Un topo talpa cieco (Spalax carmeli). Photo credit: Andrey V. Galkin.
Anche se i topi talpa ciechi non hanno scoperto la via dell’eterna giovinezza, sembrano godere di una vecchiaia senza cancro, e il segreto della loro resilienza sembra essere la loro esistenza sotterranea. Imad Shams, dell’Università di Haifa, Israele, spiega che i roditori incontrano livelli di ossigeno pericolosamente bassi (ipossia) e sono esposti a sostanze dannose per il DNA prodotte internamente che vengono rilasciate quando le tane vengono ventilate, eppure sembrano non soffrire di effetti negativi. Si supponeva che avessero evoluto efficienti meccanismi di riparazione del DNA per proteggersi dai danni – il che potrebbe anche proteggerli dal cancro – anche se Shams dice, “fino ad oggi, nessuna prova sperimentale diretta è stata fornita per questa ipotesi”. Poiché la questione era irrisolta, lui e i suoi colleghi Vered Domankevich, Hossam Eddini e Amani Odeh hanno iniziato a cercare prove dirette dei poteri di autodifesa molecolare del ratto talpa cieco.
In primo luogo, il team ha raccolto cellule della pelle da piccoli ratti talpa ciechi (Spalax carmeli) e li ha fatti crescere in isolamento in laboratorio prima di esporre le cellule al perossido di idrogeno – una delle tossine prodotte dall’ossigeno che rompe i filamenti di DNA – per scoprire quanto bene siano sopravvissuti. Impressionante, le cellule del ratto talpa sono sopravvissute bene agli effetti dannosi, con alte percentuali di sopravvivenza delle cellule sane in contrasto con le cellule della pelle di ratto, che hanno subito alti tassi di morte. Inoltre, quando il team ha controllato quanti danni ha subito il DNA del ratto talpa, sono rimasti colpiti nel vedere che i ratti talpa hanno accumulato un numero significativamente inferiore di rotture del DNA rispetto alle cellule della pelle di ratto.
Tuttavia, dice Shams, “non era ancora chiaro se questo fosse dovuto a meccanismi efficienti di riparazione e manutenzione del DNA o ad altre ragioni”, così il team ha esposto le cellule a dosi crescenti di radiazioni UV dannose e a un farmaco chemioterapico, l’etoposide – entrambi i quali rompono anche la catena del DNA – per scoprire quanto bene sono sopravvissute le cellule di ratto talpa. Impressionante, le cellule di ratto talpa che sono state trattate con il farmaco chemioterapico erano quasi inalterate, in contrasto con le cellule della pelle dei ratti, che sono sopravvissute a malapena 2 giorni dopo la dose più alta di chemioterapia. Nel frattempo, le cellule di ratto talpa esposte ai raggi UV hanno subito alcuni danni, ma neanche lontanamente così gravi come i danni subiti dalle cellule della pelle di ratto. Inoltre, Shams e colleghi hanno iniettato il DNA danneggiato dai raggi UV nelle cellule di ratto talpa per scoprire quanto bene i roditori potessero riparare i danni, e hanno scoperto che la capacità di riparazione dei danni al DNA dei ratti talpa era 36 volte superiore a quella delle cellule della pelle di ratto.
Shams dice: “Mostriamo che la capacità di riparazione del DNA delle lesioni indotte dal perossido di idrogeno è cinque volte più alta nello Spalax che nel ratto” e aggiunge che i risultati suggeriscono “il coinvolgimento della riparazione di escissione del nucleotide, la riparazione di escissione della base e altre vie”. Egli spera anche che le lezioni apprese da questi notevoli roditori che sfidano il cancro potrebbero offrire la speranza di una vera cura per il cancro: “Comprendere i meccanismi evoluti da Spalax nel corso di milioni di anni non solo ha implicazioni per la comprensione dell’invecchiamento e dello sviluppo del cancro, ma può anche avere importanza terapeutica”, dice.