Informatie

Waarom zijn kleinere zoogdieren vatbaarder voor kanker en tumoren?


vooral ratten en muizen ontwikkelen kanker en tumoren gewoonlijk zeer snel, waardoor hun levensverwachting korter wordt.
Hoe komt het dat deze zoogdieren, evolutionair gezien, zo vatbaar zijn voor kanker en tumoren, hoewel ze zich in een zeer snel tempo voortplanten?
Zouden ze door natuurlijke selectie geen weerstand tegen deze ziekten moeten ontwikkelen?

Bron: https://www.thesprucepets.com/rat-tumors-1238498


Het onderwerp heet Peto's paradox, je kunt verwijzingen naar studies vinden op de wiki-pagina, hier is een samenvatting:

Een rattencel heeft meer kans om kanker te krijgen dan een olifantencel in dezelfde tijdspanne. Muizen krijgen in 2 jaar net zo vaak kanker als mensen in 60 jaar.

Studies tonen aan dat olifanten van 4 ton slechts 4 keer meer bloedcellen hebben dan een spitsmuis van 12 gram. Ze hebben grote zoogdiercellen die zich langzamer delen. Als tiener kunnen ratten hun lichaamsgewicht elke 10 dagen verdubbelen, alsof een puppy met veel eetlust in 30 dagen een volwassen hond kan worden.

Men denkt dat de genetische waarborgen die zijn ontwikkeld om grote zoogdieren tegen kanker te beschermen, de groei en reproductiesnelheid van kleine zoogdieren zouden vertragen. Een olifant heeft bijvoorbeeld 14 exemplaren van het kankeronderdrukkingsgen TP53, mensen hebben drie exemplaren, hyraxen en zeekoeien hebben één exemplaar.

Het bewijs voor de paradox begon in de jaren zeventig naar voren te komen. Studies van dierentuinen op veel zoogdiersoorten hebben bevestigd dat grote dieren worden beschermd tegen hogere kankerpercentages.

https://en.wikipedia.org/wiki/Peto%27s_paradox


Het geheim van kankeronderzoek ligt misschien in dit 1 zeezoogdier

We verwonderen ons over walvissen vanwege hun prachtige liedjes, hun lange levensduur en hun soms gigantische omvang.

Nieuw onderzoek suggereert dat hun opmerkelijke lichaamsbouw niet alleen een evolutionaire uitloper is: er is een medisch wonder verbonden aan hun grootte. Het is wat deze reuzen helpt leef zo ​​lang.

Een studie die dinsdag in het tijdschrift is gepubliceerd Proceedings van de Royal Society B analyseerde tumorsuppressorgenen in twee families van walvisachtigen. Walvisachtigen zijn zeezoogdieren zoals walvissen, dolfijnen en bruinvissen.

De onderzoekers ontdekten dat een hogere omloopsnelheid van deze genen geassocieerd was met: langere levensduur en lagere incidentie van kanker, naast vele andere gezondheidsvoordelen.


Suppressorgenen gekoppeld aan minder kanker en langere levensduur gevonden bij walvissen

Krediet: Pixabay/CC0 publiek domein

Een drietal onderzoekers van respectievelijk ICAEV, Universidad Austral de Chile en de Universiteit van Liverpool hebben bij twee soorten walvissen onderdrukkingsgenen gevonden die verband houden met een lang leven en minder kanker. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Proceedings van de Royal Society B, beschrijven Daniela Tejada-Martinez, João Pedro de Magalhães en Juan C. Opazo hun genetische studie van de levensduur bij walvisachtigen en wat ze hebben geleerd.

Walvisachtigen zijn zeezoogdieren, waaronder walvissen, bruinvissen en dolfijnen. Eerder onderzoek heeft aangetoond dat veel van hen een trend in het dierenrijk trotseren waarin grotere dieren een grotere kans hebben op het ontwikkelen van kankergezwellen die hun levensduur beperken. Er is bijvoorbeeld gevonden dat één walvissoort wel 200 jaar leeft. In deze nieuwe poging testten de onderzoekers de theorie dat genetica een rol moet spelen bij een dergelijke levensduur en bescherming tegen kanker. Daartoe bestudeerden ze de genen van twee soorten langlevende walvissen, getande en baleinen. Ze maakten genetische kaarten van de delen van hun genetische codes die tumorsuppressorgenen bevatten en vergeleken ze met andere zoogdieren, zowel in de zee als op het land, inclusief het menselijk genoom.

De verschillen tussen de kaarten toonden 71 tumorsuppressorgenen die in beide bestudeerde walvissen zaten. In De wetenschappers ontdekten dat de omloopsnelheid van deze genen 2,4 keer sneller was dan bij enig ander bekend zoogdier. Ze ontdekten ook dat verschillende genen gerelateerd waren aan veroudering, waarvan eerder onderzoek heeft aangetoond dat het verband houdt met onderdrukking van tumoren. De onderzoekers merkten op dat tuimelaars (waarvan bekend is dat ze veel meer kanker hebben dan de walvissen die ze bestudeerden) veel minder tumorsuppressorgenen hadden.

De onderzoekers concludeerden door op te merken dat ze ook walvisgenen hadden geïdentificeerd die verband houden met menselijke aandoeningen zoals leukemie, kanker en problemen met het zenuwstelsel. Ze suggereren ook dat het grotere aantal kopieën van verouderende genen bij walvissen en andere walvisachtigen waarschijnlijk de ontwikkeling van sommige soorten kankertumoren verhindert. Ze erkennen dat er meer werk nodig is om volledig te begrijpen waarom walvisachtigen minder vatbaar zijn voor kanker en waarom ze zo lang leven.


Wat olifanten wetenschappers kunnen leren over het bestrijden van kanker bij mensen

Afrikaanse olifanten in de Hogle Zoo in Utah. Wetenschappers zeggen dat ze denken dat ze nu weten hoe olifanten zich verzetten tegen kanker.

Je hebt gehoord dat olifanten nooit vergeten, maar wist je dat ze ook bijna nooit kanker krijgen?

Het blijkt dat slechts 4,8% van de bekende olifantensterfte verband houdt met kanker. Voor mensen ligt het aantal sterfgevallen door kanker tussen de 11% en 25%, zeggen wetenschappers.

Het lage kankerpercentage onder olifanten is bijzonder intrigerend omdat olifanten, als alles gelijk is, meer kanker zouden moeten krijgen dan wij.

Olifanten hebben ongeveer 100 keer meer cellen dan mensen en ze leven ongeveer 70 jaar. Dat geeft veel cellen veel kansen om te muteren en kwaadaardig te worden in de loop van het leven van een dikhuid.

Wetenschappers hebben zich decennialang afgevraagd waarom olifanten en andere grote zoogdieren niet vaker kanker krijgen dan kleinere zoogdieren. Dit raadsel heeft zelfs een naam: de paradox van Peto.

Nu heeft nieuw onderzoek het geheim van de kankerbestrijdende kracht van olifanten blootgelegd.

In een studie die deze week is gepubliceerd in de Journal of the American Medical Assn., onthullen wetenschappers dat Afrikaanse olifanten 20 kopieën hebben van een gen genaamd TP53. Dit gen wordt gewaardeerd door kankeronderzoekers vanwege het vermogen om een ​​eiwit te creëren dat tumoren onderdrukt, in feite noemen wetenschappers het vaak de 'bewaker van het genoom'.

Mensen daarentegen hebben slechts één exemplaar van TP53.

Het cruciale gen beschermt cellen op twee manieren tegen kanker, volgens Dr. Joshua Schiffman, een kinderoncoloog aan het Huntsman Cancer Institute van de Universiteit van Utah in Salt Lake City en een senior auteur van het onderzoek.

"Als er DNA-schade is, snelt het naar het toneel en voorkomt het dat je cellen zich delen, zodat het DNA kan worden gerepareerd," zei Schiffman. "Het coördineert ook celdood of zelfmoord."

Mensen erven één allel van TP53 van elk van hun ouders, en beide moeten functioneel zijn om kanker te bestrijden. Studies tonen aan dat als een van de allelen defect is, kanker zich vroeg of laat zal ontwikkelen.

Op een conferentie over evolutiebiologie luisterde Schiffman toevallig naar een lezing van Carlo Maley van de Arizona State University. Maley zei dat olifanten meerdere exemplaren van TP53 hadden, en Schiffman vroeg zich af of ze olifanten hielpen om kanker af te weren.

"Er ging een gloeilamp in mijn hoofd af", zei Schiffman.

Om daar achter te komen, werkten Schiffman en Maley samen met een olifantenverzorger in de Hogle Zoo in Utah in Salt Lake City en de hoofddierenarts van de Ringling Bros. en Barnum & Bailey Circus. (Het circus droeg ook $ 250.000 bij om het onderzoek te financieren.)

Een van de eerste stappen van het team was om te zien hoe zeldzaam kanker is bij olifanten. Om dat te doen, wendden ze zich tot de Elephant Encyclopedia, een opslagplaats van informatie over olifanten die over de hele wereld in gevangenschap leven. De database bevatte details over 644 olifantendoden en de onderzoekers berekenden dat slechts 3,11% van die olifanten kanker had toen ze stierven. Zelfs toen ze aannamen dat alle olifantendoden die toegeschreven werden aan onbekende oorzaken gerelateerd waren aan kanker, bedroeg de levenslange kankerincidentie slechts 4,81%.

Vervolgens namen ze het genoom van de Afrikaanse olifant onder de loep en telden 20 exemplaren van TP53. Een daarvan was het origineel en de andere 19 waren retrogenen die in de loop van de tijd hun weg naar het genoom vonden. Hun verspreiding suggereert dat ze bij voorkeur werden geselecteerd in de loop van de evolutie van olifanten, waarschijnlijk omdat ze olifanten op de een of andere manier hielpen.

Misschien hebben ze geholpen door kanker te bestrijden. Om te zien of dit het geval zou kunnen zijn, verzamelden de onderzoekers witte bloedcellen van olifanten en mensen en stelden de cellen bloot aan straling waardoor hun DNA brak.

De onderzoekers verwachtten dat de olifantencellen met al die extra TP53-genen zichzelf sneller zouden herstellen dan de menselijke cellen. Maar dat is niet wat ze hebben waargenomen.

In plaats daarvan zagen ze dat de olifantencellen veel sneller stierven dan de menselijke cellen.

Hoewel dit misschien als een slechte zaak klinkt, is het dat niet. Een deel van de tumoronderdrukkingsstrategie van TP53 is ervoor te zorgen dat een beschadigde cel zichzelf vernietigt, zodat deze geen potentieel schadelijke mutaties doorgeeft.

"Het is zoals de olifant zei: 'Het is zo belangrijk dat we geen kanker krijgen dat we niet het risico kunnen lopen om ons gebroken DNA te repareren en per ongeluk een mutatie voorbij laten gaan'", zei Schiffman. "Het is enorm logisch - de beste manier om kanker in een cel te voorkomen, is om het volledig te elimineren."

In een ander experiment ontdekten de onderzoekers dat olifantencellen die werden blootgesteld aan straling zichzelf twee keer zo snel vernietigden als menselijke cellen met volledig functionele TP53-genen en meer dan vijf keer zo snel als menselijke cellen met defecte TP53-genen.

"Dit alles leidt ons tot de conclusie dat deze extra exemplaren van TP53 mogelijk zijn geëvolueerd om olifanten tegen kanker te beschermen," zei Schiffman. "En ik zeg 'misschien' omdat de enige manier om het zeker te weten is door een olifant te bouwen die geen kopieën van TP53 heeft" en te kijken of hij kwetsbaarder is voor kanker. Hoewel onderzoekers vaak muizen fokken die geen werkende kopieën van bepaalde genen hebben, "zal dat niet gebeuren" met olifanten, zei hij.

Trevor Graham, die tumorbiologie bestudeert aan het Barts Cancer Institute van de Queen Mary University in Londen, zei dat de bevindingen opwindend zijn.

"De belangrijke suggestie van deze studie is dat extra exemplaren van TP53 voldoende zijn om te voorkomen dat olifanten kanker krijgen", zegt Graham, die niet betrokken was bij de JAMA-studie. "De implicatie voor mensen is dat het versterken van de bescherming die wordt geboden door TP53 voldoende zou zijn om te voorkomen dat onze eigen cellen kanker worden."

Schiffman zei dat zijn team het geleerde van olifanten zou willen gebruiken om mensen met kanker te helpen. Een mogelijkheid is om een ​​medicijn te maken dat de werking van TP53 nabootst. Een andere gedachte is om meer TP53-genen in precancereuze cellen in te voegen.

"De evolutie heeft 55 miljoen jaar de tijd gehad om dit uit te zoeken", zei hij. “We willen leren hoe we daarvan kunnen profiteren.”

Ontvang onze gratis Coronavirus Today-nieuwsbrief

Meld je aan voor het laatste nieuws, de beste verhalen en wat ze voor jou betekenen, plus antwoorden op je vragen.

U kunt af en toe promotionele inhoud ontvangen van de Los Angeles Times.

Deborah Netburn is een schrijfster voor de Los Angeles Times. Ze kwam in 2006 bij de krant en heeft verslag gedaan van entertainment, huis en tuin, nationaal nieuws, technologie en recentelijk wetenschap.


Materialen en methodes

Verzameling van orthologen

Een lijst van menselijke kankergenen, waaronder tumorsuppressorgenen en oncogenen, is gedownload van COSMIC (laatst geraadpleegd in december 2018). Voor elk kankergen hebben we 1) gensymbolen, 2) gennamen opgehaald en 3) of kankergerelateerde mutaties kiemlijn, somatisch of beide waren. Elk tumorsuppressorgen kreeg de classificatie als poortwachtergen of verzorgergen volgens de 59 poortwachters en verzorgers die zijn gerapporteerd in Caulin et al. (2015) hebben we de resterende tumorsuppressorgenen geclassificeerd als poortwachters of verzorgers met behulp van de beschrijvingen voor elk gen die beschikbaar zijn bij GeneCards (Stelzer et al. 2016) (aanvullend materiaal online). Vervolgens verzamelden we menselijke (GRCh38.p13) eiwitsequenties voor elk menselijk kankergen-ortholoog van Ensembl v98 met behulp van BioMart (Kinsella et al. 2011). De volledige genoomassemblages van 63 zoogdieren werden verzameld bij NCBI (O'Leary et al. 2016) en The Bowhead Whale Genome Resource (Keane et al. 2015). Elke genoomassemblage werd beoordeeld op volledigheid door het aandeel van complete universele orthologen met één kopie van zoogdieren_odb10 te berekenen met BUSCO v4.0 (Simão et al. 2015).

Om menselijke kankergen-orthologen in zoogdiergenomen te verzamelen, gebruikten we het menselijke peptide in een eiwit BLAT-zoekopdracht met minscore = 55 en miniidentity = 60. Om kankergenparalogen te verzamelen, gebruikten we de DNA-sequentie van de best scorende hit van het eiwit BLAT in een tweede BLAT-zoekopdracht van hetzelfde genoom. We gebruikten vervolgens elke vermeende paraloge hit ten minste 33,3% van de lengte van de coderende sequentie van de menselijke ortholoog als een zoekopdracht in een BlastX ( Boratyn et al. 2012) van de RefSeq humane eiwitdatabase (taxid: 9606), waarbij alleen kopieën werden bewaard dat leverde een tophit op van het oorspronkelijke menselijke peptide met een eiwitidentiteit van ≥65%. Deze benadering was conservatiever dan het gebruik van de BLAT-parameters op de UCSC Genome Browser-webserver, maar het gebruik van web-BLAT-instellingen resulteerde in een groot aantal valse positieven (d.w.z. de wederzijdse BlastX retourneerde de verkeerde menselijke ortholoog). Telkens wanneer de eerste zoekopdracht resulteerde in ontbrekende homologen of een groot aantal valse positieven, voerden we elke analyse opnieuw uit met ofwel meer ontspannen BLAT-zoekparameters en/of een iets conservatievere grens voor eiwitidentiteit voor BlastX (≥70%).

Ondanks het versoepelen van de parameters, zijn twee kankergenen (PRDM1 en QKI) retourneerde consequent nul exemplaren. We hebben daarom de bio-informatische zoekstappen voor deze genen handmatig uitgevoerd met behulp van web BLAT op 33 genomen van zoogdieren die worden gehost op de UCSC Genome Browser, en hebben uiteindelijk geverifieerde homologen voor beide genen verkregen. Om rekening te houden met mogelijke ontbrekende orthologen als gevolg van onvolledige genoomsequencing en -assemblage, hebben we de schattingen van het aantal kankergenkopieën voor elk zoogdiergenoom genormaliseerd om gelijk te zijn aan het totale aantal kankergenhomologen gedeeld door het aantal gevonden kankergenorthologen. Om evolutionaire conservering in menselijke kankergenen te schatten, hebben we de per-site phastCons-scores (phastCons100way, Siepel et al. 2005) voor de gehele gen-annotaties van het Ensembl van elke menselijke kankergen-ortholoog gemiddeld met behulp van de UCSC Table Browser (Karolchik et al. 2004) .

Dorus et al. (2004) gaven een lijst van 94 huishoudgenen, waarvan er zeven ook werden gevonden in COSMIC en dus uit de analyse werden verwijderd, evenals 214 genen van het zenuwstelsel. De menselijke peptiden voor deze genen werden gebruikt als zoekopdrachten in een bioinformatisch onderzoek zoals hierboven beschreven met gebruikmaking van de 63 zoogdiergenomen.

Verzameling van eigenschapgegevens

We verzamelden maximale lichaamsmassa en levensduurgegevens voor de 63 zoogdieren waarvan het genoom werd geanalyseerd met behulp van de Amniote Life History Database (Myhrvold et al. 2015). Daarnaast verzamelden we de gemiddelde BMR (ml O2/h) voor 25 van deze soorten, waarvan 19 eerder werden gerapporteerd (Wilson Sayres et al. 2011). We waren in staat om BMR te verkrijgen van nog zes van onze bestudeerde soorten uit aanvullende bronnen (Gumal en Irwan 1998 Jones et al. 2009 Sieg et al. 2009). We verzamelden aanvullende gegevens voor elke soort, waaronder bioom (tropisch of niet-tropisch), habitat (aquatisch of terrestrisch) en dieet (carnivoor, alleseter of herbivoor) van Animal Diversity Web (Meyers et al. 2020). Informatie over de gemiddelde jaartemperatuur voor 23 soorten was beschikbaar bij PanTHERIA (Jones et al., 2009). We verkregen placentatiegegevens (hemochoriaal, endotheliochoriaal of epitheliochoriaal) voor 31 zoogdieren van Comparative Placentation (//placentation.ucsd.edu/homefs.html) en Mossman (1987). We hebben een superboomfylogenie van zoogdieren gesnoeid (Fritz et al. 2009) om alleen de 63 zoogdieren op te nemen waarvan het genoom in deze studie is opgevraagd, en getest op mogelijke bemonsteringsbias in deze gesnoeide fylogenie op //www.evolution.rdg.ac. uk/pe/index.html (laatst geraadpleegd in mei 2020), geen artefact met knooppuntdichtheid gevonden (Venditti et al., 2006). We hebben de ED voor elke soort berekend met behulp van: ed.calc uit het pakket kappertje v1.0.1 (Orme et al. 2018) in R v3.6.1 (R Core Team 2018). De gegevens over de levensgeschiedenis en de schattingen van het aantal kopieën van kankergenen voor alle 63 zoogdieren staan ​​in aanvullende bijlage A, aanvullend materiaal online.

LQ-berekeningen

Om het aantal gegevenspunten te vergroten in vergelijking met eerdere studies van LQ (Austad en Fischer 1991 Foley et al. 2018), hebben we toegang gekregen tot de Amniote Life History Database en hebben we maximale lichaamsmassa en levensduurgegevens verzameld voor 2.549 zoogdiersoorten, waaronder 2.060 niet-vliegende eutherianen, 260 chiropterans en 299 buideldieren. We hebben de verwachte levensduur van elke soort berekend door een lineaire regressie aan te passen aan log10(maximale levensduur) en log10(lichaamsmassa) met behulp van de gegevens van niet-vliegende eutherische zoogdieren zoals in Austad en Fischer (1991) en Foley et al. (2018). Berekeningen werden uitgevoerd in R v3.5.1 en we hielden rekening met fylogenetische afhankelijkheid in de gegevens met behulp van PGLS in kappertje v1.0.1 met behulp van de supertree-fylogenie van zoogdieren.

Fylogenetisch geïnformeerde regressies van kopienummers en eigenschapgegevens van kankergenen

We hebben de relaties getest tussen het genormaliseerde aantal kopieën van kankergen bij de mens (voor totale tumorsuppressorgenen, kiemlijntumorsuppressorgenen, somatische tumorsuppressorgenen, poortwachters, verzorgers, oncogenen en genen die zowel tumorsuppressoren als oncogenen zijn) en de eigenschapgegevens. In totaal hebben we 106 PGLS-regressies voltooid met behulp van kappertje v1.0.1, beschikbaar in aanvullende bijlage B, Aanvullend materiaal online. We hebben een FDR toegepast waarbij: Q = 0,05 om rekening te houden met meerdere testen (Mcdonald 2014). We hebben de PGLS ook uitgevoerd op subsets van zoogdieren met verschillende lichaamsmassa's ten opzichte van het gemiddelde voor mensen (62 kg): gelijk aan of minder dan de menselijke lichaamsmassa, gelijk aan of minder dan de helft van de menselijke lichaamsmassa, gelijk aan of minder dan één -tiende van de menselijke lichaamsmassa, gelijk aan of groter dan de menselijke lichaamsmassa, en gelijk aan of groter dan de dubbele menselijke lichaamsmassa. Ten slotte hebben we alle PGLS-modellen opnieuw uitgevoerd op kleinere willekeurige steekproeven (elk tien op N = 15, N = 32).


Olifanten krijgen zelden kanker. Nu denken wetenschappers te weten waarom


Slechts 4,8 procent van de olifantensterfte wordt veroorzaakt door kanker. Nieuw onderzoek kan verklaren waarom dat percentage zo laag is. (Tony Karumba/AFP via Getty Image)

Je hebt gehoord dat olifanten nooit vergeten, maar wist je dat ze ook bijna nooit kanker krijgen?

Het blijkt dat slechts 4,8 procent van de bekende olifantensterfte verband houdt met kanker. Voor mensen komen kankergerelateerde sterfgevallen veel vaker voor - tussen 11 en 25 procent, zeggen wetenschappers.

Het lage kankerpercentage bij olifanten is bijzonder interessant omdat olifanten, als alles gelijk is, meer kanker zouden moeten krijgen dan wij. Olifanten hebben ongeveer 100 keer zoveel cellen als mensen en ze hebben een lange levensduur, ongeveer 70 jaar. Dat geeft veel cellen veel kans om te muteren en kwaadaardig te worden.

Decennialang hebben wetenschappers zich afgevraagd waarom olifanten en grote zoogdieren in het algemeen niet meer vatbaar zijn voor kanker dan kleinere zoogdieren. De vraag heeft zelfs een naam: de paradox van Peto. Maar nieuw onderzoek kan licht werpen op de kankerbestrijdende capaciteiten van dikhuiden.

In een artikel dat vorige week in de Journal of the American Medical Association werd gepubliceerd, toont een team van wetenschappers aan dat Afrikaanse olifanten 20 kopieën (en dus 40 allelen) hebben van een gen genaamd TP53, dat soms de "bewaker van het genoom" wordt genoemd vanwege zijn vermogen om een ​​eiwit te maken dat tumoren onderdrukt. Mensen hebben slechts één kopie (twee allelen) van dit gen.

Een olifant spettert bij zonsondergang in de wateren van de Chobe-rivier in Botswana Chobe National Park. (Chris Jek/AFP via Getty Images)

In de loop van drie jaar voerde het onderzoeksteam, onder leiding van kinderoncoloog Joshua Schiffman van het Huntsman Cancer Institute in Salt Lake City, experimenten uit die laten zien hoe deze extra exemplaren van TP53 olifanten helpen kanker af te weren.

Sequentiebepaling van olifants-DNA toonde aan dat, hoewel Afrikaanse olifanten 20 exemplaren van TP53 hebben, 19 daarvan retrogenen zijn, wat betekent dat ze op een later tijdstip dan het oorspronkelijke gen in het olifantengenoom zijn ingebracht.

Dit suggereert dat deze extra genen bij voorkeur werden geselecteerd in de loop van de evolutie van olifanten, en waarschijnlijk olifanten op de een of andere manier hebben geholpen.

Om te zien of ze olifanten inderdaad hielpen bij het bestrijden van kanker, verzamelden de onderzoekers witte bloedcellen van olifanten en mensen. Vervolgens stelden ze die cellen bloot aan straling die ervoor zorgde dat de dubbele DNA-strengen braken.

De onderzoekers verwachtten dat de olifantencellen met al die extra TP53-genen zichzelf sneller zouden herstellen dan de menselijke cellen, maar dat zagen ze niet.

In plaats daarvan zagen ze dat de olifantencellen veel sneller stierven dan de menselijke cellen. Hoewel dit misschien als een slechte zaak klinkt, is het dat niet. Een deel van de onderdrukkingsstrategie van TP53 is om een ​​beschadigde cel zelfmoord te laten plegen in plaats van potentieel schadelijke mutaties door te geven.

"Het is alsof de olifanten zeiden: 'Het is zo belangrijk dat we geen kanker krijgen, we gaan deze cel doden en opnieuw beginnen'", zei Schiffman in een verklaring. "Als je de beschadigde cel doodt, is hij weg en kan hij geen kanker worden. Dit kan effectiever zijn. . . een benadering van kankerpreventie dan proberen te voorkomen dat een gemuteerde cel zich deelt en zichzelf niet volledig kan herstellen.”

Schiffman zei dat de volgende stap van zijn team is om te zien of het wat het van olifanten heeft geleerd kan gebruiken om mensen met kanker te helpen.


Studie suggereert nieuw metabool doelwit voor leverkanker

Het verstoren van een metabolische route in de lever op een manier die een meer "kankerachtig" metabolisme creëert, vermindert in feite de tumorvorming in een muismodel van leverkanker. Dat is de verrassende en potentieel nuttige bevinding van een nieuwe UI-studie die onlangs in het tijdschrift is gepubliceerd Mobiele rapporten.

De studie, geleid door Eric Taylor, PhD, universitair hoofddocent biochemie aan het UI Carver College of Medicine, en eerste auteur Sean Tompkins, een UI-afgestudeerde en medisch student in het laboratorium van Taylor, toont aan dat de mitochondriale pyruvaatdrager (MPC), een eiwit complex dat van cruciaal belang is voor de productie van glucose in de lever, kan een nieuw doelwit vormen voor het voorkomen van leverkanker.

Leverkanker is de vijfde meest voorkomende vorm van kanker en de tweede belangrijkste doodsoorzaak door kanker wereldwijd. Omdat factoren die het veroorzaken, zoals obesitas en diabetes, steeds vaker voorkomen, neemt het aantal leverkanker toe.

“Op dit moment is niet-alcoholische leververvetting, veroorzaakt door obesitas en diabetes, de snelst groeiende oorzaak van leverkanker in de ontwikkelde wereld en bestaat er geen effectieve behandeling. Als gevolg hiervan is preventie van NAFLD-progressie naar leverkanker de meest effectieve manier om sterfgevallen door leverkanker te voorkomen”, legt Tompkins uit. "Onze bevindingen zijn belangrijk omdat ze een manier laten zien om het levermetabolisme te veranderen dat leverkanker bij mensen met een hoog risico kan voorkomen."

Eerder werk van het UI-team had de MPC geïdentificeerd als een mogelijk doelwit voor de behandeling van diabetes en niet-alcoholische leververvetting (NAFLD), die beide risicofactoren zijn voor leverkanker. In de nieuwe studie gebruikte het team een ​​muismodel van leverkanker om te onderzoeken wat er bij die ziekte gebeurt wanneer de MPC in de lever wordt uitgeschakeld. De onderzoekers ontdekten dat muizen die de MPC in levercellen misten, tweederde minder tumoren ontwikkelden dan controledieren, en de tumoren waren kleiner en vatbaarder voor celdood.

De resultaten waren verrassend voor Taylor omdat het verstoren van de MPC in feite een meer kankerachtig metabolisme bevordert, waarbij cellen hun gebruik van glucose en een aminozuur genaamd glutamine verhogen om energie te produceren.

"De eerste verrassing is dat een interventie die resulteert in een kankerachtig metabolisme, kanker voorkomt", zegt Taylor, die ook lid is van de Fraternal Order of Eagles Diabetes Research Center en Holden Comprehensive Cancer Center bij de UI. "De tweede verrassing is waarom dit waarschijnlijk gebeurt en een nieuwe draai geeft aan ons begrip van het glutaminemetabolisme bij kanker."

Cellen gebruiken glutamine om glutathion te maken, een belangrijke cellulaire antioxidant die belangrijk is voor de ontwikkeling en progressie van kanker. De studie suggereert dat het verstoren van de MPC glutamine omleidt naar energieproductie en de hoeveelheid glutathion die de cellen kunnen produceren vermindert. Dit verlies van glutathion verzwakt het vermogen van de kankercellen om stress te weerstaan.

"Omdat glutathion belangrijk is voor de verdediging van tumoren tegen chemotherapie en oxidatieve schade, zouden MPC-remmers (kunnen) het potentieel hebben om te worden gebruikt als adjuvante sensibilisatoren voor chemo- en bestralingstherapie bij leverkanker", zegt Taylor. "Maar het is van cruciaal belang op te merken dat er een enorme hoeveelheid toekomstig onderzoek en testen nodig zal zijn om de therapeutische waarde van MPC-modulatie bij mensen te begrijpen."

De nieuwe bevindingen zijn bijzonder interessant omdat een molecuul waarvan bekend is dat het de MPC-activiteit remt, momenteel klinisch wordt getest bij patiënten met een ernstige vorm van NAFLD die niet-alcoholische steatohepatitis wordt genoemd. Taylor merkt op dat deze onderzoeken belangrijke informatie kunnen opleveren over de veiligheid en therapeutische bijdrage van het veranderen van de MPC-activiteit bij mensen.

Het multidisciplinaire team bestond uit UI-wetenschappers van de afdelingen Biochemie, Radiation Oncology, and Anatomy and Cell Biology, die zijn aangesloten bij Holden Comprehensive Cancer Center, het Free Radical and Radiation Biology Program, het Abboud Cardiovascular Research Center en het Pappajohn Biomedical Institute.

Het onderzoek werd ondersteund door meerdere subsidies van de National Institutes of Health.


Zijn sommige vormen van kanker bij kleine dieren beter te behandelen dan andere?

Het goede nieuws is dat net zoals sommige kankers beter te behandelen zijn dan andere voor katten en honden, hetzelfde geldt voor kleine dieren, zei Intile. In het bijzonder zijn "huidkankers meestal zeer goed te behandelen met een operatie", zei ze. Bovendien kunnen insulinoom en bijnierziekte chirurgisch of medisch worden behandeld bij fretten, volgens Graham.

Lymfoom bij fretten is ook een behandelbare ziekte. Graham merkt echter op dat het meestal niet wordt geassocieerd met een zo lange overlevingsperiode als behandelingen voor insuline of bijnierziekte.

Nog meer goed nieuws: reproductieve tumoren hebben een goede kans om behandeld te worden, zolang ze vroeg worden ontdekt (vóór metastasering). Er is ook gevonden dat er een significante afname is in de incidentie van borsttumoren bij vrouwelijke ratten die vroeg in hun leven worden gesteriliseerd.

Helaas hebben sommige tumoren, zoals orale tumoren bij egels, in de meeste gevallen geen goede prognose. "Ze zijn agressief en kunnen zich tot op het bot (kaak) verspreiden voordat ze worden gedetecteerd", zei Graham.

Onthoud dat in gevallen waarin kanker zich heeft verspreid (uitgezaaid), of situaties waarin uw huisdier erg ziek is of pijn of ongemak heeft, zelfs kankers die als "behandelbaar" worden beschouwd, mogelijk geen agressieve therapie rechtvaardigen, legt Intile uit.


Tasmaanse duivel gezichtstumorziekte

In 2008 verklaarde de International Union for the Conservation of Nature de Tasmaanse duivel officieel tot bedreigde diersoort (http://www.iucnredlist.org/details/40540/0).

De dieren werden duizenden jaren geleden met uitsterven bedreigd op het Australische vasteland, nadat mensen dingo's op het continent hadden geïntroduceerd. De rest van de wilde populatie heeft sindsdien de Australische eilandstaat Tasmanië bewoond. Halverwege de jaren negentig bereikte de populatie naar schatting 150.000 duivels.4 Tegenwoordig worden de dieren echter geplaagd door een besmettelijke kanker die bekend staat als Tasmaanse NSkwaadaardig Faciaal tumor NSisease (DFTD). Sinds het uitbreken van de ziekte in 1996 is de populatie met meer dan 60% afgenomen.5 Als gevolg hiervan wordt wat ooit de grootste nog bestaande populatie carnivoren van buideldieren was, nu met uitsterven bedreigd.

Dit type kanker is zeer ongebruikelijk. De grote meerderheid van kankergevallen bij mens en dier komt voort uit een reeks mutaties in een enkele voorlopercel en zijn dochtercellen. Het proces vindt plaats over een periode van jaren en omvat geen contact met andere individuen. DFTD ontwikkelt zich anders. Het wordt van dier op dier overgedragen en de kankercellen zelf zijn het infectieuze agens.

Onderzoekers beschrijven dit fenomeen als allograft transmissie.6 Een allograft is de term voor de overdracht van cellen/weefsel van het ene individu naar het andere. Een voorbeeld bij mensen is orgaantransplantatie. De beweging van kankercellen tussen dieren is bevestigd door cellulaire en moleculaire studies. Een normale duivelscel bevat 14 chromosomen.6 DFTD-tumorcellen bevatten verschillende zeer kenmerkende genetische veranderingen en hebben slechts 13 chromosomen. Belangrijk is dat de tumoren van elk getest dier er identiek uitzien.6 Onderzoekers in Tasmanië vonden ook een duivel met een ongewone chromosomale afwijking in zijn niet-tumoristisch weefsel dat Verscheen niet in zijn tumorcellen.6 Deze bevindingen suggereren sterk dat de kanker niet uit de eigen cellen van de dieren is voortgekomen.

Een kanker vergelijkbaar met DFTD komt voor bij honden en staat bekend als Canine Transmissible Venereal Tumor (CTVT). Het immuunsysteem van honden is in staat om de ziekte te overwinnen, maar duivels lijken dat niet te kunnen. Onderzoekers hebben de hypothese geopperd dat een lage genetische diversiteit onder Tasmaanse duivels leidt tot nauwe verwantschap en hun immuunrespons vermindert.78910 Als gevolg hiervan hebben getransplanteerde kankercellen meer kans om te overleven, te groeien en zich te verspreiden.

Overdracht kan plaatsvinden door bijten, voeden met hetzelfde materiaal, agressieve paring en andere sociale interacties. DFTD-tumoren vormen zich meestal op het gezicht en/of in de mondholte. De kanker kan ook uitzaaien naar andere delen van het lichaam. Bijna 100% van de geïnfecteerde duivels sterft binnen 6 maanden na het begin van de klinische symptomen.6 De dood is het gevolg van onvermogen om te eten, secundaire infectie of symptomen die gepaard gaan met metastasen.

Er worden ook inspanningen geleverd om gezonde dieren te vangen en te verplaatsen om ziektevrije gebieden opnieuw te bevolken. De Tasmaanse regering werkt samen met natuurbeschermingsspecialisten om de impact van de ziekte te verminderen. Op 26 september 2015, als onderdeel van het Wild Devil Recovery Project, gefinancierd door de Tasmaanse regering, kregen 19 Tasmaanse duivels vaccins tegen DFTD en werden ze vrijgelaten in Narawntapu National Park in het noorden van Tasmanië. Deze duivels werden vroeger gescheiden gehouden van wilde duivels, maar zijn nu vrijgelaten in de wilde populatie. Onderzoekers zullen deze duivels volgen om de effectiviteit van het vaccin bij het voorkomen van DFTD te meten. Als dit vaccin tegen DFTD succesvol is, heeft het de potentie om de verspreiding van de ziekte aanzienlijk te verminderen.


Sommige kleine tumoren in borsten zijn misschien toch niet zo erg

Een nieuwe studie suggereert dat sommige kleine tumoren klein zijn omdat ze biologisch vatbaar zijn voor langzame groei.

Lester Lefkowitz/Getty Images

Wetenschappers zeggen dat ze een groot medisch mysterie hebben opgelost: waarom mammogrammen niet meer levens redden.

Een onderzoek met duizenden gevallen van borstkanker, dat woensdag werd vrijgegeven, concludeert dat een aanzienlijk deel van de tumoren die door mammografie worden gedetecteerd, niet klein is omdat ze vroeg worden gevonden.

In plaats daarvan zijn de tumoren klein omdat ze biologisch vatbaar zijn voor langzame groei.

"For over 100 years, we've known that small breast cancers have a much better prognosis than large breast cancers," says Donald Lannin, a professor of surgery at the Yale School of Medicine, who led the study. "We always assumed that it was because we were catching the small cancers early and then that's why the cure rate was much better."

To test that assumption, Lannin and a colleague analyzed information about thousands of breast cancer cases collected between 2001 and 2013 by the National Cancer Institute's Surveillance, Epidemiology and End Results database.

They found that about 22 percent of tumors detected by mammography are the very slow growing kind. The study looked at factors such as whether a tumor is more or less likely to grow faster when exposed to hormones.

The results were published in a special report in the New England Journal of Medicine.

"We thought almost all breast cancers were alike. You know, a breast cancer was breast cancer — it was bad," Lannin says.

Instead, he says that breast cancer varies "tremendously," from some cancers that are extremely fast growing and aggressive to others that are extremely slow growing.

"It takes 15 or 20 years for [these small tumors] to cause any problems. And you can kind of imagine that a lot of patients will die of something else over that 15 or 20 years," Lannin says.

That means a significant proportion of women who get screened for breast cancer with a mammogram go through biopsies, surgery, chemotherapy, radiation — and experience a lot stress — for tumors that may never pose a health threat.

It appears that "screening disproportionately finds good cancers — cancers that may be better off not found," says H. Gilbert Welch, a professor of medicine, community and family medicine at Dartmouth College. Hij was niet betrokken bij de nieuwe studie.

"I think that we all need to realize that we've probably oversold the idea that looking for cancer early is the best way to avoid it," Welch says. "Mammography's a really close call. It's a choice. We've exaggerated its benefit and we've sort of understated its harms."

The American Cancer Society and other groups have recently pulled back on their recommendations for how often women should get mammograms, and the society now says most women can wait until they are 45 to start getting screened annually.

But the long debate over mammography is unlikely to end anytime soon. Debra Monticciolo, a radiologist at Texas A&M Health Science Center and chairwoman of the American College of Radiology's Breast Imaging Commission, argues the new study is flawed.

"We know that mammograms have led to finding tumors earlier and have decreased mortality overall and it's pretty significant," Monticciolo says.

"What I'm concerned about is this will give patients or their physicians the idea that, well, if you have tumor with a 'favorable biology' that we just don't need to worry about it. And that's just not true," she says.

Others argue that the long-term solution is to come up with new tests that can tell the difference between breast tumors that are more likely to grow quickly and become life-threatening, and those that truly are nothing to worry about.

"What we need to do is go from a mid-19th century definition of cancer that involved a biopsy to a 21st century definition of cancer that involves both [biological] and genomic testing," says Otis Brawley, chief medical officer at the American Cancer Association.

That kind of test would allow doctors to say, " 'Mrs. Jones, you have a breast cancer that we should watch' or 'Mrs. Smith, you have a breast cancer that we should treat,' " Brawley says.

In the meantime, Brawley recommends women continue to follow current guidelines for getting mammmograms.


Bekijk de video: Dit is Waarom Slangen Bang Zijn Voor Eekhoorns (November 2021).