Importanța conservării țesuturilor moi fosilizate în înțelegerea istoriei evolutive a cancerului

Publicat în Biology, studiul dedicat conservării țesuturilor moi fosilizate explorează o direcție emergentă în paleontologie moleculară: utilizarea proteomicii pentru investigarea bolilor străvechi, în special cancerul, la dinozauri. Cercetarea, realizată de o echipă interdisciplinară, subliniază importanța strategiilor de colectare și conservare a fosilelor pentru a susține viitoarele analize moleculare care ar putea dezvălui adaptări oncologice pierdute în timp.
Teoria istoriei vieții, un cadru teoretic central în biologia evolutivă, descrie modul în care organismele își alocă resursele între creștere, reproducere și supraviețuire. Cancerul, ca fenomen biologic, se poate încadra în aceste compromisuri, apărând ca o consecință a selecției naturale în contextul multicelularității și al longevității.

Deși timp îndelungat s-a considerat că cancerul era rar în trecutul evolutiv, descoperirile recente contrazic această viziune. În special, fosilele de hadrosauri din Cretacic Târziu au furnizat dovezi clare de tumori maligne și benigne, semnalând că aceste afecțiuni afectau frecvent organismele mari. În paralel, megafauna actuală, precum elefanții sau balenele, a dezvoltat strategii genetice sofisticate pentru combaterea cancerului. Prin comparație, rămâne neclar cum gestionau dinozaurii aceste riscuri oncologice. Acest studiu oferă o cale de acces către aceste răspunsuri prin analiza moleculară a fosilelor.

Despre studiu

Tehnici avansate de paleoproteomică

Echipa de cercetare a utilizat o suită de tehnologii de ultimă generație pentru a investiga conservarea țesuturilor moi în fosilele de dinozauri:

• Spectrometria de masă – pentru identificarea peptidelor și proteinelor fosilizate;
• Microscopie electronică de scanare (SEM) – pentru vizualizarea detaliată a microstructurilor, inclusiv celule de tip eritrocitar;
• ToF-SIMS (Secondary Ion Mass Spectrometry) – pentru detectarea aminoacizilor marcați ai colagenului (hidroxiprolină, hidroxilizină);
• Spectroscopie în infraroșu cu sincrotron – pentru confirmarea prezenței proteinelor în matricea osoasă;
• Teste imunologice – pentru validarea moleculelor specifice vertebratelor, precum osteocalcina.

Aceste metode au fost aplicate nu doar pe țesuturi osoase, ci și pe alte structuri fosilizate, cum ar fi pigmenții oculari sau conținutul hematic al insectelor fosilizate.

Studiul pe Telmatosaurus transsylvanicus

Un caz notabil analizat a fost un exemplar juvenil de Telmatosaurus transsylvanicus, un hadrosaurid din Bazinul Hațeg (România), datat din Cretacic Târziu. Fosila analizată (specimenul LPB R.1305) prezenta o formațiune tumorală la nivelul mandibulei, diagnosticată anterior ca ameloblastom – o tumoră benignă cu origine odontogenă.

Cercetătorii au folosit SEM pentru a examina structurile tisulare din cadrul acestei leziuni. S-au identificat formațiuni cu aspect eritrocitar și fibre calcificate similare colagenului, confirmând păstrarea unor componente celulare în cadrul tumorii. Această descoperire întărește ideea că tumori complexe și țesuturi moi pot fi remarcabil conservate în fosilele din Hațeg, un sit cu condiții sedimentare favorabile.

Rezultate

Rezultatele principale ale studiului includ:

• Detectarea structurilor celulare conservate (probabil eritrocite) în cadrul unei tumori odontogene la un dinozaur erbivor, demonstrând un nivel ridicat de conservare a țesuturilor moi.
• Validarea aplicabilității metodelor paleoproteomice asupra leziunilor neoplazice fosilizate, inclusiv SEM și ToF-SIMS, cu potențial pentru viitoare analize proteice detaliate.
• Confirmarea existenței tumorilor benigne și maligne în mai multe taxoni de dinozauri, în special în vertebrele caudale ale hadrosaurilor (Edmontosaurus, Telmatosaurus), oferind sprijin empiric ideii că cancerul era o realitate biologică frecventă în Mesozoic.
• Coroborarea ipotezei conservării proteice pe termen lung, cu proteine precum colagenul păstrate în matricea osoasă pentru zeci de milioane de ani.

Studiul propune, de asemenea, ca analiza proteomică a tumorilor din fosile să investigheze prezența unor mutații oncogenice conservate, precum BRAF V600E, frecvent implicate în ameloblastomul modern. Identificarea unor astfel de mutații la dinozauri ar susține ideea unei conservări evolutive a unor căi tumorale.

Concluzii

Această cercetare demonstrează valoarea excepțională a țesuturilor moi fosilizate în înțelegerea istoriei evolutive a cancerului. Prin aplicarea tehnologiilor moderne asupra fosilelor colectate cu grijă, putem accesa informații moleculare esențiale despre tumorile antice și despre strategiile de suprimare oncologică dezvoltate de speciile dispărute.

Dincolo de relevanța paleontologică, studiul are implicații importante pentru oncologia comparativă modernă. Descoperirea unor mecanisme ancestrale de control tumoral ar putea ghida dezvoltarea de noi terapii sau strategii profilactice. Mai mult, analiza influenței mediului preistoric asupra carcinogenezei poate contribui la înțelegerea factorilor ecologici în etiologia cancerului contemporan.

Prin urmare, investirea în colectarea, conservarea și analiza țesuturilor moi fosilizate nu este doar o misiune paleontologică, ci și una biomedicală, cu potențial transdisciplinar remarcabil.