1970’lerde Maine ve Chesapeake Körfezi’nde yumuşak kabuklu istiridyeler gizemli bir şekilde ölmeye başladı. Yıllar sonra bilim insanları suçluyu tespit etti: salgın gibi yayılan tuhaf bir kanser türü.
İnsanlarda kanser geliştiğinde, bu genellikle kendi hücrelerinin bazılarının mutasyona uğraması ve kontrolsüz bir şekilde çoğalması sonucu ortaya çıkar. Ancak midyeler, diğer midyelerden gelen serbest yüzen hücreler tarafından istila edildi. Uzaylı kanser hücresi yeni kurbanında çoğaldı ve daha sonra onun soyundan gelen hücrelerin bir kısmı diğer istiridyelere saldırmak için kaçtı.
Diğer kabuklu deniz hayvanı türlerinin de bulaşıcı kanserlerin kurbanı olduğu kanıtlanmıştır. Ve şimdi araştırmacılar, bu kanser hücresi soylarının yüzyıllardır, hatta belki de binlerce yıldır bir midyeden diğerine atladığını ve yol boyunca şaşırtıcı sayıda mutasyona uğradığını keşfettiler.
İngiltere’deki Wellcome Sanger Enstitüsü’nde hesaplamalı biyolog ve kanserle ilgili Pazartesi günü yayınlanan iki çalışmadan birinin yazarı Adrian Baez-Ortega, “Bu kanserlerin bunu yapması biyolojik olarak mümkün görünmüyor” dedi. “Ama yine de uzun ömürlüler.”
2015 yılında araştırmacılar Kanada, Maine ve New York’taki yumuşak kabuklu istiridyelerden alınan kanser hücrelerindeki kısa DNA parçalarını diziledi. Genetik analiz, kanser hücrelerinin geldikleri hayvanlara ait olmadığını ortaya çıkardı. Bunun yerine hepsi akrabaydı ve tek bir ata hücresinden geliyordu.
Daha önce araştırmacılar yalnızca iki memelide bulaşıcı kanser olduğunu biliyordu: Tazmanya canavarı ve köpekler.
Tazmanya canavarı kanseri, keseli hayvanın yüzünde tümörler oluşturur. Hayvanlar kavga veya çiftleşme sırasında birbirlerini ısırdıklarında kanser hücrelerini yutabilirler. Hastalık türlerin yüzde 90’ını yok etti.
Bunun tersine, köpekler çiftleşme sırasında yayılan oldukça zararsız bir kansere yakalanabilirler. Hücreler cinsel organların çevresinde büyümeler oluşturur ve köpeklerin bağışıklık sistemleri genellikle istilacıları birkaç hafta içinde yok eder.
Yumuşak kabuklu istiridyelerde bulaşıcı kanserlerin keşfedilmesi, diğer kabuklu deniz ürünleri arasında da bir arayışa yol açtı. Şimdiye kadar bilim insanları, midye ve midye de dahil olmak üzere diğer sekiz türdeki bulaşıcı kanserin ayrıntılarını yayınladı.
Seattle’daki Kuzeybatı Pasifik Araştırma Enstitüsü’nden biyolog Michael Metzger, “Gelecek daha çok şey var; bildiğimiz ve muhtemelen bilmediğimiz daha çok şey var” dedi.
Son yıllarda Dr. Metzger ve meslektaşları, kanser hücrelerinin orijinal kabuğunu terk edip bulaşıcı hale gelmesinden bu yana meydana gelen tüm mutasyonları kataloglamaya çalıştı. Dr. Baez-Ortega ve meslektaşları benzer bir çalışmayı Avrupa’nın Atlantik kıyısında yaşayan kum midyesi üzerinde gerçekleştirdiler.
Araştırmacılar, kanser hücrelerindeki küçük DNA parçacıklarını sıralamak yerine, hayvanların yanı sıra tüm genomu da dizilediler. Bilim adamları daha sonra bulaşıcı kanserlerde meydana gelen yüzbinlerce mutasyonu bulmak için hem hayvanların sağlıklı hem de hastalıklı hücrelerindeki DNA’yı karşılaştırabildiler.
Bazı kanser hücrelerinde diğerlerinde bulunmayan ortak mutasyonlar vardı. Bu model onların ortak bir atadan geldiklerini ve bir aile ağacına ayrıldıklarını gösteriyordu. Yumuşak kabuklu midyelerle Dr. Metzger’in ekibi, ağacın iki dalının olduğunu buldu; bunlardan biri Prens Edward Adası çevresindeki kanser hücrelerine, diğeri ise Amerika Birleşik Devletleri’nin kuzeydoğu kıyısında bulunanlara gidiyor.
Dr. Metzger ve meslektaşları, orijinal kanser hücresinin serbest kalmasından bu yana ne kadar zaman geçtiğini tahmin etmek için farklı dallarda biriken mutasyonların sayısını incelediler. Hastalığın 200 yıldan daha uzun bir süre önce, belki de birkaç yüzyıl önce bulaşıcı hale geldiğini tahmin ettiler.
Dr. Baez-Ortega ve meslektaşları, kırışık kanserinin yaş açısından benzer olduğu sonucuna vardı ancak bir tahminde bulunamadılar. “Muhtemelen binlerce yaşındalar” dedi.
Her iki türde de kanser muhtemelen mutasyona uğrayan ve çoğalan bir bağışıklık hücresi olarak başladı. Bu hücreler daha sonra suya atıldı, başka bir kabuklu tarafından toplandı ve kanser gibi yeniden büyüdü. Sonunda kanser hücreleri, yeni bir konakçı bulmadan önce aylarca suda hayatta kalmalarını sağlayan mutasyonlar kazandı.
Tazmanya canavarları ve köpekleri üzerinde yapılan araştırmalar, kanserlerinin DNA’sının nispeten az değiştiğini ortaya çıkardı. Muhtemelen sadece 40 yıl önce kansere yakalanan Tazmanya canavarları örneğinde bu bulgu o kadar da şaşırtıcı değil. Ancak köpekler 11.000 yıl önce kansere yakalandı. Ve tüm bu zaman boyunca kanser hücrelerinin genomlarında yalnızca küçük değişiklikler yaşandı.
Buna karşılık, hem midye hem de deniz midyesindeki kanser hücreleri defalarca ciddi değişikliklere uğradı. Bazı kanser hücrelerinde ekstra kromozomlar vardı; bazı durumlarda bunlardan yüzlercesi. Bazıları DNA’larının büyük bir kısmını kaybetti. Diğer durumlarda genomun tamamı kopyalandı.
“Bu düzeyde bir istikrarsızlık genellikle kanser hücresi için ölümcüldür” dedi Dr. Baez Ortega. Ne kendisi ne de Dr. Kasaplar, bulaşıcı kanserlerin bu genetik kaos ortamında yüzyıllardır nasıl hayatta kaldığını açıklayabilir.
Araştırmada yer almayan Avustralya’daki Deakin Üniversitesi’nden evrimsel ekolojist Beata Ujvari, büyük mutasyonların potansiyel olarak bulaşıcı kanserlerin çoğalma şekliyle açıklanabileceğini söyledi. Kanserler, yumurta kabuğu ve spermden alınan iki DNA setini birleştirmek yerine kendilerini klonlar.
Bu bakımdan hayvanlardan çok bakterilere benzerler. Ve bakteriler gibi, daha hızlı mutasyon geçirerek rakiplerini (diğer kanserleri) yenmeye çalışabilirler, Dr. Ujvari. Yeni kırışık çalışmasının bazen iki farklı bulaşıcı kanserin aynı hayvanı etkilediğini bulduğunu belirtti.
Dr. Metzger, bu gizemi çözerek kendisinin ve diğer bilim adamlarının, yalnızca kabuklu deniz hayvanları için değil insanlar için de geçerli olabilecek bazı gizli kanser kurallarını ortaya çıkarabileceklerini umuyor.
İlaçlar için yeni hedefler bulmak amacıyla kanser hücrelerinde değişen genomun birkaç parçasını spesifik olarak incelemek mümkün olabilir. Ayrıca, istilacı kansere direnmek için yeni yollar geliştirip geliştirmediklerini görmek için kabuklu deniz hayvanlarının genomlarını da inceliyor.
“Doğa aslında çok büyük bir deney gerçekleştirdi” dedi Dr. Kasap. Eğer bir hayvanın kansere karşı direnç geliştirmesinin bir yolu varsa, bunun ne olduğunu bilmek istiyorum.”
İnsanlarda kanser geliştiğinde, bu genellikle kendi hücrelerinin bazılarının mutasyona uğraması ve kontrolsüz bir şekilde çoğalması sonucu ortaya çıkar. Ancak midyeler, diğer midyelerden gelen serbest yüzen hücreler tarafından istila edildi. Uzaylı kanser hücresi yeni kurbanında çoğaldı ve daha sonra onun soyundan gelen hücrelerin bir kısmı diğer istiridyelere saldırmak için kaçtı.
Diğer kabuklu deniz hayvanı türlerinin de bulaşıcı kanserlerin kurbanı olduğu kanıtlanmıştır. Ve şimdi araştırmacılar, bu kanser hücresi soylarının yüzyıllardır, hatta belki de binlerce yıldır bir midyeden diğerine atladığını ve yol boyunca şaşırtıcı sayıda mutasyona uğradığını keşfettiler.
İngiltere’deki Wellcome Sanger Enstitüsü’nde hesaplamalı biyolog ve kanserle ilgili Pazartesi günü yayınlanan iki çalışmadan birinin yazarı Adrian Baez-Ortega, “Bu kanserlerin bunu yapması biyolojik olarak mümkün görünmüyor” dedi. “Ama yine de uzun ömürlüler.”
2015 yılında araştırmacılar Kanada, Maine ve New York’taki yumuşak kabuklu istiridyelerden alınan kanser hücrelerindeki kısa DNA parçalarını diziledi. Genetik analiz, kanser hücrelerinin geldikleri hayvanlara ait olmadığını ortaya çıkardı. Bunun yerine hepsi akrabaydı ve tek bir ata hücresinden geliyordu.
Daha önce araştırmacılar yalnızca iki memelide bulaşıcı kanser olduğunu biliyordu: Tazmanya canavarı ve köpekler.
Tazmanya canavarı kanseri, keseli hayvanın yüzünde tümörler oluşturur. Hayvanlar kavga veya çiftleşme sırasında birbirlerini ısırdıklarında kanser hücrelerini yutabilirler. Hastalık türlerin yüzde 90’ını yok etti.
Bunun tersine, köpekler çiftleşme sırasında yayılan oldukça zararsız bir kansere yakalanabilirler. Hücreler cinsel organların çevresinde büyümeler oluşturur ve köpeklerin bağışıklık sistemleri genellikle istilacıları birkaç hafta içinde yok eder.
Yumuşak kabuklu istiridyelerde bulaşıcı kanserlerin keşfedilmesi, diğer kabuklu deniz ürünleri arasında da bir arayışa yol açtı. Şimdiye kadar bilim insanları, midye ve midye de dahil olmak üzere diğer sekiz türdeki bulaşıcı kanserin ayrıntılarını yayınladı.
Seattle’daki Kuzeybatı Pasifik Araştırma Enstitüsü’nden biyolog Michael Metzger, “Gelecek daha çok şey var; bildiğimiz ve muhtemelen bilmediğimiz daha çok şey var” dedi.
Son yıllarda Dr. Metzger ve meslektaşları, kanser hücrelerinin orijinal kabuğunu terk edip bulaşıcı hale gelmesinden bu yana meydana gelen tüm mutasyonları kataloglamaya çalıştı. Dr. Baez-Ortega ve meslektaşları benzer bir çalışmayı Avrupa’nın Atlantik kıyısında yaşayan kum midyesi üzerinde gerçekleştirdiler.
Araştırmacılar, kanser hücrelerindeki küçük DNA parçacıklarını sıralamak yerine, hayvanların yanı sıra tüm genomu da dizilediler. Bilim adamları daha sonra bulaşıcı kanserlerde meydana gelen yüzbinlerce mutasyonu bulmak için hem hayvanların sağlıklı hem de hastalıklı hücrelerindeki DNA’yı karşılaştırabildiler.
Bazı kanser hücrelerinde diğerlerinde bulunmayan ortak mutasyonlar vardı. Bu model onların ortak bir atadan geldiklerini ve bir aile ağacına ayrıldıklarını gösteriyordu. Yumuşak kabuklu midyelerle Dr. Metzger’in ekibi, ağacın iki dalının olduğunu buldu; bunlardan biri Prens Edward Adası çevresindeki kanser hücrelerine, diğeri ise Amerika Birleşik Devletleri’nin kuzeydoğu kıyısında bulunanlara gidiyor.
Dr. Metzger ve meslektaşları, orijinal kanser hücresinin serbest kalmasından bu yana ne kadar zaman geçtiğini tahmin etmek için farklı dallarda biriken mutasyonların sayısını incelediler. Hastalığın 200 yıldan daha uzun bir süre önce, belki de birkaç yüzyıl önce bulaşıcı hale geldiğini tahmin ettiler.
Dr. Baez-Ortega ve meslektaşları, kırışık kanserinin yaş açısından benzer olduğu sonucuna vardı ancak bir tahminde bulunamadılar. “Muhtemelen binlerce yaşındalar” dedi.
Her iki türde de kanser muhtemelen mutasyona uğrayan ve çoğalan bir bağışıklık hücresi olarak başladı. Bu hücreler daha sonra suya atıldı, başka bir kabuklu tarafından toplandı ve kanser gibi yeniden büyüdü. Sonunda kanser hücreleri, yeni bir konakçı bulmadan önce aylarca suda hayatta kalmalarını sağlayan mutasyonlar kazandı.
Tazmanya canavarları ve köpekleri üzerinde yapılan araştırmalar, kanserlerinin DNA’sının nispeten az değiştiğini ortaya çıkardı. Muhtemelen sadece 40 yıl önce kansere yakalanan Tazmanya canavarları örneğinde bu bulgu o kadar da şaşırtıcı değil. Ancak köpekler 11.000 yıl önce kansere yakalandı. Ve tüm bu zaman boyunca kanser hücrelerinin genomlarında yalnızca küçük değişiklikler yaşandı.
Buna karşılık, hem midye hem de deniz midyesindeki kanser hücreleri defalarca ciddi değişikliklere uğradı. Bazı kanser hücrelerinde ekstra kromozomlar vardı; bazı durumlarda bunlardan yüzlercesi. Bazıları DNA’larının büyük bir kısmını kaybetti. Diğer durumlarda genomun tamamı kopyalandı.
“Bu düzeyde bir istikrarsızlık genellikle kanser hücresi için ölümcüldür” dedi Dr. Baez Ortega. Ne kendisi ne de Dr. Kasaplar, bulaşıcı kanserlerin bu genetik kaos ortamında yüzyıllardır nasıl hayatta kaldığını açıklayabilir.
Araştırmada yer almayan Avustralya’daki Deakin Üniversitesi’nden evrimsel ekolojist Beata Ujvari, büyük mutasyonların potansiyel olarak bulaşıcı kanserlerin çoğalma şekliyle açıklanabileceğini söyledi. Kanserler, yumurta kabuğu ve spermden alınan iki DNA setini birleştirmek yerine kendilerini klonlar.
Bu bakımdan hayvanlardan çok bakterilere benzerler. Ve bakteriler gibi, daha hızlı mutasyon geçirerek rakiplerini (diğer kanserleri) yenmeye çalışabilirler, Dr. Ujvari. Yeni kırışık çalışmasının bazen iki farklı bulaşıcı kanserin aynı hayvanı etkilediğini bulduğunu belirtti.
Dr. Metzger, bu gizemi çözerek kendisinin ve diğer bilim adamlarının, yalnızca kabuklu deniz hayvanları için değil insanlar için de geçerli olabilecek bazı gizli kanser kurallarını ortaya çıkarabileceklerini umuyor.
İlaçlar için yeni hedefler bulmak amacıyla kanser hücrelerinde değişen genomun birkaç parçasını spesifik olarak incelemek mümkün olabilir. Ayrıca, istilacı kansere direnmek için yeni yollar geliştirip geliştirmediklerini görmek için kabuklu deniz hayvanlarının genomlarını da inceliyor.
“Doğa aslında çok büyük bir deney gerçekleştirdi” dedi Dr. Kasap. Eğer bir hayvanın kansere karşı direnç geliştirmesinin bir yolu varsa, bunun ne olduğunu bilmek istiyorum.”