Els organismes model emprats en la recerca contra el càncer han estat, tradicionalment, el ratolí i la rata. Són molt útils per estudiar alguns tipus de càncers humans i testar nous fàrmacs. A més a més, són petits i fàcils de mantenir, es reprodueixen de pressa i tenen un cost menor que altres animals. En definitiva, sense ells els tractaments actuals probablement no existirien.
Un altre factor a tenir en compte és que són espècies propenses a tenir càncer. És clar, ens és útil perquè és el fenomen que volem comprendre, però pot amagar-nos informació sobre altres aspectes, com els mecanismes de resistència al càncer.
El càncer no afecta igual a totes les espècies
Si comparem les diverses espècies animals, veurem que el càncer no afecta amb la mateixa freqüència ni en les mateixes edats. Això ens indica que, al llarg de l’evolució, s’han desenvolupat diverses estratègies per frenar o resistir al desenvolupament del càncer.
El càncer és una malaltia que provoca pèrdua del control fisiològic i una transformació maligna de les cèl·lules. Perquè això passi, s’han de donar una sèrie d’alteracions funcionals i genètiques que acabin portant a una divisió cel·lular descontrolada i, així, a la formació d’un tumor. És a dir, el desenvolupament d’un tumor maligne és un procés veritablement complex. Requereix molts esdeveniments – hits en anglès – que de manera progressiva vagin alterant i perfilant la cèl·lula cap a un estat maligne. Igual que una persona, amb els anys, viu moltes experiències que modelen la seva forma de ser, les cèl·lules també necessiten molts canvis per ser tumorals.
La clau està en el fet que les diverses espècies animals poden diferir en el nombre de hits que les seves cèl·lules necessiten per adoptar un perfil tumoral. Sense anar més lluny, els humans en necessitem més que els ratolins. És més fàcil per a un ratolí desenvolupar càncer perquè no té tantes defenses davant aquests canvis.
Quins factors influeixen en el fet que una espècie sigui més o menys resistent al càncer?
La longevitat de les espècies
Si els animals desenvolupéssim càncer amb facilitat abans de l’edat reproductiva, no hi hauria descendència per mantenir les espècies. L’evolució ha pressionat perquè hi hagin mecanismes eficients per frenar l’aparició del càncer almenys fins després de l’edat reproductiva. Per això, a mesura que s’envelleix, és més freqüent tenir-ne.
D’aquesta manera, s’espera que les espècies més longeves es puguin mantenir sense càncer durant més temps. Els humans, generalment, triguem dècades en desenvolupar un càncer, mentre que en ratolins el temps és molt menor, uns dos anys.
La mida de les espècies
Els cossos dels animals grans estan formats per moltes més cèl·lules que els dels animals més petits. Si ens hi parem a pensar, en haver-hi tantes cèl·lules, aparentment seria més probable que una patís tots els hits necessaris per esdevenir tumoral, havent-hi així més risc de patir càncer.
Tot i això, els humans, que tenim aproximadament 1.000 vegades més cèl·lules que els ratolins, no tenim un risc major que el dels nostres amics rosegadors. Aquesta enganyosa contradicció s’anomena la paradoxa de Peto, ja que va ser Richard Peto qui, el 1977, va trobar-se amb aquest problema.
La resposta es troba, de nou, en el fet que no totes les espècies necessiten els mateixos hits. Així doncs, espècies amb individus de mida gran hauran desenvolupat millors mecanismes de resistència per contrarestar el fet que tenen més cèl·lules i, per tant, probabilitat de desenvolupar un càncer.
La taxa de mutació és diferent en les espècies
Les mutacions, alteracions genètiques que poden ser causants del càncer, tenen lloc a diferents velocitats si comparem les diverses espècies. Aquest factor influeix en el risc de patir càncer i també està lligat a la longevitat i la mida. De fet, aquelles espècies que viuen més temps o són més grans tenen una taxa de mutació més baixa, i això contribueix a la protecció contra el càncer. És possible que una major eficiència en la reparació del DNA – revertint les mutacions – hi estigui relacionada.
Un exemple de mecanisme de resistència: la telomerasa
En una situació normal, quan una cèl·lula es divideix, ha de fer una còpia del seu DNA per tal que les dues cèl·lules filles tinguin el material genètic (replicació). Però la DNA polimerasa – la “fotocopiadora de DNA” – en arribar als extrems dels cromosomes, anomenats telòmers, no pot copiar. Com a conseqüència, a mesura que es van dividint les cèl·lules al llarg de la vida d’un individu, els telòmers es van escurçant. Eventualment, arriba un punt en què es perd la integritat del DNA per la pèrdua dels telòmers, com el cordó d’una sabata que es desfila a poc a poc fins que es desfà del tot. Llavors, la cèl·lula no pot dividir-se i mor. Aquest fenomen es coneix com a senescència replicativa i és un dels motius pels quals envellim.
Tanmateix, la senescència replicativa es pot evitar gràcies a l’acció de la telomerasa. Aquest enzim permet copiar els telòmers i allargar-los, mantenint així la integritat del DNA i fent que les cèl·lules es puguin continuar dividint. En una situació descontrolada, com el càncer, la telomerasa és activa i permet la replicació il·limitada de les cèl·lules canceroses. Per això, en la major part de cèl·lules humanes la telomerasa no és funcional del tot, esdevenint un mecanisme supressor de tumors molt important.
És curiós saber que la telomerasa esdevé inactiva en la majoria de teixits d’espècies animals que superen els 5-10 kg de massa corporal. Les espècies més petites manquen d’aquesta resistència al càncer, que esdevé un hit menys a realitzar. Alternativament, espècies longeves, però de mida petita, poden tenir altres mecanismes de defensa.
Les espècies més resistents
Se sap que algunes espècies són extremadament resistents a patir càncer. Alguns exemples són: el farumfer (Heterocephalus glaber), la rata talp cega (gènere Spalax), els elefants i la balena de Groenlàndia (Balaena mysticitus). És destacable apuntar que tots els casos són espècies longeves i/o grans.
Els elefants i les balenes estan ben protegits
En els elefants existeixen moltes còpies d’un gen supressor de tumors molt important: p53. Anomenada el guardià del genoma, la funció de la proteïna és similar al d’un agent de duanes. Quan detecta un error en el DNA, s’encarrega d’arrestar la cèl·lula cancerosa i evitar que es divideixi. Si l’error –com ara una mutació– se soluciona, restableix el cicle cel·lular; altrament, coordina la mort cel·lular programada (apoptosi). Així, evita que es produeixin mutacions que poden acabar provocant càncer. Encara que les còpies d’aquest gen no siguin exactament una p53 funcional, es pensa que ajuden a estabilitzar o evitar la inhibició de la p53 normal, fent la seva acció més eficient i continuada.
En la balena de Groenlàndia hi ha major funcionament de gens relacionats amb la reparació de DNA. D’aquesta manera, tot i que l’estratègia és diferent als elefants, segueixen tenint una protecció extra.
Ja per acabar…
Les espècies més grans i més longeves són més resistents al càncer i no totes estan igual de protegides de la malaltia. Hi ha una gran diversitat de mecanismes de resistència al càncer, desenvolupats al llarg de l’evolució per moltes espècies diferents. Alguns exemples, a més a més dels ja esmentats, serien els cavalls i les vaques, també prou resistents. Però la recerca encara ha d’aportar llum en mecanismes de resistència d’altres animals grans, com els hipopòtams.
Tot plegat, estudiar les adaptacions per resistir al desenvolupament del càncer en humans i altres espècies podria ajudar a conèixer millor el desenvolupament d’aquesta malaltia. Paral·lelament, saber quines proteccions manquen en humans pot resultar clau pel disseny de noves teràpies.
Per saber-ne més
Kurzgesagt – Why Blue Whales don’t get Cancer? – Peto’s Paradox
Nature Reviews Cancer – Mechanisms of cancer resistance in long-lived mammals
Trends in Ecology & Evolution – Peto’s Paradox: Evolution’s Prescription for Cancer Prevention
Les imatges d’aquest reportatge s’han obtingut de Wikimedia Commons.
