Merikilpikonnien todellisuus on hyvin erilainen kuin hauskanpitoinen, leikkisä tapa, jolla he on kuvattu suosituissa elokuvissa, kuten Finding Nemo. Kaiken kaikkiaan huoleton, merikilpikonnat ympäri maailmaa ovat raskaasti rasitettuja, kun heikentävät pehmytkudoksen tuumorit. Kaikki maapallon valtamereistä löytyvät seitsemän merikilpikonnalajia luokitellaan haavoittuviksi, uhanalaisiksi tai kriittisesti uhanalaisiksi - ja nämä kasvaimet kärsivät heistä kaikista. Ne estävät eläinten näköä, ruokintaa ja liikkumista. Yhdessä muiden ihmisten aiheuttamien ympäristöongelmien kanssa kasvut uhkaavat merikilpikonnien olemassaolon.
Asiaan liittyvä sisältö
- Syöpä on yksi huolestuttava norsu, jonka voi unohtaa
Kollegani ja minä Floridan yliopiston Whitney-laboratoriossa ja merikilpikonnan sairaalassa ovat siirtymässä viimeaikaiseen tekniikan kehitykseen ja uusiin geneettisiin ja terapeuttisiin sovelluksiin yrittääkseen selvittää, kuinka tämä sairaus toimii. Jotkut parhaista oivalluksistamme ovat peräisin ihmisen onkologian ja tarkkuuslääketieteen välineiden käytöstä. Toivottavasti pysäytämme lopulta taudin maailmanlaajuisen haltuunoton ja autamme luonnossa kärsineitä merikilpikonnat.
Potilas, joka on käynyt läpi useita leikkauskierroksia Whitney Sea Turtle Hospital -sairaalassa. (Jessica Farrell, CC BY-ND) **********
Nämä merikilpikonnakasvaimet johtuvat fibropapillomatoosista, jota meribiologit kuvaavat ensin Florida Keysissä 1930-luvulla. Vuosikymmenien tutkimuksen jälkeen tästä tarttuvasta taudista, kun se jatkaa leviämistä, on edelleen monia kysymyksiä.
Tutkijat ovat löytäneet kilpikonnispesifisen herpesviruksen, joka liittyy tautiin. Mutta näyttää siltä, että virus yksinään ei riitä johtamaan kasvaimen muodostumiseen; sen täytyy laukaista paikalliset ympäristöolosuhteet. Ihmisiin liittyvät tekijät, kuten veden pilaantuminen ja lisääntynyt UV-säteilyaltistus heikentyneen otsonikerroksen takia, voivat pahentaa fibropapillomatoosin kasvaimen kasvua, samalla tavalla kuin auringonvalo lisää ihmisten ihosyöpien riskiä ja vakavuutta.
Kollegani ja minä keskitymme ensin ymmärtämään paremmin, miten nämä kyvyttömät kilpikonnakasvaimet kasvavat.
Ovatko tietyt kehon kohdat alttiimpia kasvaimen kehitykselle? Kehon osiin, joille fibropapillomatoosituumorikasvu kohdistuu eniten, ovat silmät - jotka vaikuttavat kilpikonnien kykyyn nähdä ja selviytyä luonnossa - ja kuoren pehmeä, herkkä alaosa.
Kuinka nopeasti kasvaimet kasvavat eri kehon osissa? Olemme havainneet, että silmäkasvaimet kasvavat merkittävästi nopeammin kuin kilpikonnan anatomian muissa osissa sijaitsevat kasvaimet.
Remi valmistautuu kasvaimenpoistoleikkaukseensa Floridan yliopiston Whitney Sea Turtle -sairaalassa. (David Duffy, CC BY-ND) Kuinka kirurginen poisto vaikuttaa kilpikonnakasvaimiin? Jopa useiden kasvaimen poistoleikkausten jälkeen, joissa käytetään kauterisoivaa hiilidioksidilaseria, jatkuva kasvaimen uudelleenkasvu on toistuva ongelma tartunnan saaneissa merikilpikonnissa. Olemme havainneet, että keskimäärin 60 prosenttia kuntouttavista kilpikonnakasvaimista kasvaa 36 päivän kuluessa. Keskimäärin 60 prosenttia kuntouttavista kilpikonnakasvaimista kasvaa 36 päivän kuluessa. Odotimme, että todellinen kasvuvauhti pitkällä aikavälillä luonnossa on kuitenkin paljon vakavampi. Perimälliset geneettiset piirteet voivat olla osa sitä, mikä saa nämä kasvaimet kasvamaan uudestaan ja uudestaan.
Nyt kun olemme täyttäneet osan näistä perustiedoista, haluamme kohdistaa geneettiset tekijät, jotka ovat vastuussa tuumorin kasvun kiihdyttämisestä. Tavoitteena on optimoida kohdennetut lääkkeet, joiden tehokkuus voidaan testata sairaalamme päätyvien merikilpikonnien päällä.
**********
Fibropapillomatoosi uhkaa merikilpikonnien terveyttä tavoilla, jotka ovat hyvin samanlaisia kuin kuinka ihosyövät vaikuttavat haitallisesti ihmisten terveyteen. Joten miksi ei puututa näihin kilpikonnakasvaimiin ihmisen onkologian ja geenilääketieteen tekniikoilla ja lähestymistavoilla?
Juuri tätä kollegani David Duffy tekee soveltamalla tarkkuuslääkepohjaisia lähestymistapoja, joissa yhdistyvät yksilön tietyt geenit, ympäristö ja elämäntapa optimoimaan lääketieteellisen hoidon tehokkuus ja terapeuttinen hyöty. Hänen profiloidun fibropapillomatoosin kasvainkudoksen, joka on poistettu kirurgisesti laser-resektiolla osana kuntoutusta. Sitten on mahdollista verrata geenejä, jotka ilmenevät kasvainkudoksessa, geeneihin, jotka tehdään biopsioissa saman kilpikonnan ei-tuumorialueilta. Tutkimalla herpesviruksen virusgeenejä sekä kasvaimen kasvuun liittyviä kilpikonnageenejä, hän sai tärkeän käsityksen taudin luonteesta ja laukaisevista tekijöistä.
Kävi ilmi, että vaikka tuumorit ovat luonteeltaan mateltavia, kasvaimet jakavat taustalla olevan genominsa ihmisen syöpätyyppien kanssa - muistuttavat lähinnä ihmisen ihosyövän perussolukarsinoomaa. Näiden samankaltaisuuksien takia ihmisten erityisten syöpälääkehoitojen tulisi toimia menestyksekkäästi merikilpikonnissa.
Marathon Key Turtle -sairaala ja Floridan yliopiston Sea Turtle -sairaala ovat tehneet tiivistä yhteistyötä ja käyttäneet ihmisen syövän vastaisia lääkehoitoja, kuten fluorourasiilia vähentääksesi silmäkasvaimien leikkauksen jälkeistä toistumista merikilpikonnissa.
Tätä käsitettä ei ole niin kauan haettu, kun otetaan huomioon, että useimmat esimerkiksi koirien syöpälääkkeet kehitettiin ensin ihmisille. Ja vertailevan onkologian alan ansiosta putkilinja kulkee molemmin puolin - koiran syöpäpotilaiden saamat tiedot antavat tietoa ihmisten hoidoista.
Suuri fibropapillomatoosituumorimassa nuoren vihreän merikilpikonnalla. (Carol Duffy, CC BY-ND) Tämä on hyvä uutinen voimakkaasti heikentyneille merikilpikonnille, jotka päätyvät eläinten kuntoutussairaaloihin. Mutta meillä on vielä tapoja auttaa vaikeuksissa olevia eläimiä luonnossa.
Jatkuvasti tutkimalla taudin luonnetta ja laukaisevia tekijöitä, toivomme kuitenkin valaisevan, miksi tämä luonnossa esiintyvä sairaus on piilenyt hallinnasta. Mitä enemmän tiedämme fibropapillomatoosista - sen genetiikasta, miten se leviää, miten se metastasoi koko kehossa ja mitkä ympäristön tekijät pahentavat sen leviämistä ja vakavuutta - sitä enemmän voimme koota palapelin palaset yhdessä ratkaisun löytämiseksi luonnonvaraisten merikilpikonnien populaatiot.
Kun genomiikka- ja ympäristöanalyysit osoittavat, että ihmisen aiheuttamat muutokset johtavat sairauksien esiintymiseen merikilpikonnissa ja muissa villieläinlajeissa, on vain reilua, että ihmiset jakavat osan taudin hoidostaan näiden eläinten kanssa.
Tämä artikkeli on alun perin julkaistu keskustelussa.
Jessica Alice Farrell, biologian jatko-opiskelija, Floridan yliopisto
