El genoma del tiburón blanco, clave en la prevención del cáncer y la curación de heridas

Un equipo liderado por científicos del Centro de Investigación de Tiburones de la Fundación 'Save Our Seas' de 'Nova Southeastern University' (NSU) y el Instituto de Investigación Guy Harvey (GHRI), el Colegio de Medicina Veterinaria de la Universidad de Cornell y el Acuario de la Bahía de Monterey, en Estados Unidos, completaron el genoma del tiburón blanco y lo compararon con los genomas de una variedad de otros vertebrados, incluyendo el tiburón ballena gigante y el ser humano.

"Decodificar el genoma del tiburón blanco es proporcionar a la ciencia un nuevo conjunto de claves para descubrir misterios persistentes sobre estos depredadores temidos e incomprendidos: por qué los tiburones han prosperado durante unos 500 millones de años, más que casi cualquier vertebrado en la tierra", afirma el doctor Salvador Jorgensen, investigador científico en el Acuario de la Bahía de Monterey, coautor del estudio.

Los resultados, publicados en la revista 'Proceedings of the National Academy of Sciences', revelan no solo su enorme tamaño (una vez y media el tamaño del genoma humano), sino también una gran cantidad de cambios genéticos que podrían estar detrás del éxito evolutivo de los tiburones de gran cuerpo y larga vida.

El tiburón blanco posee características notables, incluyendo su tamaño masivo (de 6 metros y cerca de 4.000 kilogramos) y el buceo a unos 1.200 metros de profundidad. Los grandes blancos también son una gran preocupación para la conservación, debido a su número relativamente bajo en los océanos del mundo.

Los investigadores encontraron ocurrencias sorprendentes de cambios específicos en la secuencia del ADN que indican adaptación molecular (también conocida como selección positiva) en numerosos genes con funciones importantes en el mantenimiento de la estabilidad del genoma, los mecanismos de defensa genética que contrarrestan la acumulación de daño al ADN de una especie, conservando la integridad del genoma.

Estos cambios de secuencia adaptativa se encontraron en genes íntimamente relacionados con la reparación del ADN, la respuesta al daño del ADN y la tolerancia al daño del ADN, entre otros genes. El fenómeno opuesto, la inestabilidad del genoma, que resulta del daño acumulado en el ADN, se conoce bien por predisponer a los humanos a numerosos cánceres y enfermedades relacionadas con la edad.

"No solo hubo un número sorprendentemente alto de genes de estabilidad del genoma que contenían estos cambios adaptativos, sino que también hubo un enriquecimiento de varios de estos genes, destacando la importancia de este ajuste genético en el tiburón blanco", afirma Mahmood Shivji, director del Centro de Investigación de Tiburones de la Fundación 'Save Our Seas' de 'NSU' y 'GHRI'.

Los resultados de esta decodificación también revelaron un número elevado de 'genes saltarines' o transposones, los cuales, "causan inestabilidad genómica al crear rupturas de doble cadena en el ADN"- explica Stanhope- "Es plausible que esta proliferación de LINE en el genoma del tiburón blanco pueda representar un agente selectivo fuerte para la evolución de mecanismos de reparación de ADN eficientes, y se refleja en la selección positiva y el enriquecimiento de tantos genes de estabilidad del genoma".

Los expertos aclaran que los animales de cuerpos grandes suelen padecer cáncer en menor medida que los humanos. Esto se debe a que los tiburones han desarrollado unas capacidades superiores de protección contra la enfermedad. Los genes de estabilidad del genoma podrían estar involucrados en esta evolución.

Sin embargo, los hallazgos no solo dan respuesta a la longevidad de estos ejemplares, sino también a su capacidad de curación de las heridas. También descubrieron una selección positiva en un gen clave de coagulación de la sangre, involucrado en su rápida cicatrización.

"La inestabilidad del genoma es un tema muy importante en muchas enfermedades humanas graves. Ahora descubrimos que la naturaleza ha desarrollado estrategias inteligentes para mantener la estabilidad de los genomas en estos tiburones de gran cuerpo y de larga vida", dice Shivji.

"La decodificación del genoma del tiburón blanco también ayudará a la conservación de este y otros tiburones relacionados, muchos de los cuales tienen poblaciones en rápido declive debido a la sobrepesca", señala Steven O'Brien, genetista de conservación de la NSU.