Ślepy szczur kretowaty (Spalax carmeli). Photo credit: Andrey V. Galkin.
Although blind mole rats have not discovered the route to eternal youth, they do seem to enjoy a cancer-free old age, and the secret behind their resilience seems to be their subterranean existence. Imad Shams z Uniwersytetu w Hajfie w Izraelu wyjaśnia, że gryzonie napotykają na niebezpiecznie niski poziom tlenu (hipoksja) i są narażone na wewnętrznie wytwarzane substancje niszczące DNA, które są uwalniane, gdy nory są wentylowane, a mimo to zdają się nie cierpieć z powodu złych skutków. Założono, że wyewoluowały wydajne mechanizmy naprawy DNA, aby chronić się przed uszkodzeniami – co mogłoby również uchronić je przed rakiem – chociaż Shams mówi, że „do tej pory nie dostarczono żadnych bezpośrednich dowodów eksperymentalnych na to założenie”. Ponieważ kwestia ta była nierozwiązana, on i jego koledzy Vered Domankevich, Hossam Eddini i Amani Odeh zaczęli szukać bezpośrednich dowodów na moce ślepego szczura kretów molekularnej samoobrony.
Początkowo zespół zebrał komórki skóry od małych ślepych szczurów kretów (Spalax carmeli) i hodował je w izolacji w laboratorium przed wystawieniem komórek na działanie nadtlenku wodoru – jednej z toksyn wytwarzanych przez tlen, która rozbija nici DNA – aby dowiedzieć się, jak dobrze przeżyły. Co imponujące, komórki szczura kretowego dobrze przetrwały szkodliwy wpływ toksyn, z wysokim odsetkiem zdrowych komórek przeżywających, w przeciwieństwie do komórek skóry szczura, które cierpiały z powodu wysokiego wskaźnika śmierci. Ponadto, gdy zespół sprawdził, jak wiele szkód poniósł DNA szczura kretów, byli pod wrażeniem, widząc, że szczury kretów zgromadziły znacznie mniej przerw w DNA niż komórki skóry szczura.
Jednakże, mówi Shams, „Nadal nie było jasne, czy wynikało to z wydajnych mechanizmów naprawy i konserwacji DNA, czy też z innych powodów”, więc zespół wystawił komórki na działanie wzrastających dawek szkodliwego promieniowania UV i leku do chemioterapii, etopozydu – z których oba również przerywają łańcuch DNA – aby dowiedzieć się, jak dobrze przeżyły komórki szczura kretów. Co imponujące, komórki kretów, którym podawano lek chemioterapeutyczny, były prawie nietknięte, w przeciwieństwie do komórek skóry szczurów, które ledwo przeżyły 2 dni po największej dawce chemioterapii. Tymczasem komórki kretów poddane działaniu promieniowania UV doznały pewnych uszkodzeń, ale nigdzie nie były one tak poważne jak w przypadku komórek skóry szczurów. Ponadto, Shams i współpracownicy wstrzyknęli DNA uszkodzone przez promieniowanie UV do komórek szczura kretowiska, aby sprawdzić, jak dobrze gryzonie mogą naprawić szkody, i odkryli, że zdolność szczura kretowiska do naprawy uszkodzeń DNA była 36 razy większa niż w przypadku komórek skóry szczura.
Shams mówi: „Pokazujemy, że zdolność do naprawy DNA uszkodzeń wywołanych nadtlenkiem wodoru jest pięć razy wyższa w Spalax niż w szczurze” i dodaje, że wyniki sugerują „zaangażowanie naprawy wycinania nukleotydów, naprawy wycinania bazy i innych ścieżek”. Ma on również nadzieję, że lekcje wyciągnięte z tych niezwykłych gryzoni zwalczających raka mogą dać nadzieję na prawdziwe lekarstwo na raka: „Zrozumienie mechanizmów rozwijanych przez Spalax przez miliony lat nie tylko ma implikacje dla zrozumienia starzenia się i rozwoju raka, ale może mieć również znaczenie terapeutyczne”, mówi.
.