גידולים נובעים מהצטברות של מוטציות גנים שמגבירות את הסיכון עם הגיל. עם זאת, בניגוד לבני אדם, נראה שפילים מתנגדים למגמה זו. למרות גודל גופם הגדול ותוחלת החיים הדומה לבני אדם, התמותה מסרטן בפילים מוערכת בפחות מ-5% (ולא עד 25% בבני אדם).
לפילים יש 20 עותקים של הגן p53, המכונה "שומר הגנום". לדברי מדענים, העמידות הגבוהה של הפילים לסרטן קשורה לגנים אלו.
במחקר חדש, מדענים משבעה מוסדות מחקר, כולל ה אוניברסיטת אוקספורד ו אוניברסיטת אדינבורו, השתמשו במודלים ביואינפורמטיים חלוציים כדי לזהות את האינטראקציות המולקולריות של חלבון p53 הידוע כמעניק הגנה מפני סרטן.
P53 מסדיר את מנגנוני התיקון של ה-DNA. זה גם עוצר את צמיחת התאים הלא מבוקרת. הפעלה של חלבון זה מתרחשת כאשר ה-DNA ניזוק. עם ההפעלה, זה עוזר לתזמר תגובה שמפסיקה את שכפול ה-DNA ומתקן את כל העותקים הלא מתוקנים של התא. בתאים משוכפלים עם DNA לא פגום, פעילות התיקון של p53 אינה נחוצה והיא מושבתת על ידי חלבון אחר, האונקוגן MDM2 E3 ubiquitin ligase.
תאים בריאים המתרבים ומשתכפלים, מתקנים תאים פגומים וחיסול תאים עם תיקונים כושלים או נזק משמעותי תלויים באינטראקציה המווסתת, או "לחיצת היד", בין ה-p53 ל-MDM2.
נראה שלפילים יש 40 אללים, או גרסאות, מתוך עשרים הגנים ה-p53 שלו, אבל כל אחד מהם שונה במקצת. זה נותן לפילים מגוון רחב יותר של אינטראקציות מולקולריות נגד סרטן מאשר בני אדם עם שני אללים בלבד מגן בודד.
הודות לניתוח ביוכימי והדמיות ממוחשבות, מדענים יכלו להבחין באינטראקציה של לחיצת היד בין האיזופורמים השונים של ה-p53 של הפיל לבין ה-MDM2. הם גילו שהשינויים הקטנים ברצף המולקולרי גורמים למבנים מולקולריים שונים עבור כל אחת ממולקולות p53. השינויים המבניים הקטנים משנים במידה ניכרת את המבנה התלת מימדי של האיזופורם ואת לחיצת היד בין p53 ל-MDM2.
צוות המחקר מצא שבשל השינויים ברצפי הקידוד ובמבנה המולקולרי, כמה p53 נמלטו מהאינטראקציה עם MDM2 שבדרך כלל תגרום לאי-אקטיבציה שלהם.
מחבר שותף פרופסור רובין פהראוס, INSERM, פריז, אמר: "זהו פיתוח מרגש להבנתנו כיצד p53 תורם למניעת התפתחות סרטן. בבני אדם, אותו חלבון p53 אחראי על ההחלטה אם תאים צריכים להפסיק להתרבות או להיכנס לאפופטוזיס, אך קשה היה להבהיר כיצד p53 מקבל את ההחלטה הזו. קיומם של מספר איזופורמים של p53 בפילים בעלי יכולות שונות ליצור אינטראקציה עם MDM2 מציע גישה חדשה ומלהיבה לשפוך אור חדש על פעילות מדכא הגידול של p53."
הסופר המקביל, ד"ר קונסטנטינוס קאראקוסטיס, האוניברסיטה האוטונומית של ברצלונה, ציין: "מבחינה קונספטואלית, הצטברות של מאגרי p53 שעברו שינויים מבניים, תוך ויסות קולקטיבי או סינרגיסטי של התגובות ללחצים מגוונים בתא, מבססת מודל מכניסטי חלופי של ויסות תאים בעל משמעות פוטנציאלית גבוהה ליישומים ביו-רפואיים."
עיון ביומן:
- Monikaben Padariya, Mia-Lyn Jooste et al. הפיל התפתח איזופורמים p53 שנמלטים מהדחקה וסרטן בתיווך MDM2. ביולוגיה מולקולרית ואבולוציה, כרך 39, גיליון 7, יולי 2022, msac149. DOI: 10.1093/molbev/msac149
