Perché questi squali vivono fino a 400 anni e come possono aiutarci ad allungare la vita umana

13 Dicembre 2024 17:01

Gli scienziati hanno sequenziato quasi completamente il genoma dello squalo della Groenlandia (Somniosus microcephalus), il più longevo tra i vertebrati e uno degli animali che vive più a lungo in assoluto. Basti sapere che, secondo lo studio “Eye lens radiocarbon reveals centuries of longevity in the Greenland shark” pubblicato nel 2016 dagli scienziati della Sezione di Biologia Marina dell'Università di Copenaghen (Danimarca), questo pesce cartilagineo può vivere anche più di 400 anni. Secondo la datazione del carbonio-14 nei loro tessuti, infatti, è possibile stimare una longevità compresa tra 272 e oltre 500 anni. Nessun altro vertebrato compete con questi misteriosi squali, che vivono la loro lunghissima vita nelle gelide acque dell'Artico e dell'Oceano Atlantico settentrionale, anche se recentemente i ricercatori hanno avvistato un esemplare nei pressi di un atollo del Belize, nelle acque calde dei Caraibi.

Gli animali più longevi della Terra

Altre specie che vivono in un ambiente freddo hanno una longevità significativa, come la balena della Groenlandia (Balaena mysticetus) che arriva a 200 anni, così come la carpa Koi (oltre 220 anni) e la vongola oceanica (Arctica islandica) dell'Atlantico del nord che può superare i 500 anni. Il più longevo in assoluto è la cosiddetta medusa immortale, un idrozoo il cui ciclo biologico gli permette di vivere in tempo indefinito, passando dalla fase larvale a quella adulta e viceversa a tempo teoricamente indefinito. L'ambiente freddo non è comunque l'unico fattore coinvolto nella longevità dello squalo artico. Un ruolo importante è giocato anche dal metabolismo e dalla crescita lenti: lo squalo della Groenlandia cresce infatti di appena 1 centimetro all'anno, ma può superare i 6 metri di lunghezza, mentre la maturità sessuale viene raggiunta solo dopo i 100 anni di età. Chiaramente il “segreto” di questa longevità eccezionale risiede nel genoma dello squalo; proprio per questo gli scienziati hanno deciso di sequenziarlo.

Il genoma dello squalo della Groenlandia è lunghissimo e pieno di geni che riparano il DNA

Il nuovo studio è stato condotto da un team di ricerca internazionale guidato da scienziati tedeschi del Leibniz Institute on Aging – Fritz Lipmann Institute (FLI) e dell'Università Ruhr di Bochum, che hanno collaborato a stretto contatto con i colleghi di molti istituti. Fra quelli coinvolti il Sequencing Facility, Max Planck Institute for Molecular Genetics, il Dipartimento di Fisica e Astronomia dell'Università di Aarhus e tre atenei italiani: l'Università di Genova, la Scuola Superiore Normale di Pisa e la Stazione Zoologica Anton Dohrn di Napoli. I ricercatori, coordinati dal professor Steve HoffmanN, hanno scoperto che il genoma dello squalo artico è enorme, il più grande fra tutti quelli sequenziati degli altri squali e il doppio di quello dell'essere umano. La lunghezza del codice genetico è una caratteristica che era stata già  riscontrata anche in altre specie dalla longevità significativa. Gli scienziati sono riusciti a sequenziare fino al 92 percento del genoma del pesce e hanno fatto una scoperta molto interessante; circa il 70 percento è composto da elementi trasponibili, i cosiddetti geni “saltanti” che, grazie all'ausilio di enzimi chiamati trasposasi, possono spostarsi da una posizione all'altra della molecola del DNA.

In genere questi geni saltanti sono considerati un potenziale rischio di mutazioni e patologie connesse, come il cancro, mentre nello squalo della Groenlandia sembrerebbero essere un punto di forza. Tra questi geni peculiari ce ne sono molti che hanno la funzione di riparazione del DNA, che dunque si sono distribuiti lungo tutto il genoma; ciò avrebbe di fatto innescato un rallentamento dei processi di invecchiamento e un contrasto alle patologie a esse connesso, come appunto i tumori. “L'effetto dannoso di questi elementi trasponibili (geni saltanti) non solo viene annullato, ma forse persino invertito, così che l'integrità del genoma è ancora migliore nello squalo della Groenlandia” ha affermato alla CNN il professor Arne Sahm dell'Università Ruhr. “Utilizzando i genomi pubblici degli squali come confronto, abbiamo scoperto che i geni specificamente duplicati nello squalo della Groenlandia formano una rete funzionalmente connessa arricchita per la funzione di riparazione del DNA”, hanno sottolineato gli scienziati nell'abstract dello studio, non ancora sottoposto a revisione paritaria. Se ciò non bastasse, hanno scoperto una caratteristica distintiva nel soppressore tumorale chiave p53, una proteina nota come “guardiano del genoma” perché preserva il DNA dalle mutazioni dannose.

Perché il genoma dello squalo della Groenlandia può allungarci la vita

Sapere come è fatto e come funziona il genoma dello squalo della Groenlandia e di altre specie particolarmente longeve e resistenti, come ad esempio il ratto talpa, potrebbe sfociare in benefici significativi per la longevità umana, ad esempio grazie alla messa a punto di nuovi farmaci in grado di far funzionare alcuni geni umani come quelli degli animali centenari. Oppure si potrebbero impiegare terapie geniche ed editing genetico per replicare o addirittura inserire questi geni nel nostro. Ad oggi le tecniche di "taglia e incolla" del DNA come la CRISPR-CAS9 non sono ancora autorizzate sull'uomo a causa dei rischi significativi per la salute (soprattutto a causa delle mutazioni off-target), ma in futuro non si può escludere un “potenziamento” del genoma umano, sebbene si punti principalmente all'eliminazione delle gravi malattie congenite.

Come spiegato alla CNN dalla dottoressa Vera Gorbunova dell'Università Rochester di New York, la natura sceglie vari tipi di meccanismi per la riparazione del DNA. Una volta che è stato compreso come funzionano esattamente, “allora potremo vedere se possiamo progettare un farmaco specifico per colpire questo enzima del genoma in questo modo”, ha sottolineato. “Si può sognare la terapia genica, forse possiamo dare alle persone un gene dello squalo della Groenlandia, ma questo potrebbe essere un approccio più fantascientifico, ma qualcosa di più facilmente traducibile sarebbe, beh, forse possiamo progettare un farmaco che colpisca (un) gene umano e lo faccia funzionare un po' più come quello di uno squalo della Groenlandia. E questo… migliorerebbe la riparazione del DNA negli esseri umani”, ha chiosato l'esperta all'emittente statunitense. I dettagli della ricerca “The Greenland shark (Somniosus microcephalus) genome provides insights into extreme longevity” sono stati caricati su BiorXiv in attesa della pubblicazione su una rivista scientifica.