Όταν ο Leonardo da Vinci ζωγράφιζε τη Μόνα Λίζα στις αρχές του 16ου αιώνα, στα παγωμένα νερά της Γροιλανδίας ίσως ήδη κολυμπούσε ένας νεαρός καρχαρίας που ζει μέχρι σήμερα.
Ο καρχαρίας της Γροιλανδίας (Somniosus microcephalus) είναι το πιο μακρόβιο γνωστό σπονδυλωτό, με διάρκεια ζωής που μπορεί να φτάσει τα 400 χρόνια.
Για δεκαετίες οι επιστήμονες γνώριζαν μόνο το αποτέλεσμα — τη θρυλική μακροζωία — χωρίς όμως να κατανοούν τον μηχανισμό. Αυτό αλλάζει τώρα: για πρώτη φορά ερευνητές από τη Γερμανία και τη Δανία αποκωδικοποίησαν ολόκληρο το γονιδίωμα του καρχαρία, προσφέροντας μια νέα ματιά στο πώς λειτουργεί η γήρανση και γιατί αυτό το είδος την… παρακάμπτει.
Το μυστικό κρύβεται στο DNA
Το είδος ζει σε σκοτεινά, παγωμένα νερά του Βόρειου Ατλαντικού και αναπτύσσεται με έναν από τους πιο αργούς ρυθμούς στη φύση: περίπου 1 εκατοστό τον χρόνο.
Φτάνει στην αναπαραγωγική ωριμότητα περίπου στα 100 του χρόνια — μια μοναδικότητα από μόνη της.
Η ομάδα του βιοπληροφορικού Arne Sam από το Leibniz Institute on Aging και συνεργάτες από το University of Copenhagen ανέλυσαν τον πλήρη γενετικό του κώδικα.
Η μελέτη, δημοσιευμένη το 2024 σε μορφή προδημοσίευσης, έφερε στο φως δύο βασικούς «ύποπτους» για τη μακροζωία:
1. Υψηλή παρουσία transposons — (τρανσποζόνια ή κινητά γενετικά στοιχεία / μεταθετά στοιχεία DNA, ή «πηδηχτά γονίδια»)
Τα transposons συνήθως θεωρούνται προβληματικά, γιατί μπορούν να προκαλέσουν αστάθεια στο DNA.
Όμως στον καρχαρία της Γροιλανδίας βρέθηκαν σε ασυνήθιστα μεγάλες ποσότητες και συνδέονται με γονίδια επιδιόρθωσης κυτταρικών βλαβών.
Αυτό υποδηλώνει ότι ο οργανισμός του ίσως διαθέτει ενισχυμένη ικανότητα «αυτοεπισκευής».
2. Ιδιαίτερη μορφή του γονιδίου TP53
Το TP53, γνωστό και ως φύλακας του γονιδιώματος (guardian of the genome), προστατεύει από μεταλλάξεις και καρκινογένεση.
Στον άνθρωπο είναι κρίσιμο για την πρόληψη όγκων.
Στον καρχαρία της Γροιλανδίας όμως έχει μια μοναδική παραλλαγή, η οποία — σύμφωνα με υπολογιστικά μοντέλα — ίσως ενισχύει περαιτέρω τη διαδικασία επιδιόρθωσης του DNA.
Αυτό μπορεί να καθυστερεί τη συσσώρευση βλαβών, άρα και τη γήρανση.
Συνδυαστικά, οι ερευνητές θεωρούν ότι αυτά τα χαρακτηριστικά εξηγούν γιατί το είδος αυτό ζει εκατονταετίες χωρίς να εμφανίζει τα συνηθισμένα σημάδια φθοράς.
Πώς πιάνεις ένα πλάσμα που ζει αιώνες
Η συλλογή γενετικού υλικού δεν ήταν απλή υπόθεση.
Ο καρχαρίας της Γροιλανδίας μπορεί να ζυγίζει έως έναν τόνο.
Ο θαλάσσιος βιολόγος John Steffensen από το University of Copenhagen περιγράφει τη διαδικασία:
«Χρησιμοποιούμε πολύ μακριές πετονιές με περίπου δέκα τεράστια αγκίστρια, δολωμένα με κομμάτια σάπιου κρέατος.»
Τα ζώα αλιεύονται κυρίως στα φιόρδ της Γροιλανδίας.
Μετά τη σύλληψη, οι επιστήμονες λαμβάνουν δείγματα από τον εγκέφαλο, εξάγουν DNA και συναρμολογούν το γονιδίωμα, κομμάτι-κομμάτι, όπως ένα γιγαντιαίο παζλ.
Το κόστος μιας τέτοιας έρευνας; Εκατοντάδες χιλιάδες δολάρια, μαζί με τις πολικές αποστολές.
Πώς μελετάται η γήρανση σε υπερ-μακρόβια είδη
Η διαδικασία περιλαμβάνει:
– Συλλογή βιολογικών δειγμάτων από είδη που ζουν εξαιρετικά πολλά χρόνια (αν και σπάνια).
– Πλήρη γονιδιωματική αλληλούχιση.
– Σύγκριση με είδη που ζουν πολύ λιγότερο.
– Μελέτη των ύποπτων γονιδίων σε κυτταρικές καλλιέργειες.
Αναζήτηση τρόπων μεταφοράς των μηχανισμών αυτών σε ιατρικές εφαρμογές.
Ο καρχαρίας της Γροιλανδίας “ξεκλειδώσει” τη γήρανση
Οι ερευνητές είναι ξεκάθαροι: δεν πρόκειται να «μεταφυτεύσουμε» τα γονίδια των καρχαριών στους ανθρώπους.
Ωστόσο, οι μηχανισμοί που διατηρούν τον καρχαρία υγιή για αιώνες μπορούν να αποτελέσουν έμπνευση για:
– νέες θεραπείες επιδιόρθωσης DNA
– φάρμακα κατά ασθενειών που σχετίζονται με τη γήρανση
– τεχνολογίες επιβράδυνσης της κυτταρικής φθοράς
Το ζητούμενο δεν είναι η «αθανασία», αλλά μια υγιής ζωή μεγαλύτερης διάρκειας.
4 εντυπωσιακά στοιχεία για τον καρχαρία της Γροιλανδίας
Ο καρχαρίας της Γροιλανδίας ζει σε θερμοκρασίες ως και –1 °C, χάρη σε ειδικές αντιψυκτικές πρωτεΐνες.
To κρέας του είναι τοξικό εξαιτίας υψηλών επιπέδων trimethylamine αλλά στην Ισλανδία το… ζυμώνουν (hákarl-σίτεμα) για να γίνει βρώσιμο.
Συχνά φιλοξενεί παράσιτα στα μάτια που προκαλούν τύφλωση, αλλά το είδος βασίζεται κυρίως στην όσφρηση.
Μπορεί να φτάσει τα 7 μέτρα μήκος, παρά την εξαιρετικά αργή ανάπτυξη.
