A fost descoperit cel de-al patrulea tip de cancer transmisibil. Este primul caz identificat la pești și primul întâlnit în apă dulce. Sunt afectați somnii americani pitici din Lacul Memphremagog, un lac glaciar situat la granița dintre Statele Unite și Canada, relatează Forbes.
În 2012, un pescar a scos din Lacul Memphremagog un somn american pitic care era acoperit cu ceea ce părea a fi gudron. Bărbatul i-a dus peștele lui Peter Emerson, biolog specializat în pești în cadrul Departamentului pentru Pește și Faună sălbatică din Vermont, care monitoriza lacul din 2009. Emerson nu mai văzuse niciodată așa ceva.
În trei ani, excrescențele negre au apărut la un sfert până la 40% dintre somnii pitici din lac. În această săptămână, oamenii de știință de la Universitatea din Vermont au publicat un studiu în revista Nature în care au explicat că peștii suferă de melanom, cea mai agresivă formă de cancer de piele, și boala este contagioasă: se răspândește de la un pește la altul sub forma unor celule canceroase vii.
Este cel de-al patrulea tip de cancer transmisibil identificat până acum de oamenii de știință. În același timp, este primul caz identificat la pești și primul întâlnit în apă dulce.
Oamenii de știință atrag atenția că boala nu poate fi transmisă omului. Celulele canceroase nu pot infecta și nu pot supraviețui la o altă specie, astfel că ei pot fi manevrați în siguranță de cercetători pentru studii.
Ce este cancerul transmisibil
Cancerele descoperite într-un grup de animale au de obicei o cauză comună: un agent cancerigen chimic sau o infecție.
Somnul pitic american este un exemplu grăitor al consecințelor poluării, deoarece dezvoltă tumori hepatice în apele contaminate cu hidrocarburi aromatice policiclice, iar șalăul american poate purta un retrovirus care provoacă sarcoame ale pielii.
Acestea au fost, prin urmare, cauzele pe care cercetătorii le-au căutat, intens și timp de ani întregi. Biologii din Vermont au testat bazinul hidrografic pentru acele hidrocarburi după ce furtuna tropicală Irene a lovit regiunea în 2011. Ei au presupus că inundațiile ar fi putut mobiliza o sursă localizată de poluare.
Însă pești sănătoși au fost găsiți chiar și în ape cu niveluri mult mai ridicate de astfel de substanțe. Începând din jurul anului 2014, probe de țesut au fost trimise către centrul de bioinformatică al Universității din Vermont, însă ani de secvențieri genetice nu au identificat niciun virus și niciun microb de vreun fel.
Așa că Julie Dragon, profesor asociat de microbiologie și genetică moleculară, a început să caute în schimb o mutație comună. În cazul unui cancer obișnuit, fiecare tumoră este o rudă genetică apropiată a animalului în care a apărut, iar un arbore genealogic al cancerelor și țesuturilor sănătoase ar trebui să plaseze fiecare tumoră lângă gazda sa.
Însă arborii genetici ai tumorilor din Memphremagog au arătat exact invers: toate tumorile formau un grup, iar toți peștii formau alt grup, cu sute de mii de mutații comune între cancere provenite de la pești diferiți și absente din genomul peștilor care le purtau.
„Este un cancer clonal. Nu este provocat de o bacterie sau de un virus. El însuși este agentul infecțios și se deplasează de la un pește la altul”, a explicat Dragon.
Un lac din 90
În 2017, o echipă a re-analizat lacul, în patru locuri din Vermont și trei din Quebec.
Prevalența bolii era aproape identică peste tot, ceea ce înseamnă că boala a ajuns să fie prezentă într-un lac transfrontalier cu o lungime de peste 48 de kilometri în doar cinci ani de la apariție.
Genomurile sugerează că boala a venit din altă parte: tumorile din Memphremagog sunt mai apropiate genetic de somnii pitici sănătoși din New Hampshire și Maine decât de peștii în care cresc.
Nici nu este limitată doar la Vermont. „Pare să fie răspândită, inclusiv în New Brunswick, Nova Scotia, Maine, New Hampshire, Massachusetts, Pennsylvania”, a spus Emerson. „Și există chiar cazuri în Wisconsin, New York... sunt peste tot.”
Dragon a analizat genetic și somni pitici din alte ape și a găsit aceeași boală. „Peste tot”, în sensul folosit de Emerson, înseamnă o răspândire geografică largă, nu neapărat o abundență locală. Districtul său are 90 de lacuri. Somnii pitici trăiesc în aproape toate. Cancerul există însă într-un singur lac.
Există mai multe moduri de a fi o specie rară. În 1981, ecologul Deborah Rabinowitz a clasificat speciile rare pe trei axe: areal geografic, specificitatea habitatului și abundența locală. Din această schemă rezultă opt combinații, iar doar una descrie o specie comună.
Acest cancer se află într-una dintre celelalte șapte categorii: are un areal care se întinde pe jumătate de continent, este limitat la un set restrâns de ape și apare în număr mare local, cel puțin în lacul Memphremagog.
Ecologii cunosc bine această combinație între raritate și concentrare și ea indică mai degrabă modul în care o specie se deplasează decât nevoile sale. Un cancer limitat de condițiile favorabile ale gazdelor sale ar fi rar chiar și în lacurile unde apare. Un cancer care afectează o treime dintre peștii din fiecare lac pe care îl atinge, dar ignoră următoarele 89 de lacuri, este limitat doar de capacitatea sa de a ajunge acolo.
Asta pune accentul pe modul în care se deplasează între ape, iar într-un sistem de lacuri răspunsul obișnuit este: oamenii. Așa se comportă o specie invazivă.
Cum sunt afectați peștii
„Arată ca ciuma”, a spus Emerson. Tumorile apar oriunde pe exteriorul corpului, adesea în interiorul gurii și pe mustățile senzoriale, acele filamente pe care somnul le folosește pentru a găsi hrană pe fundul apei.
„Ar trebui să aibă mustăți lungi, dar când au cancer, melanom pe ele, acestea devin scurte”, a spus el. „Asta afectează modul în care se hrănesc. Totuși, lacul acesta este plin de hrană. Așa că nu vor muri de foame aici.”
Efectul cancerului asupra unui singur pește contează mai puțin decât efectul asupra unui lac plin de astfel de pești. Natura a realizat deja acest experiment de două ori, cu rezultate opuse.
Boala tumorilor faciale a diavolului tasmanian, provocată de unul dintre celelalte trei tipuri de cancer transmisibil cunoscute, a redus populația acestui marsupial carnivor cu aproximativ 90%.
În schimb, leucemiile care afectează scoicile și midiile s-au răspândit prin populații care au continuat să existe.
Somnii pitici sunt încă numeroși, iar rata infectării a încetat să mai crească, ceea ce indică al doilea scenariu.
Câte tipuri de cancer transmisibil există?
Această tumoră este doar al patrulea tip de cancer transmisibil descoperit de oamenii de știință, ceea ce ridică întrebarea: câte altele mai există?
Trei cercetători cărora li s-a pus întrebarea separat au oferit variante ale aceluiași răspuns.
Frédéric Thomas, cercetător la Centrul Național Francez pentru Cercetare Științifică (CNRS), care studiază ecologia evolutivă a cancerului, a numit apariția unui astfel de cancer „o tranziție evolutivă foarte rară”.
Deși există doar patru tipuri cunoscute de cancere transmisibile, asta nu înseamnă că fenomenul a evoluat doar de patru ori. Cancerul diavolului tasmanian a apărut de două ori independent. Leucemiile scoicilor și midiilor au apărut de cel puțin zece ori, la tot atâtea specii.
Chiar și numărul tipurilor cunoscute este probabil prea mic, a spus Thomas, deoarece descoperirea unui astfel de cancer necesită analiza genetică comparativă a tumorilor și gazdelor, lucru care „a fost rareori realizat sistematic la animalele sălbatice”.
Andrew Storfer, genetician evoluționist la Universitatea de Stat din Washington, a spus același lucru într-o formă mai directă: „Nu cred că sunt atât de rare pe cât credem”.
Dragon a fost și mai tranșantă: „Oamenii nu acordă prea multă atenție somnilor.”
Echipa lui Dragon găsește acum somni cu tumori în fotografiile publicate de pescari pe o aplicație de pescuit numită Fishbrain. Sistemul de supraveghere pentru un nou cancer transmisibil este o rețea socială a pescarilor.
Imaginile colectate de la public au devenit un instrument recunoscut în studiul biodiversității, ajutând la detectarea epidemiilor, speciilor invazive și schimbărilor de areal la o scară pe care nicio echipă de teren nu o poate egala.
Pentru Dragon, aceste fotografii răspund întrebării esențiale: aceste cancere sunt cu adevărat rare sau doar nu au fost observate?
Ce se poate face?
Ce ar trebui făcut, fie pentru gestionarea bolii în lacul Memphremagog, fie pentru prevenirea răspândirii ei către alte ape interioare, rămâne o întrebare fără răspuns.
Storfer, care studiază boala diavolului tasmanian, a spus că inclusiv cel mai grav scenariu, cum ar fi scăderile de 90% observate la unele populații ale acestei specii, ar putea să nu fie permanent. Grupul său recomandă autorităților să nu intervină, anticipând că populațiile de diavoli tasmanieni vor scădea și apoi își vor reveni natural.
Regulile care interzic pescarilor să transporte momeală și apă din lacul Memphremagog au fost concepute pentru speciile invazive, cu ani înainte ca cineva să știe că în lac exista un cancer. Emerson ar vrea ca aceste reguli să fie revizuite, dar știe cât de dificil este acest lucru.
„Sunt doar o voce mică acolo”, a spus el.
Reporterul Forbes l-a întrebat dacă un pescar care prinde unul dintre acești pești și-ar da seama ce ține în mână. Nu există niciun semn de avertizare la rampele de lansare a bărcilor, a spus Emerson. Apoi a adăugat: „Nimeni nu m-a întrebat asta până acum”.
