Een blinde molrat (Spalax carmeli). Photo credit: Andrey V. Galkin.
Hoewel blinde molratten niet de weg naar de eeuwige jeugd hebben ontdekt, lijken ze wel te genieten van een kankervrije oude dag, en het geheim achter hun veerkracht lijkt hun onderaardse bestaan te zijn. Imad Shams, van de universiteit van Haifa, Israël, legt uit dat de knaagdieren te maken krijgen met gevaarlijk lage zuurstofniveaus (hypoxie) en worden blootgesteld aan inwendig geproduceerde DNA-beschadigende stoffen die vrijkomen wanneer de holen worden geventileerd, en toch lijken ze geen nadelige gevolgen te ondervinden. Aangenomen werd dat zij efficiënte DNA-herstelmechanismen hadden ontwikkeld om zichzelf tegen de schade te beschermen – wat hen ook tegen kanker zou kunnen beschermen – hoewel Shams zegt dat “tot op heden geen direct experimenteel bewijs voor deze veronderstelling werd geleverd”. Omdat de kwestie onopgelost was, begonnen hij en zijn collega’s Vered Domankevich, Hossam Eddini en Amani Odeh te zoeken naar direct bewijs van het moleculaire zelfverdedigingsvermogen van de blinde molrat.
Eerst verzamelde het team huidcellen van babyblinde molratten (Spalax carmeli) en kweekte ze in isolatie in het lab voordat ze de cellen blootstelden aan waterstofperoxide – een van de toxines die door zuurstof worden geproduceerd en DNA-strengen afbreken – om te zien hoe goed ze overleefden. Indrukwekkend was dat de cellen van de molrat de schadelijke effecten goed overleefden, met hoge percentages gezonde cellen die overleefden, in tegenstelling tot de huidcellen van ratten, die een hoge sterfte kenden. Toen het team bovendien controleerde hoeveel schade het DNA van de molrat opliep, waren ze onder de indruk van het feit dat de molratten aanzienlijk minder DNA-breuken opliepen dan rattenhuidcellen.
Het was echter nog steeds onduidelijk, zegt Shams, of dit te wijten was aan efficiënte DNA-herstel- en onderhoudsmechanismen of aan andere redenen, dus stelde het team de cellen bloot aan toenemende doses schadelijke UV-straling en een chemotherapeutisch medicijn, etoposide – die beide ook de DNA-keten breken – om uit te vinden hoe goed de molratcellen overleefden. Indrukwekkend was dat de mollenratcellen die met het chemotherapiemiddel waren behandeld vrijwel onaangetast waren, in tegenstelling tot huidcellen van ratten, die 2 dagen na de hoogste dosis chemotherapie nauwelijks overleefden. Ondertussen liepen de aan UV blootgestelde mollenratcellen enige schade op, maar lang niet zo ernstig als de schade die de huidcellen van ratten opliepen. Bovendien injecteerden Shams en collega’s door UV beschadigd DNA in de cellen van de molratten om na te gaan hoe goed de knaagdieren de schade konden herstellen, en ontdekten dat het vermogen van de molratten om DNA-schade te herstellen 36 keer groter was dan dat van de huidcellen van de ratten.
Shams zegt: “Wij tonen aan dat het DNA-herstelvermogen van door waterstofperoxide veroorzaakte beschadigingen vijf keer hoger is bij de molrat dan bij de rat” en hij voegt eraan toe dat de resultaten suggereren dat “de nucleotide-excisie reparatie, base-excisie reparatie en andere paden betrokken zijn”. Hij hoopt ook dat de lessen die hij heeft geleerd van deze opmerkelijke kankervrije knaagdieren hoop kunnen bieden op een echte genezing van kanker: “Inzicht in de mechanismen die Spalax in de loop van miljoenen jaren heeft ontwikkeld, heeft niet alleen implicaties voor het begrijpen van veroudering en de ontwikkeling van kanker, maar kan ook van therapeutisch belang zijn”, zegt hij.