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Quilo de Ciencia

El quilo, con “q” es el líquido formado en el duodeno (intestino delgado) por bilis, jugo pancreático y lípidos emulsionados resultado de la digestión de los alimentos ingeridos. En el podcast Quilo de Ciencia, realizado por el profesor Jorge Laborda, intentamos “digerir” para el oyente los kilos de ciencia que se generan cada semana y que se publican en las revistas especializadas de mayor impacto científico. Los temas son, por consiguiente variados, pero esperamos que siempre resulten interesantes, amenos, y, en todo caso, nunca indigestos.

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Por qué los elefantes no tienen cáncer

Por qué los elefantes no tienen cáncer. - Podcast "Quilo de Ciencia" - CienciaEs.com

Sí. Como lo acaba de leer. Resulta que los elefantes, sean asiáticos o africanos, además de tener buena memoria, y de evitar entrar en cacharrerías, casi nunca tienen cáncer. Esto era hasta ahora un misterio cuya resolución podría tal vez proporcionarnos algunas valiosas indicaciones sobre cómo prevenir esta enfermedad.

El misterio era aun mayor porque los elefantes son mayores que nosotros. No es un chiste malo. Los elefantes poseen alrededor de cien veces más células que un ser humano, y gozan de una longevidad similar a la nuestra, por lo que si todo lo demás fuera igual, tendrían cien veces más probabilidades que nosotros de desarrollar cáncer a lo largo de su vida. Sin embargo, sufren mucha menor incidencia de cáncer que nosotros. Se estima que solo un 5% de los elefantes desarrollan cáncer, en comparación con el 11-25 % de los humanos, cuando por su talla no debería ser así. ¿Qué protege a los elefantes de desarrollar cáncer?

Puesto que las mutaciones en algunos genes son imprescindibles para que el cáncer se desarrolle, un estudio realizado por investigadores del Instituto Huntsman sobre el cáncer, de las universidades de Utah y del Estado de Arizona, en los EE.UU, en colaboración con investigadores del Centro para la conservación de elefantes Ringling Bros., ha abordado esta cuestión mediante el análisis en profundidad del genoma del elefante, en busca de genes que pudieran protegerles del cáncer. Las mutaciones que conducen al cáncer pueden suceder en genes denominados genes supresores de tumores, los cuales ejercen funciones protectoras del cáncer. Cuando las mutaciones en estos genes conducen a un daño que impide su función protectora, los cánceres pueden desarrollarse. Otro tipo de genes, denominados oncogenes, al contrario, inducen el desarrollo del cáncer cuando ciertas mutaciones los activan de manera incontrolada. La combinación de mutaciones que inactivan a genes supresores de tumores y activan oncogenes es un coctel generador de cáncer.

Así, los elefantes podrían tener menos oncogenes que los humanos, o más genes supresores de tumores que nosotros. En efecto, el análisis del genoma del elefante realizado por los investigadores ha revelado que este posee hasta cuarenta copias del gen supresor de tumores más importante de todos los conocidos, el llamado p53. Nosotros solo poseemos dos copias de este gen, por lo que los elefantes nos superan por un factor de veinte.

Tres funciones

¿Cómo protege p53 del desarrollo del cáncer? Este gen desempeña tres funciones fundamentales en este aspecto. La primera es que puede inducir la actividad de proteínas reparadoras del daño al ADN cuando este se produce, por ejemplo, por radiación ultravioleta del sol u otras agresiones químicas (contaminación, tabaco, alcohol, etc.). En segundo lugar, p53 puede detener el crecimiento celular en un punto del ciclo de división de las células, lo que da tiempo a las proteínas reparadoras del ADN a enmendar el daño sufrido. Si este es corregido con éxito, p53 permitirá a la célula continuar con el proceso de división celular. Por último, si el daño es demasiado importante y no puede ser reparado, p53 induce la muerte por suicidio de la célula dañada, es decir, induce el proceso denominado apoptosis o muerte celular programada.

Los investigadores descubren también el interesantísimo hecho de que las treinta y ocho copias extra de este gen que posee el elefante son de un tipo particular llamado retrogenes. Los retrogenes provienen de la generación de ADN a partir del ARN mensajero producido por un gen normal. Esta nueva copia de ADN puede, en ocasiones, volverse a insertar al azar en un lugar del cromosoma. Dependiendo de donde se haya insertado, y si cuenta con elementos que permitan su funcionamiento como gen o no, podrá producir una cantidad extra de proteína.

Treinta y ocho copias extra de este gen son muchas como para que alguna de ellas no ayude a incrementar la cantidad de la proteína p53 de las células de elefante. Para comprobar si sucedía esto, los investigadores comparan la respuesta, a la radiación ultravioleta y a una sustancia que causa mutaciones, de las células de elefante, de células humanas normales, y de células de pacientes del síndrome Li-Fraumeni, los cuales solo poseen una copia normal del gen p53, por lo que son muy susceptibles de desarrollar cáncer.

Los científicos comprueban que las células de elefante expuestas a la radiación o al mutágeno se suicidan por apoptosis a una tasa dos veces superior a la de las células humanas normales, y cinco veces superior a la de las células de pacientes de síndrome de Li-Fraumeni. Estos hallazgos, publicados en la revista especializada JAMA (Journal of the American Medical Association), indican que una cantidad extra (aún no determinada) de p53 podría inducir con mayor eficacia la muerte de células con mutaciones en su ADN y evitar así que los elefantes desarrollen cáncer.

Desde el punto de vista de la prevención del cáncer, estos hallazgos tal vez no sean demasiado útiles en el corto plazo. No es fácil, ni resulta sensato, modificar nuestro genoma para incrementar la cantidad de p53 en nuestras células. Sin embargo, desde el punto de vista científico y, en particular, evolutivo, estos descubrimientos pueden ayudar a explicar por qué los elefantes no se han extinguido simplemente por sufrir cáncer en tasas normales para su tamaño y longevidad. Al parecer, su supervivencia ha dependido en gran medida de su capacidad para acumular numerosas copias del gen supresor de tumores p53.

Referencia:

Lisa M. Abegglen et al. (2105) Potential Mechanisms for Cancer Resistance in Elephants and Comparative Cellular Response to DNA Damage in Humans. JAMA. Published online October 08, 2015.
http://jama.jamanetwork.com/article.aspx?articleid=2456041

http://jorlab.blogspot.com.es/2005/09/p53-freno-tumoral-acelerador-del.html

Obras de divulgación de Jorge Laborda

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El embudo de la inteligencia y otros ensayos

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