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viernes, 24 de enero de 2014

De cómo un perro se transformó en un parásito para hacerse inmortal



Hace unos días, @Raven_neo lanzó la siguiente pregunta en Twitter:



Se inició un interesante debate. En mi intervención yo escribí lo que sigue:



Pues bien, después de leer este artículo de Carl Zimmer me temo que voy a tener que replantearme mi respuesta (*). La historia me ha hecho recordar la secuencia de la película "La cosa" (John Carpenter, 1981) con la que ilustro el comienzo de este comentario. Hace 200 años un veterinario llamado Delabere Pritchett Blaine describió en su libro A Domestic Treatise on the Diseases of Horses and Dogs un tipo de cáncer que aparecía en los órganos sexuales caninos y que producía "úlceras acompañadas de excrecencias similares a un hongo" (an ulcerous state, accompanied with a fungous excrescence). Los tumores recordaban a pequeños brotes de coliflor y tendían a sangrar. Algunos perros morían debido al tumor. Pero en otros el tumor remitía y desaparecía. En 1871 el veterinario ruso M.A. Novinsky demostró que dicho tumor era infeccioso. Corto un trozo y lo frotó en los genitales de un perro sano. Al poco tiempo se había desarrollado un tumor. De esa forma pudo determinarse que la forma de transmisión era por contacto sexual, y por eso se le conoce por Tumor Venéreo Transmisible Canino (o CTVT por sus siglas en inglés). Este tipo de tumor está presente en los cinco continentes.

Tumores infecciosos. A la izquierda el Tumor Facial del Demonio de Tasmania (fuente Wikipedia) A la dereecha, los dos casos de Tumor Venéreo Transmisible Canino estudiados en el artículo que se resume en esta entrada (Fuente: Murchinson et al. Science)


Lo primero que se pensó es que debía ser algún tipo de virus oncogénico el causante último de los tumores. Las células tumorales del donante vivirían lo suficiente en el receptor como para infectar los tejidos. Pero al comenzar a analizar el ADN de los tumores comenzaron a aparecer las sorpresas. En el año 2006 se demostró que el agente etiológico del tumor eran las células cancerosas. No había ningún virus o similar. Ahora, un nuevo estudio aparecido en la revista Science ha aclarado mucho más las cosas.

El equipo de la Universidad de Cambridge ha secuenciado el genoma completo de dos líneas de CTVT: una provenía de un perro australiano y el otro de un cocker spaniel brasileño. Cuando compararon ambos genomas se encontraron que ambas líneas eran muy similares y presentaban en común dos millones de mutaciones que no estaban presentes en el genoma de una célula normal de perro. Ese resultado lo que indicaba es que ambas líneas tumorales tienen un ancestro común. Además, esas mutaciones permitieron a Elizabeth Murchison y sus colaboradores establecer un reloj molecular para poder estimar cuando apareció dicho tumor. Cuando una célula tumoral se multiplica su DNA muta con una frecuencia bastante regular, así que los dos millones de mutaciones parecen indicar que el tumor se inició hace 11.000 años, justo al final de la Edad de Hielo.

Imágenes del cariotipo de un perro normal (foto de la izquierda), de una línea tumoral de un perro de Cabo Verde (foto central) y de la línea tumoral de un perro italiano (foto derecha). Nótese el gran parecido entre ambas líneas tumorales. (Fuente: Murchinson et al. Science)


¿Y qué tipo de perro había en la Edad de Hielo? pues por el genoma de las células tumorales todo indica a que era un huskie o un malamut de Alaska, uno de los linajes más antiguos de perros domésticos. Los investigadores especulan con que hace 11.000 años una célula inmune de un perro (o una perra, eso no se sabe aún) se transformó en cancerosa y creció en los genitales del animal acumulando unos cuantos cientos de miles de mutaciones. Cuando el perro se apareó, el tumor sangró y algunas de las células acabaron en los genitales de su compañera. Lo normal es que las células del sistema inmune del perro infectado hubieran destruido a las tumorales al considerarlas "extrañas". Pero eso no ocurrió. Se piensa que fue debido a que el grupo de perros era muy pequeño y seguramente todos los miembros debían de estar emparentados. Por ello el sistema inmune no las reconoció como "extrañas" y esas células acabaron creciendo en su nuevo hospedador. Poco a poco el tumor se fue extendiendo a los otros perros. Pero el tumor no dejó de evolucionar y mutar, volviéndose cada vez más eficiente en su nueva función de parásito. Por ejemplo esquivando el sistema inmune de perros de otras razas o robando las mitocondrias de los tejidos que infecta. También se piensa que quizás se volvió menos virulento para así permitir una mejor transmisión al aumentar la vida media del portador.

Análisis genómico que muestra donde se sitúa el fundador del CTVT dentro de las diversas razas caninas. Fuente de la imagen: Heidi G. Parker y Elaine A. Ostrander. Science.


Las mutaciones también han servido al equipo de Murchinson para saber cuando vivió el ancestro común de las dos líneas de CTVT analizadas. En este caso lo único que tenían que hacer era mirar cuáles eran las mutaciones exclusivas de cada tumor. Y así han llegado a la conclusión de que el antepasado vivió hace 460 años, en pleno siglo XVI. Una época en que precisamente se realizaron los grandes viajes de exploración y colonización alrededor del mundo.

Este no el único caso de tumor infeccioso. En 1980 apareció el llamado Tumor Facial del Demonio de Tasmania. Es un tipo de tumor que se transmite entre esos marsupiales cuando pelean entre sí. Al igual que el CTVT, apareció en un grupo pequeño y muy consanguineo. Pero una vez establecido se ha ido transmitiendo a un mayor número de animales. Lo malo es que el tumor facial es un muy agresivo y el animal muere en poco tiempo. Es tan agresivo que se teme que puede acabar con toda la especie del demonio de Tasmania en un par de generaciones, a menos que ocurra algo similar al CTVT y se vuelva menos virulento.

(*)Ya me la he replanteado y no la cambio. Un tumor no es un perro y en el improbable caso que al CTVT se le reconozca el estatus de especie, entonces estaríamos en la situación de partida (dos especies distintas).


Esta entrada participa en el XXVIII carnaval de la Biología alojado en el blog "Vida y Estrellas"


ResearchBlogging.org

Parker HG, & Ostrander EA (2014). Cancer. Hiding in plain view--an ancient dog in the modern world. Science (New York, N.Y.), 343 (6169), 376-8 PMID: 24458629

Murchison EP, Wedge DC, Alexandrov LB, Fu B, Martincorena I, Ning Z, Tubio JM, Werner EI, Allen J, De Nardi AB, Donelan EM, Marino G, Fassati A, Campbell PJ, Yang F, Burt A, Weiss RA, & Stratton MR (2014). Transmissable dog cancer genome reveals the origin and history of an ancient cell lineage. Science (New York, N.Y.), 343 (6169), 437-40 PMID: 24458646

2 comentarios:

Curiosidades93 dijo...

¡Muy buenas! Tu blog está genial y nos ha encantado. Por ello, nos congratula concederte nuestro "Premio Curioso". Pásate por nuestro blog y échale un vistazo a lo que tienes que hacer. Esto no es publicidad, es una forma para que ambos sigamos creciendo!

http://www.curiosidadesdelavida.es/p/premios-curiosos.html

Un saludo!!

pablo nart dijo...

Estos dos únicos casos conocidos de células cancerígenas transformadas en agentes infecciosos de vida libre son otro ejemplo de las continuas sorpresas de la biología ¡llena siempre de excepciones!

Estas dos enfermedades tienen características histológicas y virulencia diferentes y una supervivencia basada en estrategias de evasión del sistema inmune también diversas.

Son fruto del azar y su evolución patogénica a largo plazo es impredecible, como impredecible es la evolución, supervivencia o extinción de cualquier especie .

En el caso concreto de los Demonios de Tasmania ni la virulencia ni la velocidad de transmisión parece haber decaído. En mi modesto conocimiento, no se observa una clara tendencia a la atenuación de la virulencia ni en este caso, ni en general, en todos los patógenos.

En cambio, si se han registrado adaptaciones en el comportamiento reproductivo de los Demonios de Tasmania. Hay evidencia de la entrada en edad reproductiva de las hembras a año de edad, en lugar de los dos años habituales antes del inicio de esta letal epidemia, que produce una mortalidad del 100% de los individuos en menos de dos años.

Esperemos que, como algunos expertos temen, el cáncer transmisible del Demonio de Tasmania no se extienda a otros marsupiales carnívoros relacionados, y que los esfuerzos de establecer áreas geográficas protegidas y programas de cría en cautividad logren evitar la total desaparición de esta especie.