Η παιδική τους ηλικία φτάνει διαρκεί περίπου έναν αιώνα και για να φτάσουν στην εφηβεία, πρέπει να περάσουν αρκετά περισσότερα από 100 χρόνια. Ενδεχομένως να ακούγεται επιστημονική φαντασία, αλλά για τους καρχαρίες της Γροιλανδίας, ο κανόνας είναι να ζουν περίπου 400 χρόνια, γεγονός που τους καθιστά ως το μακροβιότερο σπονδυλωτό στη Γη.

Αυτά τα ψάρια περνούν τα… πολλά χρόνια τους στη Γη, βουτώντας βαθιά στα παγωμένα νερά της Αρκτικής και του Βόρειου Ατλαντικού, όπου φτάνουν σε τεράστια μεγέθη μεγαλώνοντας περίπου ένα εκατοστό το χρόνο.

Οι μεγαλύτεροι, πλήρως ανεπτυγμένοι καρχαρίες της Γροιλανδίας, μπορεί να είναι μακρύτεροι από ένα Toyota Prius και να ζυγίζουν πάνω από 2.000 κιλά.

Υπό φυσιολογικές συνθήκες, ένα ζώο δεν μπορεί να μεγαλώσει τόσο πολύ. Με την πάροδο του χρόνου, η μείωση των σωματικών λειτουργιών και ασθένειες όπως ο καρκίνος συσσωρεύονται και παίρνουν τον «φόρο» τους. Ωστόσο, ο καρχαρίας της Γροιλανδίας φαίνεται να αψηφά αυτό το μοτίβο, πράγμα που σημαίνει ότι πρέπει να έχει αναπτύξει γενετικά εργαλεία για να αποφεύγει τις ασθένειες που σχετίζονται με την ηλικία.

Όπως γράφει το National Geographic, πρόσφατα, οι επιστήμονες πήραν κάποιες νέες γενετικές ενδείξεις για τη μακροζωία τους. Και ενώ τα νέα ευρήματα δεν πρόκειται να μας αποκαλύψουν πώς θα ζήσουν και οι άνθρωποι 400 χρόνια, μάς δείχνουν τρόπους για το πώς θα μπορούσαμε να διατηρήσουμε την υγεία μας περισσότερο στη ζωή μας.

Πώς πιάνεται ένας τεράστιος καρχαρίας της Γροιλανδίας

Το 2021, ο Arne Sahm αποφάσισε να κυνηγήσει στοιχεία πίσω από τη μακρά ζωή των καρχαριών- όχι μόνο για να μάθει για το είδος, αλλά και για να τα συγκρίνει ενδεχομένως με τη βιολογία άλλων μακρόβιων ζώων.

«Είναι καλό να μάθουμε αν υπάρχουν κάποια κοινά κόλπα της εξέλιξης που κάνουν τα πολύ μακρόβια είδη ακόμη πιο μακρόβια», λέει ο Sahm, Βιοπληροφορικός στο Leibniz Institute on Aging – Fritz Lipmann Institute στη Γερμανία.

Χρειάστηκε πρώτα ένα πλήρες γονιδίωμα καρχαρία της Γροιλανδίας, το οποίο οι επιστήμονες δεν είχαν πριν από αυτή την εργασία. Για να συναρμολογήσει το γονιδίωμα, έπρεπε πρώτα να συλλέξει φρέσκα δείγματα από καρχαρίες. Βέβαια, η αλίευση ενός ψαριού βάρους ενός τόνου που μπορεί να καταδυθεί σε βάθη έως και 2.200 μέτρα δεν είναι εύκολο εγχείρημα.

«Βάζεις 10 αγκίστρια σε μια μακριά πετονιά», λέει ο John Steffensen, θαλάσσιος βιολόγος στο Πανεπιστήμιο της Κοπεγχάγης στη Δανία, ο οποίος συνεργάστηκε με τον Sahm στο έργο και έχει περάσει τις τελευταίες δύο δεκαετίες πιάνοντας αυτούς τους καρχαρίες για έρευνα.

«Ονομάζονται αγκίστρια καρχαριών, είναι πολύ μεγάλα. Τοποθετούμε βρομερό σάπιο κρέας και ένας συνδυασμός από βαρέως τύπου σχοινιά και αλυσίδες κατεβάζει το δύσοσμο σνακ σε βάθος εκατοντάδων μέτρων. Όταν το ξανανεβάζουμε, βρίσκουμε έναν ή αν είμαστε τυχεροί και περισσότερους καρχαρίες».

Για την έρευνα του Sahm, ο Steffensen και άλλοι ψαράδες έπιασαν καρχαρίες στα νότια φιόρδ της Γροιλανδίας και έστειλαν στην ομάδα δείγματα εγκεφάλου.

Στη συνέχεια, οι ερευνητές εξήγαγαν DNA από τα δείγματα για να συγκεντρώσουν και να επιθεωρήσουν το γονιδίωμα των καρχαριών. Δημοσίευσαν τα ευρήματά τους τον περασμένο Σεπτέμβριο.

Δύο γενετικές ενδείξεις υποδεικνύουν την πηγή της μακράς ζωής των καρχαριών
Αν το γονιδίωμα ήταν ένα βιβλίο οδηγιών, το DNA θα ήταν οι λέξεις και τα γονίδια οι παράγραφοι. Για πρώτη φορά, η ομάδα συγκέντρωσε ολόκληρο το βιβλίο των καρχαριών της Γροιλανδίας – το χρωμοσωμικό τους γονιδίωμα.

Διαπίστωσαν ότι το βιβλίο είναι περίπου διπλάσιο σε πάχος από το ανθρώπινο, με 22.634 γονίδια και περίπου 6,45 δισεκατομμύρια ζεύγη βάσεων. Τα ζεύγη βάσεων αποτελούν τα σκαλοπάτια της δομής της διπλής έλικας ενός σκέλους του DNA – τα μεμονωμένα γράμματα σε μια «σελίδα» του DNA.

Μόλις τελείωσε με το γονιδίωμα, η ομάδα άρχισε να αναζητά στοιχεία που κρύβονται πίσω από την ακραία διάρκεια ζωής των καρχαριών. Ένα στοιχείο που ξεχώρισε ήταν η μεγάλη ποσότητα «γονιδίων άλματος» ή τρανσποζονίων.

Οι περισσότεροι οργανισμοί, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων, έχουν τρανσποζόνια: γονίδια που αντιγράφονται σε ένα νέο τμήμα μιας γενετικής ακολουθίας. Μπορούν να εισάγουν γενετική ποικιλομορφία, αλλά μπορούν επίσης να είναι επιβλαβή εάν η νέα τοποθέτηση των γονιδίων διαταράξει την υπόλοιπη αλληλουχία. «Είναι σαν να αντιγράφεις και να επικολλάς μια φράση από κάπου αλλού στη μέση μιας πρότασης, καθιστώντας την παράλογη», λέει ο Sahm.

Αυτά τα τρανσποζόνια μπορεί να διαδραματίζουν έναν πιο ευεργετικό ρόλο στον καρχαρία της Γροιλανδίας, καθώς πολλά εξ αυτών περιλάμβαναν γονίδια που συνδέονται με την επιδιόρθωση του DNA. Έτσι, αντί να δημιουργήσουν μια διαταραχή, μπορεί να δημιούργησαν πρόσθετα χρήσιμα γονίδια, τα οποία θα μπορούσαν υποθετικά να επιβραδύνουν τη γήρανση.

Εάν το DNA παραμείνει κατεστραμμένο, μπορεί να συμβάλει σε προβλήματα εντός των κυττάρων, συμπεριλαμβανομένου του καρκίνου. Οι ερευνητές πιστεύουν ότι όσο καλύτερα διατηρείται ένα γονιδίωμα, τόσο μεγαλύτερη διάρκεια ζωής θα μπορούσε να έχει ένας οργανισμός.

Ένα γονίδιο που ονομάζεται TP53 τράβηξε επίσης την προσοχή των επιστημόνων. Ανακηρυγμένο ως ο «φύλακας του γονιδιώματος», το TP53 είναι ζωτικής σημασίας για την πρόληψη του καρκίνου. Πολλά ζώα το διαθέτουν, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων, των ελεφάντων και των φαλαινών. Το TP53 περιέχει οδηγίες για την πρωτεΐνη p53, η οποία βοηθά στην καταστολή των όγκων και στην επιδιόρθωση του DNA. Λειτουργεί είτε σταματώντας τα κύτταρα με κατεστραμμένο DNA από το να διαιρούνται περαιτέρω μέχρι να επιδιορθωθούν, είτε προκαλώντας το θάνατό τους. Αυτό διασφαλίζει ότι η ανάπτυξη του κυττάρου δεν θα πάρει ανεξέλεγκτη μορφή χιονοστιβάδας και δεν θα μετατραπεί σε όγκο.

Στους καρχαρίες της Γροιλανδίας, ένα τμήμα της αλληλουχίας του γονιδίου TP53 είναι τροποποιημένο σε σχέση με το πώς λειτουργεί συνήθως σε άλλα ζώα.

Χρησιμοποιώντας ένα μοντέλο τεχνητής νοημοσύνης, οι ερευνητές προέβλεψαν ότι η μετάλλαξη θα μπορούσε να επηρεάσει τη δομή του p53 και τον τρόπο με τον οποίο χειρίζεται την επιδιόρθωση του DNA, οδηγώντας ενδεχομένως σε μεγαλύτερη διάρκεια ζωής. Αλλά ο Sahm σημειώνει ότι αυτές είναι μόνο προβλέψεις -για να κατανοήσουν περαιτέρω την αλλοίωση, θα πρέπει να πειραματιστούν με αυτήν στο εργαστήριο.

Τα κλειδιά της μακροζωίας του καρχαρία της Γροιλανδίας μπορούν να βοηθήσουν τους επιστήμονες να κατανοήσουν τη μακροζωία σε άλλα ζώα και θα μπορούσαν να είναι χρήσιμα και για τον άνθρωπο. Αλλά δεν πρόκειται να μας βοηθήσουν να ζήσουμε αιώνες.

«Οι καρχαρίες είναι πολύ μακριά από τους ανθρώπους και τα συστήματά μας είναι πολύ διαφορετικά για να γίνουν άμεσες συγκρίσεις», λέει ο Sahm.

«Ο στόχος δεν είναι να κάνουμε τους ανθρώπους να ζήσουν περισσότερο, ο στόχος είναι να διατηρήσουμε τους ανθρώπους υγιέστερους για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα», λέει ο Paul Robbins, μοριακός βιολόγος στο Πανεπιστήμιο της Μινεσότα, ο οποίος δεν συμμετείχε στη μελέτη.

Η έρευνα για τη μακροζωία του ανθρώπου αποσκοπεί κυρίως στη βελτίωση της διάρκειας ζωής, δηλαδή του χρόνου που κάποιος περνάει υγιής καθ’ όλη τη διάρκεια της ζωής του.

Μια πτυχή της έρευνας για τη μακροζωία είναι το πώς μπορεί να εξισορροπηθεί η μακροζωία με την πρόληψη του καρκίνου. Επειδή υπάρχουν κάποιες επικαλύψεις στα γονίδια που σχετίζονται με τη μακροζωία μας – όπως η σημασία του TP53, για παράδειγμα – το γονιδίωμα του καρχαρία θα μπορούσε να βοηθήσει στην αποκάλυψη στόχων για την ανάπτυξη θεραπειών για την υγεία, όπως φαρμακευτικές ή γονιδιακές θεραπείες.