Penelitian kanker: Gen zombie dan gajah
Penyelaman mendalam yang menarik ke dalam genetika gajah membantu menjelaskan mengapa mereka kurang rentan terhadap kanker daripada manusia. Jawabannya datang dalam bentuk "gen zombie" yang dihidupkan kembali.
Sekitar 17 persen orang meninggal karena kanker, tetapi penyakit ini bukan masalah terbatas pada manusia; itu mempengaruhi berbagai spesies.
Dari kucing dan anjing hingga ikan dan setan Tasmania - bahkan dinosaurus berparuh bebek tampaknya telah menderita.
Menariknya, di bawah 5 persen gajah di penangkaran mati karena kanker. Ini mengejutkan karena mereka hidup rata-rata selama 70 tahun dan memiliki kira-kira 100 kali lebih banyak sel.
Umur panjang dan memiliki lebih banyak sel dapat membuat kanker lebih mungkin muncul. Ini disebabkan oleh fakta bahwa setiap kali sel membelah, DNAnya disalin, yang meningkatkan kemungkinan kesalahan. Karena kesalahan ini meningkat dalam waktu yang lama, kanker lebih mungkin berkembang.
Semakin banyak sel yang Anda miliki, semakin banyak peluang yang dimiliki kanker. Misalnya, orang yang lebih tinggi memiliki risiko kanker yang sedikit lebih tinggi daripada orang yang lebih pendek, dan jumlah keseluruhan sel dalam tubuh mereka mungkin menjadi penyebabnya.
Begitu, dalam spesies, jumlah sel berkorelasi dengan risiko kanker yang lebih besar, tetapi antara spesies, korelasi ini tidak muncul. Ini disebut sebagai Peto's paradox, dinamai sesuai dengan ahli epidemiologi kanker Richard Peto yang pertama kali mendeskripsikan teka-teki ini pada tahun 1970-an.
Memahami apa yang membuat spesies yang lebih besar lebih tahan terhadap kanker adalah hal yang menarik dan penting; jika kita dapat memahami bagaimana sel gajah mengakali tumor, mungkin kita dapat menggunakan pengetahuan itu untuk membantu mengurangi kemungkinan manusia terkena kanker.
Pengendalian kerusakan DNA gajah
Pada 2015, para ilmuwan yang bekerja secara mandiri di Universitas Chicago di Illinois dan Universitas Utah di Salt Lake City membuat terobosan dalam memahami ketahanan gajah terhadap kanker.
Pada manusia dan banyak hewan lain, gen yang disebut p53 bekerja sebagai penekan tumor; itu mengidentifikasi kerusakan DNA yang belum diperbaiki dan memicu kematian sel. Dengan cara ini, sel-sel yang berpotensi menjadi nakal akan digigit sejak awal.
Ketika para ilmuwan mengamati genom gajah, mereka menemukan bahwa mereka membawa setidaknya 20 salinan p53. Sebagai perbandingan, kebanyakan hewan, termasuk kita, hanya membawa satu salinan. Salinan ekstra gajah berarti bahwa sel dengan DNA yang rusak diidentifikasi dan dihancurkan dengan lebih cepat dan efisien.
Ingin membangun temuan yang mengejutkan ini, tim dari University of Chicago baru-baru ini menerbitkan makalah baru di jurnal tersebut Laporan Sel. Studi tersebut menguraikan bagian kedua dari teka-teki tersebut, menjelaskan lebih lanjut bagaimana gajah tampaknya dapat mencegah perkembangan kanker.
Penulisnya menggambarkan gen antikanker yang telah kembali dari kematian. Seperti yang dijelaskan oleh penulis studi senior Vincent Lynch, Ph.D., asisten profesor genetika manusia, “Gen menggandakan sepanjang waktu. Terkadang mereka membuat kesalahan, menghasilkan versi nonfungsional yang dikenal sebagai pseudogen. Kami sering menyebut ini sebagai gen mati. "
Munculnya gen zombie
Saat menyelidiki p53 pada gajah, mereka menemukan bahwa pseudogen yang dikenal sebagai faktor penghambat leukemia 6 (LIF6) bukan lagi pseudogen dan telah "hidup kembali;" itu telah "mengembangkan tombol baru."
Fungsi LIF6 yang dihidupkan kembali memberikan potongan teka-teki lainnya; sekali diaktifkan oleh p53, LIF6 dapat merespon DNA yang rusak dengan menyerang dan membunuh sel. Ini dilakukan dengan menghasilkan protein yang menusuk membran mitokondria, dengan demikian menghancurkan catu daya sel dan dengan cepat membunuhnya.
“Gen yang mati ini hidup kembali. […] Ini bermanfaat karena bertindak sebagai respons terhadap kesalahan genetik, kesalahan yang dibuat saat DNA sedang diperbaiki. Menyingkirkan sel itu dapat mencegah kanker berikutnya. "
Vincent Lynch, Ph.D.
Gen zombi ini tampaknya telah membantu gajah menghindari kanker untuk waktu yang lama: dari 25–30 juta tahun yang lalu. “Kita dapat menggunakan trik evolusi untuk mencoba mencari tahu kapan gen yang mati ini berfungsi kembali,” Lynch menjelaskan.
Mereka menduga bahwa gen LIF6 dihidupkan kembali pada waktu yang kira-kira bersamaan dengan kerabat jauh gajah seukuran groundhog mulai tumbuh. Mutasi genetik seperti ini mungkin telah membantu gajah berevolusi menjadi raksasa seperti sekarang ini.
“Hewan besar dan berumur panjang pasti telah mengembangkan mekanisme yang kuat untuk menekan atau menghilangkan sel kanker agar dapat hidup selama mereka melakukannya dan mencapai ukuran dewasa mereka,” jelas rekan penulis studi Juan Manuel Vazquez.
Temuannya menarik; tidak hanya memberikan wawasan baru tentang kanker, tetapi juga memberi kita gambaran sekilas tentang evolusi gajah. Selanjutnya, tim berencana untuk menyelidiki LIF6, dengan fokus pada bagaimana hal itu memicu apoptosis.
