El gigantismo de las ballenas suministra pistas sobre el mecanismo genómico de la supresión de tumores

Algunas especies de cetáceos no superan los 4 metros de largo, en tanto que otras pueden llegar a los 30 metros. De acuerdo con científicos de la Universidad de Campinas, en Brasil, los genes que favorecen el crecimiento colosal de estos mamíferos también inhiben el surgimiento del cáncer

Por André Julião  |  Agência FAPESP – El funcionamiento de ciertas áreas de algunos pocos genes de los cetáceos puede explicar por qué la ballena azul (Balaenoptera musculus) puede llegar a medir 30 metros de longitud –es decir, casi diez metros más larga que un autobús– mientras que el delfín nariz de botella (Tursiops truncatus) mide a lo sumo 4 metros. Al mismo tiempo, puede ayudar en el diseño de nuevos tratamientos contra el cáncer.

Esto es lo que revela un estudio publicado en la revista BMC Ecology and Evolution por un grupo de científicos del Instituto de Biología de la Universidad de Campinas (IB-Unicamp), en Brasil.

“Aunque los cetáceos están divididos en dos grupos evolutivos bien definidos, Odontoceti [los delfines, las orcas y los cachalotes, que poseen dientes] y Mysticeti [sin dientes y que filtran el zooplancton en barbas de queratina, como la ballena azul y la ballena yubarta, por ejemplo], encontramos en la denominada región promotora del gen NCAPG una división entre aquellos que miden más y menos de 10 metros de longitud, es decir, los gigantes y los que no lo son”, comenta Felipe Silva, autor principal del trabajo.

La región promotora de un gen es una secuencia de ADN ubicada antes de la región codificadora (en donde se elabora el ARN mensajero que orienta la síntesis proteica) y se encarga de poner en marcha el proceso de transcripción (una copia de un segmento específico del ADN, para producir el ARN). De este modo, opera como un elemento regulador de la expresión génica.

El análisis de la región promotora del NCAPG, que puede hacer que este gen exprese más proteínas o inhiba la producción de esas moléculas, mostró al cachalote (Physeter catodon), que posee dientes y 20 metros de longitud en promedio, más cerca del grupo de las Mysticeti, cuyas integrantes miden más de 10 metros y no poseen dientes.

De la misma manera, la región promotora del NCAPG agrupa a la ballena minke común (Balaenoptera acutorostrata), con sus 8,8 metros, junto a los cetáceos no gigantes con dientes.

“Nuestros hallazgos no alteran el árbol evolutivo de este grupo, pero aportan nuevas evidencias de que el tamaño gigante posee una base genómica. El análisis de los otros genes confirma la existencia de los grupos establecidos evolutivamente, lo que hace que las características de la ballena de minke común y del cachalote sean probablemente adaptaciones convergentes, aquellas que aparecen en grupos distintos por caminos diferentes”, explica Mariana Freitas Nery, docente del IB-Unicamp, quien dirigió a Silva en su maestría.

Este estudio forma parte del proyecto intitulado “Empleo de la genómica comparativa para entender la evolución convergente de los mamíferos: en busca de las huellas moleculares de la ocupación del ambiente marino y fluvial”, coordinado por Freitas Nery y apoyado por la FAPESP.

Del tamaño a los tumores

El trabajo se enfocó en cuatro genes que el grupo ya se había examinado durante un estudio anterior. En dicha ocasión, los investigadores analizaron alteraciones en las regiones codificantes de los genes (lea más en portugués, en: revistapesquisa.fapesp.br/alteracao-em-quatro-genes-pode-explicar-o-gigantismo-das-baleias/).

En el actual trabajo, el enfoque recayó sobre los tramos reguladores de los mismos genes, también conocidos como regiones no codificantes. Los análisis demostraron que estas también poseen una gran influencia tanto en el tamaño de los animales como en la supresión de tumores. La existencia de cánceres sería algo esperable en animales con una cantidad tan grande de células, pero es algo sumamente raro entre los cetáceos.

“Fue importante analizar tanto la parte codificante como la no codificante del genoma de los cetáceos, pues ambas se mostraron importantes en lo que concierne a estas características, que los análisis también mostraron que evolucionaron muy rápidamente en estos animales”, comenta Silva.

Mientras que en los cetáceos gigantes se verificó una mayor actividad de las proteínas que activan el aumento de tamaño corporal, en aquellos que miden menos de 10 metros se detectó una actividad de inhibición de estos genes, como una especie de freno para que los miembros de ese grupo no crezcan demasiado.

No por casualidad, algunos de los genes cuya actividad caracteriza al gigantismo son también supresores de tumores. Al igual que los cetáceos, otros mamíferos poseen partes del genoma con esa función como una forma de compensar el hecho de tener una gran cantidad de células, por ende, con mayores chances de padecer fallas en la replicación y por consiguiente de surgimiento de cánceres.

“Nosotros también tenemos esos genes, por eso sería interesante conocer mejor cómo suprimen la formación de tumores en esos animales. En el futuro, esto podría ayudar a desarrollar tratamientos contra el cáncer mediante la activación o la inhibición de determinadas regiones del genoma, por ejemplo”, culmina diciendo Freitas Nery.

El artículo intitulado Patterns of enrichment and acceleration in evolutionary rates of promoters suggest a role of regulatory regions in cetacean gigantism se encuentra disponible en el siguiente enlace: bmcecolevol.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12862-023-02171-5.