Tasmanya canavarları bulaşıcı kanserle savaşıyor
Gönensin Ozan Bozdağ - bilimsoL
Yayın Tarihi: 11.11.2016 , 19:30 Güncelleme Tarihi: 22.01.2025 , 10:54
Avustralya güneyinde bulunan Tasmanya Adası’na özgü bir canlı türü olan Tasmanya Canavarlarının (İng: “Tasmanian Devil”) yüz bölgesinde tümör benzeri oluşumlar, ilk defa 1996 yılında fotoğraflanmıştı. 2016 yılına gelindiğinde ise, Tasmanya Canavarı nüfusunun % 80’i yok olmuştu.
Bu hızlı yokoluşun nedeni nadir görülen bulaşıcı bir kanser. Yüksek düzeyde ölümcül olan bu hastalık, bir yüz bölgesi kanserinin bulaşıcı niteliğe evrilmesiyle ortaya çıktı ve zaman içinde tüm Tasmanya Canavarı topluluklarına yayıldı.
Şekil 1. Tasmanya Adası’nda kanser hastalığının yayılması öncesi ve yayılması sonrasında DNA analizi için toplanan örneklerin alındığı toplulukların bulundukları konumlar pembe renkli ve siyah çerçeveli daireler ile gösterilmiş (Kaynak: Epstein vd. 2016).
Kanser hücreleri bulaşıcı nitelik kazanıyor
Normalde kanserler bulaşıcı olmaz. Çünkü ikinci bir bireye bulaşan tümör hücresi, konak bireyin bağışıklık sisteminde yer alan hücre ve proteinlerince, ‘yabancı hücre’ olarak tanımlanıp yokedilir. Bu tanıma sürecinde, dışarıdan gelen hücrenin farklı bir bireye ait olduğunu “belgeleyen”, “kimlik belgesi” niteliğindeki hücre yüzeyi proteinleri rol alır.
Hastalığın Tasmanya Canavarlarında ‘bulaşıcı niteliğe’ evriminin moleküler temelinde ise, bu “kimlik belgesi” niteliğindeki hücre yüzeyi proteinlerinden birisinin sentezinin tümör hücrelerinde susturulması yatıyor.
Tasmanya Canavarı yüz kanseri tümör hücreleri ‘yabancı’ kaynaklı olduklarını “gizledikleri” için bulaştıkları bireylere yerleşip aktivitelerine devam edebiliyorlar. Tasmanya Canavarı’nda genetik çeşitliliğin düşük olması da bu durumu kolaylaştırıyor.
Bugüne kadar yayımlanmış teorik modellere dayanan tahminler, Tasmanya Canavarlarının bir direnç gösteremeden hızla yokoluşa gittiğini gösteriyordu. Geçtiğimiz günlerde yayımlanmış bir araştırma ise, işte tüm bu negatif tabloya rağmen, Tasmanya Canavarları için çok küçük de olsa umut olabileceğini gösteriyor.
Doğal seçilimin etkilediği iki DNA bölgesi tespit edildi
Çalışmayı gerçekleştiren biliminsanları, bulaşıcı yüz kanserinin Tasmanya Canavarı toplulukları gen havuzunda nasıl bir değişime sebep olduğunu incelemek için Tasmanya Adası’nın farklı bölgelerinde bulunan üç ayrı topluluğun bireylerinden doku örneği topladılar. Örnekler, bu üç topluluğa kanser yayılmadan önce ve yayıldıktan sonraki iki zaman diliminde toplandı. Ardından toplulukların tüm DNA (genom) dizileri ortaya çıkarıldı.
Kanser bulaştıktan sonra gen-tipi sıklığı (“alel frekansı”) değişimini Tasmanya Canavarı genomunda bölge bölge inceleyen araştırmacılar, üç toplulukta da doğal seçilim altında olabilecek iki farklı DNA bölgesi buldular. Birbirinden bağımsız üç toplulukta da, aynı iki DNA bölgesinin tespit edilmesi, doğal seçilim yoluyla evrimsel değişimin bu bölgeler üzerinde etkili olduğu yorumunu kuvvetle destekliyor.
Doğal seçilim altındaki bölgelerde hastalıklara direnç sağlayan genler var
Doğal seçilim ile evrimin bu bölgeleri etkilediği yorumunu daha da destekleyen bulgu ise, bu iki bölgede bulunan genlerin insan ve farelerde bulunan benzerlerinin bilinen işlevlerine bakıldığında ortaya çıkıyor. Bu iki bölgede yer alan genlerin tümüne yakını (7 genden 5 tanesi) savunma mekanizması, yani bağışıklık sistemi ile ilişkili genler. Savunma mekanizması aktif hale geldiğinde, hücre-hücre arası bölgelerde işlev gören bir gen de evrimsel seçilim altında olan DNA bölgesinde bulunuyor - bu yabancı kanser hücrelerini tanıma özelliğine sahip bir gen olabilir.
Kanser ve yangı durumları ile ilişkili bu genlerin belli mutasyonları içeren çeşitleri (alelleri), Tasmanya Canavarlarının bulaşıcı kansere direnç göstermesini sağlamış olabilir.
Bu gen çeşitlerinin (alellerin) kanser ile savaşımda faydalı olduğu için seçildiğine dair doğrudan bir nedensellik kurulması ise, bu gen çeşitlerinin ürünleri olan proteinlerin, bulaşıcı yüz tümörüne karşı savunmada gerçekten etkili olup olmadıklarının, işlevsel yöntemlerle ile çalışılması ile mümkün olacak.
Son olarak, araştırmacılar, bu kadar sınırlı bir süreyi (sadece 15 yıl ve 4-6 nesil arası bir zaman dilimini) kapsayan bir örneklem ile dahi olsa, doğal seçilimin genom üzerindeki izlerinin tespit edilebilmesinin heyecan verici bir sonuç olduğunu vurguluyorlar.
İlgili makale: Epstein vd. Rapid evolutionary response to a transmissible cancer in Tasmanian devils. Nature Communications 7, 12684 (2016) doi:10.1038/ncomms12684
Ek kaynak: Siddle, H. V. vd. Reversible epigenetic down-regulation of MHC molecules by devil facial tumour disease illustrates immune escape by a contagious cancer. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 110, 5103–5108 (2013).
soL YZ Beta, soL’un geliştirdiği ve soL arşiviyle çalışan bir yapay zeka robotudur. Kullanımı, soL abonelerine açıktır.
