Vongole e la Minaccia del Cancro Trasmissibile
Il cancro trasmissibile si sta diffondendo tra le popolazioni di vongole lungo le coste.
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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Indice
Nel mondo della vita marina, le vongole possono talvolta essere colpite da qualcosa di insolito che la maggior parte delle persone potrebbe non aspettarsi: il cancro. Ma non è un cancro qualunque; è un tipo trasmissibile che può passare da una vongola all'altra. Sì, hai capito bene! Invece di essere solo un problema per la vongola singola, può potenzialmente diffondersi ad altre. Questo solleva domande su come tali malattie circolano in natura, come impattano le popolazioni di vongole e cosa potrebbe significare per i nostri ecosistemi costieri.
Cancro Trasmissibile?
Cos'è ilIl cancro trasmissibile è un fenomeno raro dove le cellule tumorali possono spostarsi da un organismo a un altro, 'infettando' effettivamente il nuovo ospite. Questo è stato trovato in alcune specie animali, con esempi notevoli di un cancro che colpisce i cani e un altro che colpisce i diavoli della Tasmania. In entrambi i casi, le cellule tumorali si diffondono tramite contatto diretto tra individui, proprio come una malattia contagiosa.
Ma che dire delle vongole? Be', i ricercatori hanno identificato un cancro trasmissibile simile nelle vongole a guscio molle, conosciuto come Neoplasia Trasmissibile dei Bivalvi (BTN). Questo cancro è caratterizzato da cellule tumorali che circolano nel fluido simile al sangue delle vongole, chiamato emolimfa, e può diffondersi attraverso l'acqua. Quindi, se stai immaginando un club segreto di vongole che condividono le loro cellule tumorali come pettegolezzi, non sei troppo lontano dalla verità!
La Storia di Fondo
La storia del cancro trasmissibile nelle vongole è iniziata negli anni '70, quando sono stati segnalati sintomi simili alla leucemia nelle vongole a guscio molle della Costa Est del Nord America. Passano alcuni decenni, e i ricercatori hanno iniziato a notare modelli di alta prevalenza e gravi perdite di popolazione in alcune aree a causa di questa condizione. Ad esempio, le popolazioni nel New England mostravano tassi allarmanti di fino al 90% di vongole colpite da questa maledetta malattia.
È interessante notare che la linea specifica di questo cancro è stata identificata, mostrando che probabilmente ha avuto origine da una singola fonte. Le vongole della Costa Est avevano una firma genetica distinta quando i ricercatori hanno analizzato le cellule tumorali, suggerendo che la malattia avesse un albero genealogico molto stretto, proprio come una riunione di famiglia andata male!
Una Scoperta sulla Costa Ovest
Quando gli scienziati hanno rivolto la loro attenzione verso la Costa Ovest, si aspettavano di trovare una popolazione sana di vongole a guscio molle. Ma sorpresa! Hanno scoperto che le vongole nello Stato di Washington, in particolare intorno a Triangle Cove, erano anch'esse colpite da BTN. Chi ha invitato questa malattia alla festa della costa ovest? Si scopre che le cellule tumorali sono davvero brave a fare l'autostop nell'acqua o forse si attaccano a vongole che sono state spostate da attività umane.
Con le vongole che diventano rapidamente le stelle di questa storia inquietante, i ricercatori hanno iniziato a capire l'estensione della diffusione e se questa nuova popolazione di vongole stesse soffrendo dalla stessa linea di BTN che ha causato scompiglio sulla Costa Est.
L'Importanza del DNA Ambientale
Per rintracciare questa epidemia di cancro, i ricercatori hanno utilizzato una tecnica intelligente conosciuta come analisi del DNA ambientale (EDNA). L'eDNA consente agli scienziati di prelevare un campione d'acqua, filtrarli e analizzare il DNA che galleggia, che potrebbe includere pezzi di tutti i tipi di organismi – comprese le cellule tumorali. Questo metodo è diventato sempre più popolare nello studio della vita marina e nel monitoraggio dei patogeni negli ambienti acquatici.
Immagina di poter spiare cosa succede sotto le onde senza dover immergerti! È come la versione vongola di un reality show, dove l'ambiente fornisce indizi su cosa sta succedendo sotto la superficie. Inoltre, fa risparmiare agli scienziati il fastidio di dover catturare ogni vongola singolarmente per testarli.
Metodologia: Come Hanno Fatto
Innanzitutto, i ricercatori hanno raccolto vongole a guscio molle da diverse località nel Puget Sound e hanno prelevato campioni della loro emolimfa. Poi, hanno messo questi campioni sotto un microscopio per cercare quelle cellule tumorali furbe. Se trovavano prove della malattia, conducevano ulteriori analisi per confermarne la presenza.
Mentre ciò accadeva, hanno anche raccolto campioni d'acqua di mare da varie località per controllare l'eDNA. Questo ha comportato il filtraggio dell'acqua di mare per catturare eventuali tracce di DNA di vongola o DNA tumorale fluttuante. Con tecnologie come qPCR (reazione a catena della polimerasi quantitativa), hanno testato i campioni per vedere quante cellule tumorali si nascondessero nell'ambiente.
Risultati Chiave
Analizzando l'emolimfa e l'eDNA, i ricercatori hanno fatto diverse scoperte importanti:
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La Presenza Inaspettata di BTN: Le vongole di Triangle Cove e delle aree circostanti risultavano effettivamente avere il cancro trasmissibile! Questo era sorprendente considerando che si pensava che le vongole sulla Costa Ovest fossero immune a questa malattia.
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Alti Tassi di Prevalenza: I ricercatori hanno documentato tassi crescenti di BTN tra le vongole provenienti da varie località nel tempo, indicando una crescente preoccupazione per le popolazioni locali di vongole.
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Collegamento Genetico Stabilito: Il cancro trovato in queste vongole della Costa Ovest era strettamente correlato alla variante della Costa Est, suggerendo un trasferimento da est a ovest, probabilmente tramite attività umane o scambi d'acqua.
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Evidenza di Diffusione Ambientale: I campioni di eDNA hanno mostrato che le cellule tumorali potevano essere rilevate nell'acqua di mare fino a due chilometri da dove il cancro era stato identificato per la prima volta, indicando un impatto ambientale più ampio.
Implicazioni per le Popolazioni di Vongole
La scoperta del cancro trasmissibile tra le vongole nel Puget Sound solleva diverse domande. Potrebbe questo portare a una nuova ondata di declini di popolazione simile a quelli visti sulla Costa Est? Se sì, cosa si può fare per mitigare la diffusione? I ricercatori sottolineano che man mano che più vongole vengono infettate, aumenta la probabilità di gravi perdite di popolazione. Tuttavia, la natura ha le sue vie, e col tempo, la popolazione di vongole potrebbe adattarsi, portando potenzialmente a una razza di vongole più resistente.
Le vongole potrebbero essere i supereroi del mare, combattendo il cancro di generazione in generazione, ma prima devono sopravvivere a questa crisi. È come la battaglia finale delle vongole contro le proprie cellule!
Direzioni per Futuri Ricerca
Ora che i ricercatori hanno rilevato il BTN sulla Costa Ovest, c'è bisogno di un monitoraggio continuo per tenere traccia della diffusione e dell'impatto della malattia. Probabilmente continueranno a utilizzare tecniche di eDNA, che si sono rivelate efficaci, per avere un quadro più chiaro dell'evoluzione della situazione. L'obiettivo finale sarebbe sviluppare strategie per proteggere le popolazioni di vongole da questa malattia invasiva.
Gli scienziati sono anche interessati a comprendere meglio i meccanismi di trasmissione. È solo tramite l'acqua, o potrebbero esserci altri fattori in gioco, come il movimento di vongole infette? Serve più ricerca per districare i dettagli di questo dramma sottomarino.
Conclusione
Il cancro trasmissibile nelle vongole può sembrare una strana svolta in una soap opera marina, ma è un problema reale che colpisce la salute delle popolazioni di vongole nei nostri oceani. Con la capacità di diffondersi attraverso l'acqua e su distanze, il BTN rappresenta una minaccia significativa per le vongole a guscio molle sia sulla Costa Est che sulla Costa Ovest.
Man mano che i ricercatori indagano ulteriormente su questo fenomeno, possiamo aspettarci di imparare di più su come affrontare questa sfida. Che sia attraverso tecniche di monitoraggio avanzate o potenziali interventi, la lotta contro questo cancro trasmissibile sarà cruciale per il futuro delle vongole.
La prossima volta che sei in spiaggia, ricorda che non sono solo i bagnanti a godersi la riva-potrebbe esserci una crisi di salute seria che accade nella comunità di vongole sotto le onde. Teniamo d'occhio le vongole e facciamo il tifo per loro mentre affrontano questa straordinaria sfida!
Titolo: Identification of an Outbreak of Bivalve Transmissible Neoplasia in Soft-Shell Clams (Mya arenaria) in the Puget Sound Using Hemolymph and eDNA Surveys
Estratto: 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.
Autori: 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
Ultimo aggiornamento: 2024-12-07 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.03.626659
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.03.626659.full.pdf
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
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