Havskildpadder 'virkelighed er meget anderledes end den sjovelskende, legende måde, de er afbildet på i populære film som Finding Nemo. Langt fra at være ubekymret belastes havskildpadder over hele kloden kraftigt af svækkende bløddelsvulster. Alle syv arter af havskildpadder, der findes i jordens oceaner, er klassificeret som sårbare, truede eller kritisk truede - og de er alle påvirket af disse svulster. De hæmmer dyrenes syn, fodring og bevægelse. Kombineret med andre menneskeskabte miljøproblemer truer væksterne havskildpadder 'meget eksistens.
Relateret indhold
- Kræft er en bekymring, elefanter kan være velkomne til at glemme
Mine kolleger og jeg på University of Floridas Whitney Laboratory og Sea Turtle Hospital vender os mod de nylige teknologiske fremskridt og nye genetiske og terapeutiske anvendelser for at forsøge at løsne, hvordan denne sygdom fungerer. Nogle af vores bedste indsigter kommer fra brug af værktøjer til human onkologi og præcisionsmedicin. Forhåbentlig stopper vi i sidste ende sygdommens globale overtagelse og hjælper havskildpadder, der er ramt i naturen.
En patient, der har gennemgået flere operationer i Whitney Sea Turtle Hospital. (Jessica Farrell, CC BY-ND) **********
Disse havskildpaddsvulster er forårsaget af en sygdom kaldet fibropapillomatosis, først beskrevet af marinbiologer i Florida Keys i 1930'erne. Efter årtiers undersøgelse er der stadig mange spørgsmål om denne smitsomme sygdom, da den fortsætter med at sprede sig.
Forskere har identificeret en skildpadde-specifik herpesvirus forbundet med sygdommen. Men det ser ud til, at virussen alene ikke er tilstrækkelig til at føre til tumordannelse; det skal udløses af en lokal miljøtilstand. Menneskerelaterede faktorer, såsom vandforurening og øget eksponering for UV-stråling på grund af det udtømte ozonlag, kan forværre tumorvækst i fibropapillomatosis, svarende til hvordan soleksponering øger risikoen og alvorligheden af humane hudkræftformer.
Mine kolleger og jeg fokuserer først på bedre at forstå, hvordan disse uarbejdsdygtige skildpaddsvulster vokser.
Er bestemte kropsplaceringer mere modtagelige for tumorudvikling? Kropsdele, der er udsat for den mest produktive tumorvækst i fibropapillomatose, inkluderer øjnene - der påvirker skildpaddernes evne til at se og overleve i naturen - og den bløde, sårbare underside af skallen.
Hvor hurtigt vokser tumorer i forskellige kropsdele? Vi har fundet ud, at okulære tumorer vokser markant hurtigere tilbage end tumorer placeret på andre dele af skildpadden anatomi.
Remi forbereder sig på sin tumorfjerningskirurgi på University of Floridas Whitney Sea Turtle Hospital. (David Duffy, CC BY-ND) Hvordan påvirker kirurgisk fjernelse skildpaddetumorerne? Selv efter adskillige runder med tumorfjerningskirurgi ved hjælp af en kauteriserende kuldioxidlaser er vedvarende tumorudvækst et tilbagevendende problem i inficerede havskildpadder. Vi har fundet ud af, at 60 procent af de rehabiliterende skildpaddsvulster i gennemsnit vokser tilbage inden for 36 dage. I gennemsnit vokser 60 procent af de rehabiliterende skildpaddsvulster tilbage inden for 36 dage. Vi forventer, at ægte genvækstrater over en længere periode i naturen imidlertid vil være meget mere alvorlige. Underliggende genetiske træk kan være en del af det, der får disse tumorer til at vokse tilbage igen og igen.
Nu, hvor vi har udfyldt nogle af disse baseline-data, ønsker vi at målrette de genetiske faktorer, der er ansvarlige for at fremskynde tumorvækst. Målet er at optimere målrettet terapi, der kan testes for effektivitet i havskildpadder, der ender på vores hospital.
**********
Fibropapillomatosis truer sundhed i havskildpadder på måder, der ligner meget, hvordan hudkræft påvirker menneskers sundhed negativt. Så hvorfor ikke tackle disse skildpaddetumorer med teknikker og tilgange til human onkologi og genetisk medicin?
Det er netop, hvad min kollega David Duffy gør ved at anvende præcisionsmedicinske baserede tilgange, der kombinerer en persons specifikke gener, miljø og livsstil for at optimere effektiviteten og den terapeutiske fordel ved deres medicinske behandling. Han er profileret fibropapillomatosis tumorvæv, der er blevet kirurgisk fjernet ved laserresektion som en del af rehabilitering. Derefter er det muligt at sammenligne de gener, der udtrykkes i tumorvæv, med dem i biopsier fra ikke-tumorområder i den samme skildpadde. Ved at undersøge de virale gener i herpesvirus såvel som skildpaddergenerne, der er forbundet med tumorvækst, fik han vital indsigt i sygdommens art og triggere.
Det viste sig, at selvom krybdyr i naturen deler tumorer deres underliggende genomik med humane kræftformer - der mest ligner den menneskelige hudkræft basalcellekarcinom. På grund af disse ligheder skal specifikke humane anti-kræftbehandlinger fungere med succes i havskildpadder.
Turtle Hospital on Marathon Key og University of Floridas Sea Turtle Hospital, der har arbejdet tæt sammen, har brugt humane antikræftlægemiddelbehandlinger som fluorouracil for at mindske tilbagefald af øjetumorer i havskildpadder efter kirurgi.
Dette koncept er ikke så langsigtet, når man overvejer, at de fleste kræftlægemidler til hunde for eksempel faktisk først blev udviklet til mennesker. Og takket være området komparativ onkologi kører rørledningen begge veje - indsigt fra kræftpatienter til hunde informerer om menneskelig behandling.
En stor tumor af fibropapillomatosis på en ung grøn havskildpadde. (Carol Duffy, CC BY-ND) Dette er alle gode nyheder for de stærkt svækkede havskildpadder, der ender på dyrehabilitationshospitaler. Men vi har stadig en måder at gå for at hjælpe ramte dyr i naturen.
Med fortsat forskning i sygdommens art og triggere håber vi dog at kaste lys over, hvorfor denne naturligt forekommende sygdom er spiraleret ud af kontrol. Jo mere vi ved om fibropapillomatose - dets genetik, hvordan det transmitteres, hvordan det metastaserer i hele kroppen, og hvilke miljømæssige ko-faktorer, der forværrer dens spredning og sværhedsgrad - jo mere kan vi sætte puslespilene sammen for at udvikle en løsning til populationer af vilde havskildpadder.
Med genomiske og miljømæssige analyser, der viser, at mennesker-inducerede ændringer driver sygdomsforekomsten i havskildpadder og andre vilde dyrearter, er det kun rimeligt, at mennesker deler nogle af deres sygdomsbehandlinger med disse dyr.
Denne artikel blev oprindeligt offentliggjort på The Conversation.
Jessica Alice Farrell, ph.d.-studerende i biologi, University of Florida
