des de la seua estada en l’Institut d’Estudis Avançats de Berlín en 2014, s’ha interessat pel càncer com a fenomen de la història de la vida.
