El análisis genómico del tiburón mako revela genes relacionados con la supresión de tumores en humanos

El mapeo genético del hígado y de los ojos en esta especie mostró una sobreexpresión de nueve secuencias nucleicas conocidas por su actividad antitumoral, de cicatrización y de su probable visión monocromática. Se trata de un animal amenazado de extinción en el mundo, pues se lo captura a gran escala vía pesca industrial

Por André Julião  |  Agência FAPESP – Los relatos anecdóticos indican que entre los tiburones se registra una incidencia muy baja de cáncer. No obstante, no existen datos al respecto como para efectuar esta afirmación de manera categórica. Pero un estudio publicado en la revista Genomics aporta fuertes evidencias acerca de la actividad antitumoral presente en el genoma del tiburón mako (Isurus oxyrinchus), también conocido como marrajo común o tiburón diamante.

Se trata de un animal oceánico de gran porte (puede llegar a medir 4 metros), que habita tanto en las aguas tropicales como en las templadas. El tiburón mako está considerado como una especie bajo amenaza de extinción en el mundo, en gran medida debido a su pesca con espinel, cuando se arrojan centenas de anzuelos al agua para capturar numerosos ejemplares juntos. 

En esas grandes embarcaciones pesqueras –que pasan hasta 60 días en alta mar y vuelven a tierra firme cargadas con toneladas de pescado–, científicos del Instituto Portugués del Mar y la Atmósfera (IPMA) tomaron muestras de diversos tejidos de esta especie de tiburón. Los análisis de laboratorio y de bioinformática, realizados por investigadores brasileños, revelaron que entre los 10 genes más expresados en el hígado del mako –un órgano conocido también por su papel en el sistema inmunológico– nueve poseen actividad antitumoral en humanos.

“Debido al largo tiempo que esos cruceros de pesca pasan en el mar, pocas muestras de tejidos de los órganos conservaron su ARN. Logramos rescatar material genético tan solo de cuatro hígados y tres ojos que, de todos modos, aportaron resultados sorprendentes”, explica Rodrigo Domingues, primer autor del trabajo, realizado durante una pasantía posdoctoral en el Departamento de Ciencias del Mar de la Universidad Federal de São Paulo (Unifesp) en Santos, Brasil, bajo la supervisión de Fernando Mendonça. 

Domingues llevó a cabo parte de los análisis durante su pasantía en el Centro Interdisciplinario de Investigación Marina y Ambiental (CIIMAR), en Portugal, también con beca de la FAPESP. Este estudio forma parte a su vez de un proyecto conjunto entre Brasil y Portugal financiado por la FAPESP y por la Fundación para la Ciencia y la Tecnología de dicho país europeo. 

Los análisis revelaron 3.774 genes expresados de manera diferenciada ambos órganos: fueron 1.612 en los ojos y 2.162 en el hígado. En los casos de mayoría de los que aparecían sobreexpresados en los ojos se trataba genes relacionados con la estructura de los órganos y con la señalización de la vista al cerebro. Se hallaron pocos genes relacionados con la recepción de la luz, lo que indica que el mako posee probablemente una visión monocromática (ve únicamente tonos de un mismo color), al igual que los otros tiburones que se han estudiados hasta ahora. 

La mayor secuenciación genética de un tiburón, realizado recientemente en el tiburón blanco o jaquetón (Carcharodon carcharias), demostró la existencia de dos genes seleccionados positivamente que poseen actividad antitumoral. De allí la sorpresa de los científicos brasileños al descubrir que, tan solo entre los 10 más expresados en el genoma del tiburón mako, nueve guardan relación con el cáncer. 

Del cáncer de colon a los gliomas

Entre los genes con actividad superior a la normal en el hígado de esta especie de tiburón, el HABP2 es conocido pues reduce la formación de colonias y la migración celular en tumores de tiroides. A su vez, el PON3 codifica una enzima que puede proteger a las células contra el estrés oxidativo, una de las causas del cáncer. 

NIT2, RMC1 y FGFRK1 se expresan en diversos tipos de tejido y constituyen potenciales supresores de tumores. Los dos primeros están relacionados con la supresión de células de cáncer de colon, mientras que el tercero ejerce un efecto negativo en la proliferación de células, importante al comienzo y en la progresión del cáncer de próstata.

El gen conocido por sus siglas ITIH3 tiene un rol en las enfermedades inflamatorias, la esquizofrenia, la depresión, el infarto del miocardio y el cáncer gástrico, mientras que CBS y A1CF actúan en los cánceres de colon, de ovarios y de mamas; particularmente, CBS posee un efecto supresor en los gliomas, un tipo común de cáncer en el cerebro. Este trabajo mostró también la acción del gen SERPIND1, responsable de la rápida cicatrización de los tiburones y que, en humanos, posee una acción en los procesos inflamatorios y en las metástasis.

“Para saber si algún compuesto del hígado de este tiburón poseería actividad en las células humanas, sería necesario elaborar un extracto del órgano y probarlo en células tumorales. De comprobarse algún beneficio significativo, otros grupos podrían sintetizar ese compuesto bioactivo y quizá podrían generar un nuevo fármaco con fines terapéuticos”, dice Domingues.

Los autores del estudio remarcan que el mako es un tiburón bajo amenaza y que padece la sobrepesca de las flotas comerciales, que venden sus aletas en el mercado asiático y su carne en el mercado nacional. “Por eso queremos desalentar el aumento de las capturas, con la consiguiente declinación posterior de la población, con este nuevo propósito”, escriben. “Por otra parte, es posible combinar actividades de investigación científica con miras a optimizar las extracciones, especialmente cuando los observadores científicos viajan a bordo de embarcaciones comerciales y pueden extraer muestras de especímenes que ya están muertos cuando se los captura”, culminan.

Pensando en la conservación de la especie, los científicos están desarrollando ahora los llamados SNPs (Single Nucleotide Polimorphism), marcadores moleculares de mutaciones raras en el código genético. Al hallar diferencias en determinadas regiones del genoma de 200 muestras extraídas en los océanos Atlántico e Índico, es posible saber, entre otros datos, si existe una o más poblaciones del tiburón mako y qué factores oceanográficos (la temperatura del agua, la salinidad, la concentración de la clorofila, etc.) podrían estar provocando esa separación poblacional. Con esta información, es posible definir recomendaciones para la pesca y delimitar áreas donde puede practicársela o no, por ejemplo.

Puede leerse el artículo intitulado Comparative eye and liver differentially expressed genes reveal monochromatic vision and cancer resistance in the shortfin mako shark (Isurus oxyrinchus), de Rodrigo R. Domingues, Vito Antonio Mastrochirico-Filho, Natalia J. Mendes, Diogo T. Hashimoto, Rui Coelho, Vanessa Paes da Cruz, Agostinho Antunes, Fausto Foresti y Fernando F. Mendonça, en el siguiente enlace: www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0888754320301075.