Fil ve Balina Gibi Büyük Canlılar Neden Kansere Daha Az Yakalanıyor?

1001slide/iStock.com

Çok hücreli bir canlıdaki hücreler, canlının ömrü boyunca büyüme ve bölünmeyi içeren bir döngüden geçer. Bu döngüye “hücre döngüsü” denir. Bu şekilde hücre kendini kopyalayarak çoğaltır. Bir insan hücresi bu döngüyü her gerçekleştirdiğinde hücrenin altı milyar baz çiftini içeren DNA’sı da kopyalanır. Bu kopyalanma sırasında ise bazı hatalar meydana gelir. Bu hatalara “somatik mutasyon” denir. Somatik mutasyonlar, vücut hücrelerinde meydana geldiği için kalıtsal olmayan mutasyonlardır.

Çizim: Umut Aybek

Kanser Nedir?

Kanser, vücuttaki bir hücrenin DNA'sının bir dizi tamir edilemeyen mutasyon geçirmesi nedeniyle kontrolsüz bir şekilde bölünmeye başlaması ve vücudun savunma sistemlerinin bu büyümeyi durduramaması sonucu ortaya çıkan bir hastalıktır. Buna göre bir canlıdaki hücrelerin kopyalanma sayısı artıkça canlının kanser olma ihtimali de artar.

Çizim: Umut Aybek

Peto’nun Paradoksu Nedir?

Büyük gövdeli ve uzun ömürlü canlıların daha fazla vücut hücresine sahip olması ve hücrelerinin daha fazla bölünmesi sebebiyle, bu canlıların kısa ömürlü ve küçük canlılara göre kansere yakalanma riskinin daha fazla olması beklenir. Örneğin insanlara kıyasla çok daha fazla hücreye sahip olan ve yaklaşık 70 yıl yaşayabilen fillerin kansere yakalanma riskinin insanlardan daha fazla olması gerekir. Fakat yapılan araştırmalar tersi bir durum olduğunu gösteriyor. Buna Peto’nun paradoksu deniyor.

Çizim: Umut Aybek

Peto’nun paradoksuna göre bir canlının kanser olma oranı, canlının yaşam ömrüne veya vücut kütlesine bağlı değildir.

Peki Filler ve Balinalar Neden Kansere Daha Az Yakalanıyor?

Yapılan bir araştırmaya göre Afrika savan fillerinin genomunda tümör baskılayıcı gen olan TP53’ün 20 kopyası (40 alel) bulunuyor. İnsanda ise sadece bir adet TP53 geni kopyası var. TP53 , p53 adı verilen bir tümör proteinini üretmek için gerekli genetik kodu barından bir gendir.  p53 proteini ise tümör baskılayıcı olarak işlev görür.

Çizim: Umut Aybek

Karakteristik özelliklerin ortaya çıkmasını sağlayan genlerin her birine alel denir. Her özellik biri anneden biri babadan gelen alele sahiptir.

Eğer bir hücrenin DNA’sı radyasyon, UV ışınları ya da toksik kimyasal maddelere maruz kalma gibi sebeplerle hasar görürse, p53 proteini DNA'nın tamir edilip edilemeyeceğini veya hasar gören hücrenin apoptozis (programlı hücre ölümü) gerçekleştirip gerçekleştiremeyeceğini belirler.

Eğer DNA tamir edilecekse p53 hasarı tamir etmek için diğer genleri aktifleştirir. Eğer DNA tamir edilmeyecekse p53 proteini bu hücrenin bölünmesini önler ve programlı hücre ölümü gerçekleşir. Bu şekilde p53 proteini hücrelerin büyümesini ve çoğalmasını kontrol altında tutarak tümör oluşmasını engeller.

Filler üzerinde yapılan farklı bir araştırmada ise çöp DNA’da yer alan ve tümörün engellenmesine yönelik bir protein olan LIF6 geninin fillerdeki p53 proteini tarafından aktifleştirildiği anlaşıldı. Aktif hâle gelen LIF6 geni ise hasarlı DNA’nın apoptozis yapmasını sağlıyor. Bilim insanlarına göre bu durum da fillerin kansere yakalanma oranını azaltan bir faktör.

Memeli hayvanlar üzerinde yapılan başka bir araştırmaya göreyse, uzun ömürlü canlıların yaşamları boyunca vücutlarında gerçekleşen mutasyon sayısı kısa ömürlü canlılarınkine kıyasla daha az. Örneğin 4 yıl ömrü olan farenin geçirdiği mutasyon sayısı yılda yaklaşık 800 iken, ortalama ömrü 83 olan bir insanın yılda geçirdiği mutasyon sayısı yaklaşık 47’dir.

Bilim insanları, bir canlının uzun ömürlü ya da büyük gövdeli olması ile kansere yakalanma arasında bir ilişki bulunmadığını düşünse de bu konuda yapılan araştırmalar devam ediyor.

Kaynaklar:

• Abegglen, L. M. ve ark., “Potential Mechanisms for Cancer Resistance in Elephants and Comparative Cellular Response to DNA Damage in Humans”, JAMA, Cilt 314, Sayı 17, s. 1850–1860, 2015.
• Cagan, A. ve ark., “Somatic mutation rates scale with lifespan across mammals,” Nature, Cilt 604, s. 517-524, 2022.
• Vazquez, J. M. ve ark., “Zombie LIF Gene in Elephants Is Upregulated by TP53 to Induce Apoptosis in Response to DNA Damage”, Cell Reports, Cilt 24, Sayı 7, s.1765-1776, 2018.
• https://www.genome.gov/genetics-glossary/Cell-Cycle
• https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3060950/#:~:text=If%20every%20cell%20has%20some,is%20known%20as%20Peto%27s%20Paradox.