Po více než 1 000 let loví lid inupiaq na Aljašce velryby grónské v Arktickém oceánu. Během staletí si mohli užít dlouhé životy těchto savců, nejdéle žijících živočichů na Zemi, a generace lovců dokázaly poznat stejného jedince na moři. Kapitáni inupiaq tvrdí, že jedna velryba grónská žije dva lidské životy, přičemž vědci se domnívají, že mohou žít dokonce ještě déle.
Některé velryby ulovené koncem 19. století měly ve svém blubberu staré harpuny, které datovaly do poloviny 19. století. Při měření molekulárního poškození, které se hromadí v očích, uších a vaječných buňkách velryb, vědci odhadli, že žijí až 268 let. Nedávná studie publikovaná v časopise Nature nabízí vodítko, jak těchto zvířat dosahuje dlouhověkosti: jsou mimořádně schopné opravovat poškozenou DNA.
Studie dlouhověkosti
Novou studii vedli Vera Gorbunova a Andrei Seluanov, pár, který pracuje na Rochesterově univerzitě a zkoumá dlouhověká savci jako netopýři, bobři, nahé krysí myši a velryby grónské. Objevují mnoho molekulárních adaptací, které prodlužují život zvířat a podle výzkumu se tyto druhy vyznačují zvýšenými hladinami určitých proteinů a jemnými změnami v nich. „Nemluvíme o nových genech,“ tvrdí Seluanov.
Toto zjištění vyvolává možnost, že by se podobné změny mohly reprodukovat u lidí za účelem prodloužení našeho vlastního zdravého života. „Potřebujeme mírně upravit náš systém, abychom se přiblížili tomu, co jsme našli u nahých krysích myší nebo velryb grónských,“ dodává doktor.
Experimenty s živými vzorky
Jedna velryba grónská může vážit více než 88 tun, což je přibližně hmotnost tří odpadkových vozů. Aby jedno vajíčko vedlo k tělu této velikosti, musí se mnohokrát dělit, což zvyšuje riziko, že buňka získá nebezpečnou mutaci vedoucí k rakovině. „Jsou tak velké, že se musí nějak chránit, protože statisticky mají vysokou pravděpodobnost rozvoje rakoviny,“ říká Gorbunova.
Všechna zvířata mají některé obranné mechanismy proti rakovině a jedním z nich je, že buňky kontrolují svůj vlastní růst, aby se vyhnuly sebepoškození. Vědci se dlouho ptali, zda větší zvířata vyvinula lepší obrany, a v roce 2015 byly nalezeny důkazy, že by to mohl být případ. Sloni mají navíc kopie genu, který potlačuje rakovinu, známého jako p53, což by jim mohlo pomoci eliminovat rakovinné buňky tím, že se samy zničí.
Aby zjistili, zda se to týká i velryb, Gorbunova a Seluanov provedli něco, co dosud nikdy neudělali: experimenty s buňkami živých jedinců. Vědci, kteří chtěli studovat tkáně velryb grónských, museli podniknout dlouhou cestu na North Slope na Aljašce, kde je stále loví inupiaq námořníci. Vědci mohou požádat o povolení přivést tkáňové vzorky velryby do svých laboratoří, ale nemohli to udělat obvyklým způsobem. „Pokud je zmrazíte, buňky umírají,“ vysvětluje Seluanov.
Pár vědců poslal studenty na Aljašku, aby čekali, až inupiaq lovci přivedou zvíře na pevninu. Jeden kapitán jim dal povolení vzít si vzorky kůže a plic a místo zmrazení tkáně je zabalili do gelu do chladničky a poté co nejrychleji odletěli zpět do Rochesteru. Buňky přežily.
Studie a experimenty
Výzkumníci pěstovali buněčné populace velryb a provedli různé experimenty, jako například vystavení ultrafialovému světlu, aby zjistili, zda poškození způsobuje, že se stávají rakovinnými. Ukázalo se, že buňky jsou odolné, ale ne stejným způsobem jako buňky slonů. Když jsou poškozeny, nezničí se ve vysokých frekvencích, ale brání hromadění poškození. Ve skutečnosti obnovují svou DNA pozoruhodně rychle a s mnohem větší přesností než jiné druhy.
Adaptace na zimu a reakce na rakovinu
Vědci začali hledat molekuly, které tato zvířata používají k opravě své DNA, a překvapivě zjistili, že buňky velryb produkují velké množství proteinu známého jako CIRBP. Tento protein urychluje produkci jiných proteinů, které chrání buňky před poškozením způsobeným chladem.
Gorbunova a Seluanov také pozorovali velké množství CIRBP plovoucí kolem DNA velryby. Našli pouze jednu studii, publikovanou v roce 2018, která naznačuje, že tento protein by mohl také pomoci při opravě DNA. A když vložili gen CIRBP z velryb grónských do lidských buněk, míra opravy DNA v těchto buňkách se zdvojnásobila. Taktéž testovali CIRBP na oválech a zjistili, že žily déle než ty, které měly normální verzi genu.
Nová studie poskytuje vodítko, proč velryby grónské žijí tak dlouho: mít velké množství CIRBP mohlo pomoci adaptovat se na ledový Arktický oceán, bojovat proti rakovině a prodlužovat jejich dlouhověkost. Gen se nachází u mnoha druhů, včetně lidí, a je již dlouho známo, že nám pomáhá bojovat s infekcemi tím, že detekuje genetický materiál patogenů, které napadají naše buňky. Peter Sudmant, genetik z Kalifornské univerzity v Berkeley, který se na studiích nepodílel, tvrdí, že výsledky naznačují možnosti nalezení způsobů, jak zlepšit naše vlastní zdraví: „Příroda je krásný experiment, ze kterého můžeme čerpat všechny tyto opravdu skvělé nápady pro nové léky a terapie.“
