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updated 6:59 PM CET, Dec 16, 2017

Los tiburones muestran novedosos cambios en sus genes relacionados con la inmunidad al cáncer

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gran tiburón blanco en Sudáfrica

Pero la ingestión de partes de los tiburones no curará o evitará el cáncer

Un nuevo estudio genómico del ADN del tiburón, incluyendo grandes tiburones blanco y martillo, revela modificaciones únicas en sus genes de inmunidad que pueden ser la base de la cicatrización rápida de las heridas y posiblemente mayor resistencia a los cánceres en estos depredadores oceánicos. Esta investigación nos proporciona algunos pasos más cercanos para entender, desde un sentido genético, por qué los tiburones exhiben algunas características que son altamente deseables por los seres humanos.

Los tiburones y las rayas son bien conocidos por ser altamente eficientes curanderos de heridas, y se sospecha que muestran una mayor resistencia a los cánceres, aunque esto necesita más estudio. Estas propiedades probablemente están ligadas a sus sistemas inmunológicos, que han sido ajustados por más de 400 millones de años de evolución.

Un estudio de la Universidad Nova Southeastern (NSU), Save Our Seas Shark Research Center, Guy Harvey Research Institute (GHRI) y el College de Medicina Veterinaria de la Cornell University, que se acaba de publicar en la revista BMC Genomics (principal autor, postdoctoral asociado Nicholas Marra,) proporciona ahora la primera evidencia de que algunos genes de inmunidad de tiburones y rayas han sufrido cambios evolutivos que pueden estar ligados a estas nuevas capacidades del sistema inmune.

"El sistema inmunológico de los tiburones y las rayas ha sido probado en la lucha y ha evolucionado durante cientos de millones de años", dijo Mahmood Shivji, Ph.D., director de NSU Save Our Seas Shark Research Center y Guy Harvey Research Institute. "El uso de los enfoques genómicos para comprender la génesis de su inmunidad es probable que produzca muchos descubrimientos más emocionantes, algunos de los cuales podrían traducirse en beneficio médico humano. Ahora tenemos otra importante razón para asegurarnos de no perder estos maravillosos animales y ecológicamente críticos a la sobrepesca, como ocurre actualmente en muchas partes del mundo. Acabamos de arañar la superficie en términos de aprender lo que pueden enseñarnos estos antiguos animales, así como posiblemente lo que nos proporcionen en términos de beneficios biomédicos directos".

Genes de inmunidad relacionados con el cáncer

tiburon martillo inmune al cáncerLos investigadores encontraron que dos genes inmunes del tiburón, legumain y Bag1, se destacaron en particular. Ambos genes tienen homólogos en seres humanos, donde su sobreexpresión es bien conocida por estar asociada con una amplia gama de cánceres. En particular, la nueva investigación muestra que estos genes en los tiburones, sin embargo, se han modificado y han experimentado la selección natural evolutiva.

"Varios estudios han demostrado propiedades antitumorales de los compuestos derivados de tiburones en estudios de laboratorio", dijo Shivji, que co-dirigió esta investigación con Michael Stanhope, Ph.D., de la Universidad de Cornell. "Es intrigante que ahora estamos viendo evidencia de adaptación evolutiva en estos genes específicos de la inmunidad del tiburón, que también participan en la promoción del cáncer en los seres humanos".

Shivji subraya, sin embargo, que es importante entender que la ingestión de partes de los tiburones no curará o evitará el cáncer, y de hecho es probable que sea perjudicial para la salud debido al alto contenido de mercurio en los tiburones.

Aunque la idea de que tiburones y rayas son más resistentes a los cánceres necesita una rigurosa confirmación científica, los resultados de este nuevo estudio plantean la atractiva perspectiva de que las proteínas producidas por estos genes, legumain y Bag1, relacionados con el cáncer han modificado las funciones en los tiburones, en realidad protege a los animales de adquirir cáncer.

El gen Bag1, por ejemplo, codifica una proteína que en los seres humanos está implicada en la inhibición de un proceso natural esencial llamado "muerte celular programada". Esto es importante porque el proceso de muerte celular programada trabaja para eliminar las células disfuncionales, y una de las características del cáncer es la capacidad de las células malignas de evadir este proceso natural clave. Por lo tanto, la firma específica de adaptación del tiburón encontrada en el gen Bag1 puede indicar una función alternativa o modificada para este importante gen, que en los tiburones podría alterar su tendencia a inhibir la muerte celular programada.

Genes relacionados con la cicatrización de heridas

Y la novedad del sistema inmune del tiburón no termina allí. ¿Qué podría explicar sus habilidades de rápida cicatrización de heridas mientras se sumerge en el agua de mar con sus miríadas de bacterias que se espera que rápidamente causen infecciones en heridas abiertas?

Las secuencias de ADN de tiburón proporcionan pistas adicionales. El equipo de investigación encontró que, en comparación con los peces óseos, las cuatro especies de tiburones y rayas examinadas no sólo tenían una proporción mucho mayor de genes implicados en la inmunidad mediada por anticuerpos, sino también que varios de los genes relacionados con la inmunidad se expresaron sólo en tiburones y rayas.

"Esta mayor proporción de genes implicados en la función de inmunidad adaptativa (anticuerpo) podría ser una razón clave detrás de la lucha contra la infección y la rápida curación de heridas de tiburones y rayas", dijo el profesor Stanhope. "Estudios anteriores del sistema inmune del tiburón ya han producido algunas sorpresas en cuanto a la estructura del anticuerpo, y estos nuevos hallazgos genéticos añaden aún más a la caja de novedades biológicas en este linaje vertebrado de gran éxito".

El trabajo se publicó a finales del mes pasado en BMC Genomics: Comparative transcriptomics of elasmobranchs and teleosts highlight important processes in adaptive immunity and regional endothermy

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