Από το 2012, ψαράδες και βιολόγοι στη λίμνη Memphremagog, στα σύνορα μεταξύ Βερμόντ (ΗΠΑ) και Κεμπέκ (Καναδάς), παρατηρούσαν κάτι ανησυχητικό: ένας αυξανόμενος αριθμός καφέ γατόψαρων ( Ameiurus nebulosus ) εμφάνιζε ανάγλυφες, μαύρες κηλίδες στο δέρμα τους . Μέχρι το 2014, σχεδόν ένα στα τρία δείγματα εμφάνιζε αυτές τις αλλοιώσεις. Αυτό που φαινόταν σαν τοπικό πρόβλημα ρύπανσης ή ιός, αποδείχθηκε κάτι πολύ πιο παράξενο: ένας καρκίνος που μεταδίδεται από το ένα ψάρι στο άλλο σαν παράσιτο.
Η ανακάλυψη, που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature από ερευνητές του Πανεπιστημίου του Βερμόντ, αντιπροσωπεύει την πρώτη καταγεγραμμένη περίπτωση μεταδοτικού καρκίνου σε είδος γλυκού νερού και την τέταρτη γνωστή περίπτωση σε ολόκληρο το ζωικό βασίλειο, μετά τον όγκο στο πρόσωπο του διαβόλου της Τασμανίας, τον όγκο των αφροδίσιων όγκων των σκύλων και τις μεταδοτικές λευχαιμίες σε δίθυρα μαλάκια. Η είδηση έχει γίνει πρωτοσέλιδο παγκοσμίως, αλλά οι επιστήμονες θέλουν να τονίσουν ότι δεν υπάρχει κίνδυνος για τον άνθρωπο.
Ένας όγκος που δεν ανήκει στον φορέα του.
Για να κατανοήσουν τι συνέβαινε, η ομάδα με επικεφαλής την Τζούλι Ντράγκον και τον Μαρκ Χέντερσον ανέλυσε την αλληλουχία του πλήρους γονιδιώματος των όγκων και το συνέκρινε με υγιή ιστό από το ίδιο ψάρι. Το αποτέλεσμα ήταν οριστικό: τα καρκινικά κύτταρα από διαφορετικά άτομα μοιράζονταν εκατοντάδες χιλιάδες γενετικές παραλλαγές που δεν εμφανίζονταν στο ψάρι ξενιστή. Σε έναν τυπικό καρκίνο, κάθε όγκος είναι γενετικά μοναδικός επειδή προέρχεται από τα ίδια τα κύτταρα του ασθενούς. Εδώ, ωστόσο, οι όγκοι ήταν ουσιαστικά πανομοιότυποι μεταξύ τους, κάτι που μπορεί να εξηγηθεί μόνο αν τα κακοήθη κύτταρα είχαν εξαπλωθεί από το ένα ψάρι στο άλλο.
«Σκεφτήκαμε ότι μπορεί να ήταν κάποιος ιός ή κάποια μολυσματική ουσία», παραδέχεται ο Dragon. «Αλλά όταν είδαμε ότι τα γονιδιώματα των όγκων ήταν πιο στενά συνδεδεμένα μεταξύ τους παρά με εκείνα των ξενιστών τους, ξέραμε ότι είχαμε να κάνουμε με έναν μεταδοτικό κλωνικό καρκίνο». Με άλλα λόγια, τα ίδια τα καρκινικά κύτταρα δρουν ως μολυσματικοί παράγοντες , αποικίζοντας νέους ξενιστές και πολλαπλασιάζοντας μέσα σε αυτούς.
Πώς μεταδίδεται το μελάνωμα στα ψάρια;
Ο ακριβής μηχανισμός μετάδοσης εξακολουθεί να διερευνάται, αλλά οι συγγραφείς επισημαίνουν την περίοδο αναπαραγωγής ως την κρίσιμη στιγμή . Κατά τη διάρκεια της ωοτοκίας, τα γατόψαρα συγκεντρώνονται σε ρηχά νερά και διατηρούν πολύ στενή σωματική επαφή. «Φαίνεται ότι εμφανίζεται μόνο σε μεγάλα, αναπαραγωγικά ώριμα ψάρια», εξηγεί ο Χέντερσον. «Ίσως κάποια πτυχή της αναπαραγωγικής τους συμπεριφοράς να πυροδοτεί την εξάπλωση του καρκίνου».
Επιπλέον, ως βενθικά ψάρια που ζουν στον βυθό και δεν έχουν λέπια, αλληλεπιδρούν συνεχώς με τα ιζήματα , όπου θα μπορούσαν να συσσωρευτούν αποβληθέντα καρκινικά κύτταρα. Η μελέτη επισημαίνει επίσης ότι η θαλάσσια και υδάτινη ρύπανση ή οι ορμονικές αλλαγές θα μπορούσαν να αποδυναμώσουν το ανοσοποιητικό σύστημα των ψαριών, καθιστώντας τα πιο ευάλωτα σε λοιμώξεις.
Ο τέταρτος γνωστός μεταδοτικός καρκίνος στα ζώα
Μέχρι τώρα, η επιστήμη είχε καταγράψει μόνο τρία παραδείγματα μεταδοτικού καρκίνου στη φύση. Ο παλαιότερος είναι ο μεταδοτικός αφροδίσιος όγκος του σκύλου (CTVT) , ο οποίος μεταδίδεται κατά τη διάρκεια του ζευγαρώματος και κυκλοφορεί παγκοσμίως για 6.000 έως 11.000 χρόνια. Υπάρχει επίσης ο όγκος προσώπου του διαβόλου της Τασμανίας (DFTD) , ο οποίος έχει αποδεκατίσει αυτό το είδος από τη δεκαετία του 90, μεταδιδόμενος μέσω δαγκωμάτων. Και η τρίτη ομάδα αποτελείται από αρκετές μεταδοτικές λευχαιμίες σε δίθυρα μαλάκια, όπως οι αχιβάδες και τα μύδια, οι οποίες μεταδίδονται μέσω του θαλασσινού νερού.
Το μελάνωμα του καφέ γατόψαρου είναι το πρώτο του είδους του σε ψάρι και σε οικοσύστημα γλυκού νερού. «Μέχρι πριν από δέκα χρόνια, ο μεταδοτικός καρκίνος θεωρούνταν εξαιρετικά σπάνιος», λέει ο Adrián Báez-Ortega, ερευνητής στο Πανεπιστήμιο του Cambridge. «Ωστόσο, το υδάτινο περιβάλλον θα μπορούσε να ευνοεί περισσότερο τη μετάδοση. Είναι πολύ πιθανό να υπάρχουν πολλές άλλες περιπτώσεις που δεν έχουν εντοπιστεί».
Φυσικό αρσενικό και η πιθανή σύνδεσή του με τον Thoreau
Οι ερευνητές απέκλεισαν την περίπτωση της χωματερής του Κόβεντρι, που βρίσκεται κοντά στη λίμνη, καθώς ο καρκίνος προκλήθηκε από τους όγκους επειδή εμφανίζονταν ομοιόμορφα κατά μήκος των 51 χιλιομέτρων της λίμνης και σε άλλα υδάτινα σώματα με καθαρό νερό. Ωστόσο, βρήκαν μια συσχέτιση με τα φυσικά επίπεδα αρσενικού στο έδαφος. «Το αρσενικό υπάρχει φυσικά σε όλη τη Νέα Αγγλία και υπάρχουν πολύ υψηλές συγκεντρώσεις στο βορειοανατολικό Βερμόντ και το Μέιν, όπου έχουμε επίσης δει ενδείξεις αυτού του καρκίνου», δήλωσε ο Χέντερσον.
Είναι ενδιαφέρον ότι η πρώτη περιγραφή αυτού του καρκίνου μπορεί να χρονολογείται από το 1852, όταν ο φιλόσοφος και φυσιοδίφης Χένρι Ντέιβιντ Θορό έγραψε στο ημερολόγιό του για ένα γατόψαρο με «μια μεγάλη βελούδινη μαύρη κηλίδα» στον ποταμό Κόνκορντ. Έξι χρόνια αργότερα, περιέγραψε μια άλλη περίπτωση. Οι επιστήμονες εξερευνούν τώρα ποτάμια και λίμνες στη Μασαχουσέτη για να διαπιστώσουν εάν ο καρκίνος μπορεί να προήλθε από εκεί.
Κανένας κίνδυνος για τους ανθρώπους
Μία από τις πιο συχνές ερωτήσεις είναι αν αυτός ο καρκίνος θα μπορούσε να επηρεάσει τους ανθρώπους. Η λίμνη Μεμφρεμάγκο παρέχει πόσιμο νερό σε περισσότερους από 175.000 ανθρώπους, αλλά οι ερευνητές είναι ανένδοτοι: δεν υπάρχει γνωστός κίνδυνος για τους ανθρώπους . «Τα καρκινικά κύτταρα δεν μπορούν να μολύνουν ή να επιβιώσουν σε άλλα είδη», εξηγεί ο Ντράγκον. «Τα ψάρια είναι ασφαλή για χειρισμό και μελέτη». Η Μπεάτα Ουτζβάρι, από το Πανεπιστήμιο Ντίκιν, προσθέτει ότι «οι άνθρωποι έχουν ένα εξαιρετικά αποτελεσματικό ανοσοποιητικό σύστημα, ικανό να αναγνωρίζει ξένα κύτταρα. Η πιθανότητα μετάδοσης από γατόψαρο στους ανθρώπους είναι ουσιαστικά μηδενική».
Στους ανθρώπους, η μετάδοση όγκων είναι εξαιρετικά σπάνια και περιορίζεται σε πολύ συγκεκριμένες περιπτώσεις, όπως η μετάδοση από μητέρα σε παιδί (0,1% των κυήσεων) ή ο καρκίνος που προέρχεται από δότες σε μεταμοσχεύσεις οργάνων (0,04% των ληπτών). Αυτό δεν έχει καμία σχέση με αυτό που συμβαίνει σε αυτά τα ψάρια.
Οι μακροπρόθεσμες οικολογικές επιπτώσεις παραμένουν αβέβαιες. Ενώ ο καρκίνος του διαβόλου της Τασμανίας ήταν καταστροφικός, ο καρκίνος των σκύλων συνυπάρχει με τους ξενιστές του εδώ και χιλιετίες. Στη λίμνη Μεμφρεμάγκο, τα σοβαρά άρρωστα γατόψαρα μπορούν να επιβιώσουν για χρόνια, αλλά είναι άγνωστο πώς αυτό θα επηρεάσει τους πληθυσμούς. Αυτό που είναι σαφές, ωστόσο, είναι ότι αυτό το εύρημα ανοίγει ένα νέο παράθυρο στην κατανόηση της εξέλιξης του καρκίνου. «Μελετώντας πώς οι καρκίνοι επιβιώνουν και εξαπλώνονται εκτός του αρχικού τους ξενιστή, μπορούμε να μάθουμε πολλά για το τι τους κρατά περιορισμένους και τι συμβαίνει όταν αυτά τα εμπόδια καταρρέουν», καταλήγει ο Ντράγκον. Αυτά τα ψάρια, άθελά τους, έχουν γίνει ένα φυσικό εργαστήριο για την ογκολογία.