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Les palourdes et la menace du cancer transmissible

Le cancer transmissible se propage parmi les populations de palourdes le long des côtes.

Sydney A. Weinandt, Zachary J. Child, Dorothy Lartey, Angel Santos, Holden Maxfield, Jordana K. Sevigny, Fiona E. S. Garrett, Peter D. Smith, Rachael M. Giersch, Samuel F. M. Hart, Franchesca Perez, Lucas Rabins, Samuel Kaiser, Anna Boyar, Jan Newton, Jesse Kerr, James L. Dimond, Michael J. Metzger

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Dans le monde de la vie marine, les palourdes peuvent parfois être touchées par quelque chose d'un peu bizarre que la plupart des gens ne s'attendraient pas à voir : le cancer. Mais pas n'importe quel cancer ; c'est un type transmissible qui peut passer d'une palourde à une autre. Ouais, tu as bien lu ! Au lieu d'être juste un souci pour une palourde, ça peut potentiellement se propager à d'autres. Ça soulève des questions sur comment ces maladies circulent dans la nature, comment elles impactent les populations de palourdes et ce que ça pourrait signifier pour nos écosystèmes côtiers.

Qu'est-ce que le cancer transmissible ?

Le cancer transmissible est un phénomène rare où les cellules cancéreuses peuvent se déplacer d'un organisme à un autre, 'infectant' le nouvel hôte. Ça a été observé chez quelques espèces animales, avec des exemples notables comme un cancer touchant les chiens et un autre chez les diables de Tasmanie. Dans les deux cas, les cellules cancéreuses se propagent par contact direct entre individus, un peu comme une maladie contagieuse.

Mais qu'en est-il des palourdes ? Eh bien, les chercheurs ont identifié un cancer transmissible similaire chez les palourdes à coquille souple, connu sous le nom de Néoplasie Transmissible des Bivalves (BTN). Ce cancer a été caractérisé par des cellules cancéreuses circulant dans le fluide sanguin des palourdes, appelé Hémolymphe, et il peut se propager par l'eau. Donc, si tu imagines un club secret de palourdes partageant leurs cellules cancéreuses comme des ragots, tu n'es pas trop loin de la vérité !

L'Histoire de Fond

L'histoire du cancer transmissible chez les palourdes a commencé dans les années 1970, quand des symptômes semblables à la leucémie ont été rapportés chez des palourdes à coquille souple de la côte est de l'Amérique du Nord. Avance rapide de quelques décennies, et les chercheurs ont commencé à remarquer des patterns de haute prévalence et de pertes de population sévères dans certaines zones à cause de cette maladie. Par exemple, les populations dans le New England montraient des taux alarmants allant jusqu'à 90% de palourdes touchées par cette maladie méchante.

Fait intéressant, la lignée spécifique de ce cancer a été identifiée, montrant qu'elle provenait probablement d'une seule source. Les palourdes de la côte est avaient une signature génétique distincte quand les chercheurs ont analysé les cellules cancéreuses, laissant penser que la maladie avait un arbre généalogique très serré, un peu comme une réunion de famille qui tourne mal !

Une Découverte sur la Côte Ouest

Quand les scientifiques ont tourné leur regard vers la côte ouest, ils s'attendaient à trouver une population saine de palourdes à coquille souple. Mais surprise ! Ils ont découvert que les palourdes dans l'État de Washington, particulièrement autour de Triangle Cove, étaient également touchées par le BTN. Qui a invité cette maladie à la fête de la côte ouest ? Il s'avère que les cellules cancéreuses sont vraiment douées pour faire du stop dans l'eau ou possiblement s'accrocher aux palourdes qui ont été déplacées par des activités humaines.

Avec les palourdes devenant rapidement les stars de cette histoire creepy, les chercheurs ont commencé à comprendre l'étendue de la propagation et si cette nouvelle population de palourdes souffrait de la même lignée de BTN qui a causé des ravages sur la côte est.

L'Importance de l'ADN Environnemental

Pour traquer cette épidémie de cancer, les chercheurs ont utilisé une technique astucieuse connue sous le nom d'analyse d'ADN environnemental (EDNA). L'eDNA permet aux scientifiques de prendre un échantillon d'eau, de le filtrer et d'analyser l'ADN qui flotte, ce qui pourrait inclure des morceaux de toutes sortes d'organismes – y compris des cellules cancéreuses. Cette méthode est devenue de plus en plus populaire pour étudier la vie marine et suivre les pathogènes dans les environnements aquatiques.

Imagine pouvoir espionner ce qui se passe sous les vagues sans avoir à plonger ! C'est comme la version palourde d'une télé-réalité, où l'environnement fournit des indices sur ce qui se passe sous la surface. Et en plus, ça évite aux scientifiques d'avoir à attraper chaque palourde individuellement pour les tester.

Méthodologie : Comment ils ont fait

D'abord, les chercheurs ont collecté des palourdes à coquille souple de plusieurs endroits dans le Puget Sound et ont pris des échantillons de leur hémolymphe. Ensuite, ils ont placé ces échantillons sous un microscope pour chercher ces cellules cancéreuses sournoises. S'ils trouvaient des preuves de la maladie, ils réalisaient des analyses supplémentaires pour confirmer sa présence.

Pendant ce temps, ils ont également collecté des échantillons d'eau de mer de divers endroits pour vérifier la présence d'eDNA. Cela impliquait de filtrer l'eau de mer pour capturer toutes traces d'ADN de palourde ou d'ADN de cancer qui flottaient. Avec des technologies comme le qPCR (réaction de polymérase en chaîne quantitative), ils ont testé les échantillons pour voir combien de cellules cancéreuses se cachaient dans l'environnement.

Découvertes Clés

En analysant l'hémolymphe et l'eDNA, les chercheurs ont fait plusieurs découvertes importantes :

  1. La Présence Inattendue de BTN : Des palourdes de Triangle Cove et des zones environnantes ont effectivement été trouvées avec un cancer transmissible ! C'était surprenant étant donné que l'on pensait que les palourdes de la côte ouest étaient intactes face à cette maladie.

  2. Des Taux de Prévalence Élevés : Les chercheurs ont documenté des taux croissants de BTN parmi les palourdes de divers endroits au fil du temps, indiquant une préoccupation grandissante pour les populations locales de palourdes.

  3. Lien Génétique Établi : Le cancer trouvé chez ces palourdes de la côte ouest était étroitement lié à la variante de la côte est, suggérant un transfert de l'est vers l'ouest, probablement à travers des activités humaines ou un échange d'eau.

  4. Preuves de Propagation Environnementale : Les échantillons d'eDNA ont montré que les cellules cancéreuses pouvaient être détectées dans l'eau de mer jusqu'à deux kilomètres de l'endroit où le cancer a été identifié pour la première fois, indiquant un impact environnemental plus large.

Implications pour les Populations de Palourdes

La découverte de cancer transmissible parmi les palourdes dans le Puget Sound soulève plusieurs questions. Cela pourrait-il mener à une nouvelle vague de déclins de population similaire à ceux observés sur la côte est ? Si oui, que peut-on faire pour atténuer la propagation ? Les chercheurs soulignent qu'à mesure que plus de palourdes sont infectées, la probabilité de pertes de population sévères augmente. Cependant, la nature a ses manières, et avec le temps, la population de palourdes pourrait s'adapter, menant potentiellement à une race de palourdes plus résistantes.

Les palourdes pourraient être les super-héros de la mer, luttant contre le cancer une génération à la fois, mais d'abord, elles doivent survivre à cette crise. C'est comme la bataille ultime des palourdes contre leurs propres cellules !

Directions de Recherche Futures

Maintenant que les chercheurs ont détecté le BTN sur la côte ouest, il y a besoin d'un suivi continu pour suivre la propagation de la maladie et son impact. Ils continueront probablement à utiliser des techniques d'eDNA, qui se sont révélées efficaces, pour obtenir une image plus claire de l'évolution de la situation. L'objectif ultime serait de développer des stratégies pour protéger les populations de palourdes contre cette maladie invasive.

Les scientifiques sont également intéressés à mieux comprendre les mécanismes de transmission. Est-ce que c'est uniquement à travers l'eau, ou y a-t-il d'autres facteurs en jeu, comme le mouvement de palourdes infectées ? Plus de recherches sont nécessaires pour démêler les détails de ce drame sous-marin.

Conclusion

Le cancer transmissible chez les palourdes peut sembler comme un étrange retournement de situation dans un soap opera marin, mais c'est un vrai problème affectant la santé des populations de palourdes dans nos océans. Avec sa capacité à se propager par l'eau et à travers les distances, le BTN représente une menace significative pour les palourdes à coquille souple sur les côtes est et ouest.

Alors que les chercheurs investiguent ce phénomène plus en profondeur, on peut s'attendre à en apprendre davantage sur la façon de gérer ce défi. Que ce soit à travers des techniques de suivi avancées ou d'éventuelles interventions, la lutte contre ce cancer transmissible sera cruciale pour l'avenir des palourdes.

La prochaine fois que tu es à la plage, souviens-toi que ce ne sont pas juste des amateurs de soleil qui profitent du rivage - il pourrait y avoir une crise de santé sérieuse qui se déroule dans la communauté des palourdes en dessous des vagues. Gardons un œil sur les palourdes et encourageons-les alors qu'elles font face à ce défi extraordinaire !

Source originale

Titre: Identification of an Outbreak of Bivalve Transmissible Neoplasia in Soft-Shell Clams (Mya arenaria) in the Puget Sound Using Hemolymph and eDNA Surveys

Résumé: Bivalve transmissible neoplasia (BTN) is one of three known types of naturally transmissible cancer-- cancers in which the whole cancer cells move from individual to individual, spreading through natural populations. BTN is a lethal leukemia-like cancer that has been observed throughout soft-shell clam (Mya arenaria) populations on the east coast of North America, with two distinct sublineages circulating at low enzootic levels in New England, USA, and Prince Edward Island, Canada. Major cancer outbreaks likely due to Mya arenaria BTN (MarBTN) were reported in 1980s and the 2000s and the disease has been observed since the 1970s, but it has not been observed in populations of this clam species on the US west coast. In 2022, we collected soft-shell clams from several sites in Puget Sound, Washington, USA, and unexpectedly found high prevalence of BTN in two sites (Triangle Cove on Camano Island and near Stanwood in South Skagit Bay). Prevalence of BTN increased in subsequent years, reaching >75% in both sites in 2024, while it was not observed in other sites, suggesting the early stages of a severe disease outbreak following recent introduction. We observed that these cancer cells contain several somatic transposing insertion sites found only in the USA-sublineage of MarBTN, showing that it likely was recently transplanted from New England to this location. We then developed a sensitive environmental DNA (eDNA) assay, using qPCR to target somatic mutations in the MarBTN mitogenome, and showed that MarBTN can be detected in seawater at Triangle Cove, as well as several kilometers outside of the cove. We then used this assay to survey 50 sites throughout Puget Sound, confirming that the disease can be detected at high levels at Triangle Cove and South Skagit Bay, and showing that it extends beyond these known sites. However, while normal soft-shell clam mtDNA was widely detected, MarBTN was undetectable throughout most of Puget Sound and currently remains limited to the South Skagit Bay area and north Port Susan. These results identify a previously unknown severe outbreak of a transmissible cancer due to long-distance transplantation of disease from another ocean, and they demonstrate the utility of eDNA methods to track the spread of BTN through the environment.

Auteurs: Sydney A. Weinandt, Zachary J. Child, Dorothy Lartey, Angel Santos, Holden Maxfield, Jordana K. Sevigny, Fiona E. S. Garrett, Peter D. Smith, Rachael M. Giersch, Samuel F. M. Hart, Franchesca Perez, Lucas Rabins, Samuel Kaiser, Anna Boyar, Jan Newton, Jesse Kerr, James L. Dimond, Michael J. Metzger

Dernière mise à jour: 2024-12-07 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.03.626659

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.03.626659.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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