Un gen “zombie” en elefantes podría ser clave para la prevención de la carcinogénesis en humanos

 

Rubén Megía González, Genética Médica News

 

En teoría, un mayor número de células somáticas predispone a los animales de mayor tamaño a padecer cáncer. Sin embargo, en los mamíferos de gran tamaño como las ballenas o los elefantes no se aprecia una correlación entre el número de células y su probabilidad de carcinogénesis. A esta indeterminación, que supone que mientras que un 17% de los humanos muere a causa del cáncer, en elefantes esta cifra no supere el 5%, se la conoce como la paradoja de Peto.

 

gen zombie

En las poblaciones de elefantes, la tasa de muerte debida al cáncer es del 5%, mientras que en humanos esta cifra aumenta hasta el 17%.

 

El cáncer es una enfermedad genética que puede darse como consecuencia de mutaciones en tres tipos de genes. En primer lugar, están los proto-oncogenes. Si estos genes, encargados del crecimiento celular normal, sufren una mutación pueden transformarse en oncogenes, que dan lugar a un crecimiento y división descontrolados en la célula. En segundo lugar, encontramos los genes reparadores del DNA. Una mutación en estos genes puede impedir la reparación del DNA, aumentando la probabilidad de que ocurra una mutación en un proto-oncogén. Por último encontramos los genes supresores de tumores, quienes evitan que se produzca un crecimiento excesivo de la célula. A esta última clase de genes pertenece el gen TP53.

El gen TP53 es un gen supresor de la carcinogénesis que se encuentra en el brazo corto del cromosoma 17 humano. Hasta hace poco, se pensaba que, al igual que en humanos, los elefantes disponían de una única copia de este gen, pero no es así. Los elefantes no tienen una copia del gen TP53, sino que tienen veinte copias, lo que les hace mucho más sensibles a la detección de tumores. Esto explicaría por qué la tasa de carcinogénesis en elefantes es significativamente menor que en humanos.

Proteína p53 interaccionando con el ADN. Imagen: Protein Data Base- visualizada con QuteMol (http://qutemol.sourceforge.net).

Recientemente, un equipo de investigadores de la Universidad de Chicago ha desvelado la segunda parte del misterio. Se trata de un gen “zombie” que se encarga de promover la apoptosis en las células tumorales, LIF6. Según han encontrado los investigadores, este gen, también conocido como factor inhibidor de la leucemia, estaría altamente regulado por las distintas copias del gen TP53, lo que favorece la respuesta de LIF6 al DNA dañado. Cuando es activado por la actividad de TP53, este gen produce una proteína que es transportada rápidamente a la membrana mitocondrial, causando poros en ella. Esto impide que se mantenga la función de la cadena de transporte de electrones y la célula muera al carecer de la energía suficiente.

El aspecto más curioso de LIF6 es que se trata de un gen “muerto” que ha recuperado su función.

En la actividad normal de los tejidos la replicación del DNA es algo relativamente habitual. En ocasiones al copiar un gen se dan errores y como resultado se forma un pseudogén. Un pseudogén es una versión no funcional de un gen, de ahí que también se denomine en algunos casos como gen “muerto”. LIF6 se trataba de uno de estos pseudogenes pero, a lo largo de la evolución, una de sus copias “resurgió de entre los muertos” para dar lugar de nuevo a un gen funcional.

El riesgo a desarrollar cáncer es uno de los impedimentos principales para que las distintas especies de animales sean más longevas y mayores en tamaño. Se ha observado que en una misma especie, como por ejemplo los perros, las razas de mayor tamaño tienen una probabilidad de carcinogénesis mayor que las razas de pequeño tamaño. Lo mismo sucede con la edad en el caso de humanos. Individuos de más edad tienen mayor riesgo de padecer cáncer que individuos jóvenes. Sin embargo, este aumento de la probabilidad de padecer cáncer tanto con el tamaño como con la edad no sucede entre especies. Según la hipótesis actual, la paradoja de Peto se produce porque los animales de mayor tamaño y más longevos han desarrollado técnicas más sofisticadas para la prevención del cáncer. Así, LIF6, del cual únicamente es funcional una copia de las ocho existentes en elefantes, es una de las causas de que se produzca la paradoja de Peto.

A partir del descubrimiento de la copia funcional de LIF6 se ha empezado a considerar al gen como uno de los factores que permitió a los antecesores de la Familia Elephantidae, de menor tamaño, adquirir cuerpos más grandes y así evitar la depredación sin los efectos negativos en su longevidad que tendría el aumento en la probabilidad de carcinogénesis.

Los autores del estudio que ha desvelado este “gen zombie” indican que los próximos estudios estarán centrados en cómo funciona exactamente este gen. El estudio de LIF6, además, abre un nuevo campo de oportunidades para desarrollar tratamientos de prevención del cáncer en humanos.

Referencia: Vazquez JM, et al. A Zombie LIF Gene in Elephants Is Upregulated by TP53 to Induce Apoptosis in Response to DNA Damage. Cell Reports. 2018. Doi: https://doi.org/10.1016/j.celrep.2018.07.042

Fuente: Zombie’ gene protects elephants against cancer. https://news.uchicago.edu/story/zombie-gene-protects-elephants-against-cancer

 

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