Il gene zombi che aiuta gli elefanti a combattere il cancro

Ma le dimensioni in biologia…contano? Essere più grande ha i suoi benefici nella catena alimentare, ma espone anche a un rischio biologico: maggiori sono le dimensioni corporee, maggiore è la probabilità di ammalarsi di cancro nell’arco della vita. La ragione è molto semplice: gli organismi più grandi contengono più cellule che possono potenzialmente trasformarsi in cellule cancerose. Questa, almeno, è la teoria. In pratica, ci sono delle eccezioni. Gli elefanti sono animali di taglia molto grande, ma raramente si ammalano di cancro. Qual è il loro segreto?

La correlazione tra dimensioni corporee e incidenza del cancro esiste, ma solo all'interno delle specie. Per fare un esempio, le razze di cane più grandi hanno un rischio maggiore di sviluppare il cancro rispetto a quelle più piccole; anche negli esseri umani, l'incidenza di alcuni tipi di cancro è direttamente proporzionale all'altezza. Curiosamente, questa correlazione è invece assente tra specie diverse. Molti animali di grandi dimensioni non lo sanno, ma stanno combattendo contro il cosiddetto paradosso di Peto: tutto suggerisce che dovrebbero ammalarsi di cancro più spesso, ma non lo fanno. Come riescono a sfuggire ai limiti imposti dalla loro stessa biologia?

Per quanto riguarda gli elefanti, stiamo scoprendo cose interessanti.

Tre anni fa, i ricercatori hanno scoperto che gli elefanti possiedono 20 copie di un gene chiamato tp53 (noi umani ne abbiamo solo una copia ed è mutata nella maggior parte dei tumori). La proteina codificata da tp53 è chiamata p53 ed è un onco-soppressore, che protegge l'organismo dal cancro ... e negli elefanti funziona 20 volte meglio! Ma questa è solo una parte della storia. Proprio in questi mesi è stato scoperto un tassello fondamentale per completare il puzzle.

P53 è un fattore di trascrizione: regola l'espressione di altri geni, coordinando una complessa rete di molecole con attività pro-tumorale e anti-tumorale. I ricercatori hanno identificato un altro componente di questa rete che è regolato da p53. È un fattore inibitorio della leucemia chiamato LIF6 e induce l'apoptosi (il suicidio cellulare programmato) delle cellule con DNA danneggiato, impedendo loro di proliferare e di dare origine a una nuova popolazione di cellule mutate e potenzialmente cancerose.

LIF6: il gene zombi

LIF6 ha una storia piuttosto movimentata: è “morto” probabilmente molto tempo fa e poi è…resuscitato! Confrontando il genoma di molte specie di elefanti e di piccoli mammiferi, gli scienziati hanno scoperto che LIF6 è uno "pseudogene" rianimato. Gli pseudogeni sono sequenze nucleotidiche molto simili a un gene, ma senza espressione all'interno della cellula: probabilmente provengono da geni ancestrali, che hanno perso la capacità di generare una proteina funzionale. Ma non sono propriamente morti; piuttosto è come se fossero sprofondati in un lungo sonno e mutazioni casuali nella loro sequenza possono rianimarli.

Gli elefanti, a causa delle loro grandi dimensioni, hanno bisogno di più difese contro il cancro. La loro strategia evolutiva è stata quella di dotarsi di un esercito di oncosoppressori e soprattutto di far risorgere un gene antico per combattere le cellule cancerose: non si può dire che manchino di originalità!

Apprendere come gli animali di grossa taglia abbiano risolto il paradosso di Peto ci fornirà nuove conoscenze sulla biologia del cancro e su possibili future strategie terapeutiche. È stato un grande lavoro, che ha richiesto il sequenziamento dei genomi di molte specie di elefanti viventi ed estinti, nonché di piccoli mammiferi con aspettativa di vita lunga. Una simile quantità di dati genetici non è disponibile per molte altre specie, rendendo gli elefanti il miglior candidato per studi di questo tipo.

Erika Salvatori

Fonte:
Juan Manuel Vazquez et al. (2018). A zombie LIF gene in elephants is up-regulated by TP53 to induce apoptosis in response to DNA damage. bioRvix