El análisis genómico del tiburón mako revela genes relacionados con la supresión de tumores en humanos

Esquema de la tubería del estudio: recolección de tejido del ojo y el hígado del tiburón mako, extracción de ARNm y su conversión de ADN (ADNc), comparación entre esta secuencia de genes y las depositadas en bancos de datos, y finalmente análisis de expresión génica, es decir, qué genes y cuánto se expresan en ambos órganos Crédito: Rodrigo Domingues / IMAR-UNIFESP

Informes anecdóticos afirman que la incidencia de cáncer en tiburones es muy baja, pero hay no hay suficientes datos para confirmar categóricamente esta estimación. Sin embargo, un estudio publicado en la revista Genomics presenta una fuerte evidencia de actividad antitumoral en el genoma del tiburón marrajo dientuso, Isurus oxyrinchus.

Esta gran especie pelágica, que puede medir hasta 4 metros, habita en mares templados y tropicales de todo el mundo. Está clasificado como en peligro de extinción por la UICN, debido principalmente a la pesca no selectiva con palangre con cientos de anzuelos por parte de barcos factoría que capturan muchos animales en una sola pasada. Pasan hasta dos meses en el mar, trayendo cientos o incluso miles de toneladas de pescado.

Observadores pesqueros del Instituto Portugués para el Mar y la Atmósfera (IPMA) recolectaron muestras de tejido de varios órganos de cuatro tiburones mako en uno de estos barcos. Investigadores brasileños secuenciaron genéticamente muestras de tejido ocular y hepático y descubrieron que nueve de los diez genes más sobreexpresados en el hígado del animal se relacionan con la supresión de tumores en humanos.

«Debido a que estos cruceros de pesca permanecen en el mar durante tanto tiempo, Durante mucho tiempo, pocas de las muestras de tejido tenían ARN bien conservado. Logramos recuperar material genético solo de cuatro hígados y tres ojos, pero aun así produjeron resultados sorprendentes», dijo Rodrigo Domingues, primer autor del artículo. El estudio se realizó mientras Domingues realizaba una pasantía posdoctoral en la Universidad Federal de São Paulo (UNIFESP) en su Departamento de Ciencias del Mar en Santos, Brasil, bajo la supervisión de Fernando Mendona.

Domingues realizó parte de el análisis mientras era pasante en el Centro Interdisciplinario de Investigaciones Marinas y Ambientales (CIIMAR) en Portugal, también con una beca de la FAPESP (Fundación de Investigación de São Paulo). La investigación forma parte de un proyecto de colaboración Brasil-Portugal, financiado por la FAPESP y la Fundación para la Ciencia y la Tecnología (FCT) de Portugal.

El análisis reveló 3.774 genes expresados diferencialmente en los dos órganos1.612 en el ojo y 2.162 en el hígado. La mayoría de los genes que se sobreexpresaron en el ojo estaban relacionados con la estructura del órgano y la señalización visual al cerebro. Se encontraron pocos genes relacionados con la recepción de la luz, lo que sugiere que el marrajo probablemente tiene una visión monocromática y solo puede ver sombras del mismo color, como todos los demás tiburones conocidos por la ciencia.

La secuenciación del genoma recientemente completada del Gran tiburón blanco (Carcharodon carcharias), la secuenciación más grande de cualquier especie de tiburón, reveló dos genes seleccionados positivamente con actividad antitumoral. De ahí la sorpresa de los investigadores brasileños al descubrir que de los diez genes más sobreexpresados en el genoma del mako, no menos de nueve están relacionados con el cáncer.

Desde el cáncer de colon hasta el glioma

Entre los genes con actividad superior a la normal en el hígado, se sabe que HABP2 reduce la formación de colonias y la migración celular en los tumores de tiroides, mientras que PON3 codifica una enzima que puede actuar como un antioxidante celular, protegiendo a las células del estrés oxidativo, que es un factor importante en cáncer.

NIT2, RMC1 y FGFRK1 se expresan en varios tejidos y son posibles supresores de tumores. Los dos primeros se relacionan con la supresión de las células de cáncer de colon, mientras que el tercero tiene un efecto negativo sobre la proliferación celular en el inicio y progresión del cáncer de próstata.

ITIH3 está involucrado en enfermedades inflamatorias, esquizofrenia, depresión, infarto de miocardio y cáncer de estómago. CBS y A1CF están involucrados en la progresión del cáncer de colon, ovario y mama, aunque CBS tiene efectos supresores de tumores en el glioma, un tipo común de cáncer cerebral. SERPIND1 desempeña un papel en la cicatrización rápida de heridas en tiburones y en la inflamación, la coagulación de la sangre y la metástasis del cáncer en humanos.

«Para averiguar si algún compuesto del hígado de tiburón podría actuar sobre las células humanas, necesitaríamos para hacer un extracto del órgano y probarlo en células tumorales. Si se encontrara que tales compuestos bioactivos producen un beneficio significativo, otros grupos podrían sintetizarlos y posiblemente usarlos para producir un nuevo fármaco para uso terapéutico», dijo Domingues.

Los autores señalan que el mako ya está siendo sobreexplotado por las flotas comerciales, que venden sus aletas a los mercados asiáticos y su carne en Brasil. «Por lo tanto, desalentamos el aumento de la pesca de la especie y una mayor disminución de la población para este propósito adicional. Por otro lado, podría ser posible combinar actividades de investigación para optimizar el muestreo de esta especie de tiburón en peligro de extinción, especialmente cuando los observadores científicos están en embarcaciones comerciales y pueden continuar tomando muestras de especímenes que ya están muertos cuando son capturados», escriben.

Para contribuir a la conservación de la especie, los investigadores ahora están buscando polimorfismos de un solo nucleótido (SNP, por sus siglas en inglés). ), que pueden actuar como marcadores biológicos para localizar mutaciones y ayudar a explicar si hay varios grupos de población en tal o cual océano, por ejemplo. Si se encuentran diferencias en ciertas regiones del genoma en 200 muestras de los océanos Atlántico e Índico, es posible utilizarlas para identificar factores oceanográficos (temperatura y salinidad del agua, niveles de clorofila, etc.) que contribuyen a esta separación en grupos. De ser así, la información se puede utilizar para formular políticas pesqueras, incluida la prohibición de la pesca de tiburones en ciertas áreas.

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Los investigadores encuentran que la mayoría de las aletas de tiburón en los mercados de pescado provienen de especies capturadas en zonas costeras, no en mar abierto Más información: Rodrigo R. Domingues et al, Comparative eye and liver genes expresados diferencialmente revelan visión monocromática y resistencia al cáncer en el tiburón marrajo dientuso (Isurus oxyrinchus), Genomics (2020). DOI: 10.1016/j.ygeno.2020.08.037 Proporcionado por FAPESP Cita: El análisis genómico del tiburón mako revela genes relacionados con la supresión de tumores en humanos (1 de diciembre de 2020) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https:/ /medicalxpress.com/news/2020-12-genomic-analysis-mako-shark-reveals.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.