Per què els elefants gairebé no tenen càncer i com ajuda això els humans

Per què els elefants no solen tenir càncer? És una cosa que els científics es pregunten des de fa temps, no només per curiositat sinó pel que ens pot ensenyar sobre el càncer en humans. Ara, una recerca internacional amb participació catalana ha permès fer un pas més i els autors diuen que això obre camí cap a aplicacions en medicina.

L'estudi l'han fet investigadors de set institucions de recerca i l'ha coordinat Konstantinos Karakostis, de l'Institut de Biotecnologia i de Biomedicina de la Universitat Autònoma de Barcelona (IBB-UAB). S'ha publicat a Molecular Biology and Evolution.

Es calcula que en els elefants el càncer causa una mortalitat inferior al 5%. En comparació, s'estima que en els humans el percentatge pot arribar al 25%. I com que el càncer es genera quan el procés de divisió de les cèl·lules funciona malament, es podria esperar que en un organisme de la mida dels elefants hi hagués més possibilitats d'errors. Per què no es produeixen?

La raó no és que visquin menys. La probabilitat de tenir càncer augmenta amb l'edat, però els elefants viuen gairebé tant com els humans: uns 70 anys. Això en llibertat, perquè en captivitat l'esperança de vida és sensiblement menor.

Per tant, deu ser que, d'alguna manera, l'organisme dels elefants controla millor els possibles errors en la divisió cel·lular. Les cèl·lules es repliquen per produir-ne de noves que substitueixen les que van morint o deteriorant-se. Les cèl·lules haurien de ser còpies exactes de les antigues, però en el procés de còpia es produeixen errors i l'ADN no sempre és exactament igual. I en alguns casos aquest error pot dur al creixement descontrolat de les cèl·lules.

Els canvis es deuen a errors en el mecanisme de còpia o bé a factors externs, com contaminació o mals hàbits, que augmenten les mutacions.

La majoria dels errors els repara el mateix organisme. Un dels mecanismes que utilitza és la proteïna p53, que té un paper clau per regular els mecanismes de reparació de l'ADN. La p53 s'activa quan es danya l'ADN i organitza la resposta per aturar la replicació del material genètic i per reparar les còpies no corregides.

Si les cèl·lules es repliquen sense errors ni danys en l'ADN, l'actuació de la p53 no és necessària i és inactivada per una altra proteïna, la MDM2.

Un arsenal per reparar errors

I si falla el mecanisme de la proteïna? Una possible causa que la p53 no funcioni correctament és que el gen que dirigeix la seva síntesi també tingui mutacions. Això dona lloc a una p53 anòmala i pot provocar envelliment prematur, malalties degeneratives o càncer.

En els humans, cada individu rep dues formes del gen de la p53: una del pare i una de la mare. Però els elefants en reben moltes més. Concretament, tenen 40 còpies del gen de la p53, la meitat de cada progenitor. Això significa que si algun dels gens és anòmal n'hi ha molts altres que poden ocupar el seu lloc i dur a terme, de forma correcta, la reparació de l'ADN o aturar la replicació cel·lular.

Les versions d'un gen s'anomenen al·lels. L'elefant té, doncs, 40 al·lels per al gen de la p53 i cadascun dona lloc a una proteïna amb una estructura lleugerament diferent. Però aquests petits canvis ja li proporcionen un arsenal molt ampli per combatre els errors en la replicació cel·lular. En els humans, aquest arsenal és molt més limitat.

Els autors del nou estudi han utilitzat anàlisis bioquímiques i simulacions informàtiques i així han descobert diferències petites però clau en la interacció entre les diverses formes de p53 de l'elefant i l'MDM2.

L'equip de recerca ha descobert que, com a resultat dels canvis en les seqüències i en l'estructura molecular, diverses p53 s'escapen de la interacció amb MDM2, que normalment en provocaria la inactivació. Així demostren, per primer cop, que les diferents formes de p53 de l'elefant no es degraden ni són inactivades per MDM2, a diferència del que succeeix en humans. I això és un avenç important en la comprensió del càncer, com explica Robin Fåhraeus, investigador de l'INSERM de París i un dels autors de l'estudi:

"Es tracta d'un avenç emocionant per a la nostra comprensió de com p53 contribueix a prevenir el desenvolupament del càncer. En els humans, la mateixa proteïna p53 és la responsable de decidir si les cèl·lules han de deixar de proliferar o entrar en apoptosi, però ha estat difícil dilucidar com pren aquesta decisió".

En canvi, afegeix, "l'existència de diverses formes de p53 en els elefants, amb diferents capacitats per interactuar amb MDM2, ofereix un nou i interessant enfocament per llançar nova llum sobre l'activitat supressora de tumors de p53".

Aplicacions en medicina

Entendre millor com s'activen les molècules p53 i quan pot conduir a evitar l'aparició de cèl·lules tumorals és important per investigar aquesta activació en humans i per buscar noves teràpies farmacològiques, explica Konstantinos Karakostis:

"L'acumulació de grups de p53 estructuralment modificats, que regulen col·lectivament o sinèrgicament les respostes a diverses tensions en la cèl·lula, estableix un model mecanístic alternatiu de regulació cel·lular de gran importància i potencial per a les aplicacions biomèdiques".

I en el seu article els autors dediquen tot un apartat a les implicacions del seu treball per poder-lo traslladar a la pràctica clínica. Pot accelerar l'establiment de la interacció entre p53 i MDM2 com a diana terapèutica. També pot fer avançar en la identificació de biomarcadors per al diagnòstic o la detecció precoç.

L'estudi de les implicacions que tenen les diverses variants de p53 poden donar claus sobre els processos fisiològics de l'envelliment i de l'aparició i evolució del càncer. I això, diuen, és una gran oportunitat per a la medicina personalitzada. Així, segons recorden els autors, algunes variacions concretes, que també s'observen en els elefants, s'han relacionat amb càncers genitals femenins o amb càncers colorectals.

Per tot això, el seu estudi pot dur a nous enfocaments i descobertes en les alteracions en estructura i funcions de la p53 i generar noves hipòtesis sobre la progressió del càncer o el desenvolupament de resistència als tractaments.

En resum, consideren que la seva recerca i totes les que se'n derivin tindran un abast molt ampli, més enllà d'aprendre coses noves sobre els elefants:

"No només comportarà una millor comprensió del paper i la regulació de la p53 en elefants i el seu paper en del càncer i, probablement, d'altres problemes com ara atacs de paràsits, sinó que també facilitarà el desenvolupament de noves estratègies terapèutiques per a humans, basades en dades d'estructures moleculars".

La recerca també es una nova demostració que investigar qüestions científiques aparentment sense aplicació pràctica pot comportar derivacions sorprenents i inesperades que acaben repercutint en les persones. Així ho veu un dels autors, Fritz Vollrath, de la Universitat d'Oxford i membre del consell d'administració de l'ONG Save the Elephants:

"Aquest estudi tan complex i interessant demostra que els elefants són molt més que animals d'una grandària impressionant i que és important no sols la conservació d'aquests animals tan característics, sinó també estudiar-los amb detall".

L'estudi, doncs, afegeix un argument més, si calia, per convèncer de la necessitat de protecció d'espècies animals i vegetals. L'elefant africà de la selva està classificat en perill crític a la llista vermella d'espècies amenaçades. L'elefant africà de la sabana està classificat en perill, igual que l'elefant asiàtic.