De realiteit van zeeschildpadden is heel anders dan de leuke, speelse manier waarop ze worden afgebeeld in populaire films zoals Finding Nemo. Zeeschildpadden over de hele wereld zijn verre van zorgeloos en worden zwaar belast door slopende weke delen tumoren. Alle zeven soorten zeeschildpadden die in de oceanen van de aarde worden gevonden, zijn geclassificeerd als kwetsbaar, bedreigd of ernstig bedreigd - en ze worden allemaal getroffen door deze tumoren. Ze remmen het zicht, de voeding en beweging van de dieren. Gecombineerd met andere door de mens veroorzaakte milieuproblemen, bedreigen de gezwellen het bestaan van zeeschildpadden.
gerelateerde inhoud
- Kanker is een zorg die olifanten zich gerust kunnen vergeten
Mijn collega's en ik van het Whitney Laboratory en het Sea Turtle Hospital van de Universiteit van Florida wenden zich tot recente technologische ontwikkelingen en nieuwe genetische en therapeutische toepassingen om te proberen te ontrafelen hoe deze ziekte werkt. Enkele van onze beste inzichten zijn afkomstig van het gebruik van de instrumenten van menselijke oncologie en precisiegeneeskunde. Hopelijk stoppen we uiteindelijk de wereldwijde overname van de ziekte en helpen we de zeeschildpadden die in het wild zijn getroffen.
Een patiënt die meerdere operatierondes heeft doorlopen in het Whitney Sea Turtle Hospital. (Jessica Farrell, CC BY-ND) **********
Deze zeeschildpadtumoren worden veroorzaakt door een ziekte genaamd fibropapillomatosis, voor het eerst beschreven door mariene biologen in de Florida Keys in de jaren 1930. Na tientallen jaren van studie blijven er veel vragen over deze besmettelijke ziekte terwijl deze zich blijft verspreiden.
Onderzoekers hebben een schildpadspecifiek herpesvirus geïdentificeerd dat verband houdt met de ziekte. Maar het lijkt erop dat het virus alleen niet voldoende is om te leiden tot tumorvorming; het moet worden veroorzaakt door een gelokaliseerde omgevingsconditie. Mensgebonden factoren zoals watervervuiling en verhoogde blootstelling aan UV-straling vanwege de uitgeputte ozonlaag kunnen fibropapillomatosis tumorgroei verergeren, vergelijkbaar met hoe blootstelling aan de zon het risico en de ernst van menselijke huidkanker verhoogt.
Mijn collega's en ik richten ons eerst op een beter begrip van hoe deze invaliderende schildpadtumoren groeien.
Zijn bepaalde lichaamslocaties gevoeliger voor tumorontwikkeling? Lichaamsdelen die worden blootgesteld aan de meest productieve tumorgroei van fibropapillomatose omvatten de ogen - die het vermogen van schildpadden om in het wild te zien en te overleven beïnvloeden - en de zachte, kwetsbare onderkant van de schaal.
Hoe snel groeien tumoren in verschillende lichaamsdelen? We hebben ontdekt dat oculaire tumoren aanzienlijk sneller hergroeien dan tumoren die zich op andere delen van de schildpadanatomie bevinden.
Remi bereidt zich voor op zijn tumorverwijderingsoperatie aan het Whitney Sea Turtle Hospital van de Universiteit van Florida. (David Duffy, CC BY-ND) Hoe beïnvloedt chirurgische verwijdering de schildpadtumoren? Zelfs na meerdere ronden van tumorverwijderingsoperaties met behulp van een cauteriserende koolstofdioxidelaser, is aanhoudende tumorgroei een terugkerend probleem bij geïnfecteerde zeeschildpadden. We hebben geconstateerd dat gemiddeld 60 procent van de revaliderende schildpadtumoren binnen 36 dagen opnieuw groeit. Gemiddeld groeit 60 procent van de revaliderende schildpadtumoren binnen 36 dagen terug. We zouden echter verwachten dat echte hergroei over een langere periode in het wild veel ernstiger zou zijn. De onderliggende genetische kenmerken kunnen onderdeel zijn van wat deze tumoren ertoe aanzet om steeds weer terug te groeien.
Nu we enkele van deze basisgegevens hebben ingevuld, willen we ons richten op de genetische factoren die verantwoordelijk zijn voor het versnellen van de tumorgroei. Het doel is om gerichte therapieën te optimaliseren die kunnen worden getest op effectiviteit bij zeeschildpadden die in ons ziekenhuis belanden.
**********
Fibropapillomatosis bedreigt de gezondheid van zeeschildpadden op manieren die erg lijken op hoe huidkanker de menselijke gezondheid nadelig beïnvloedt. Dus waarom deze schildpadtumoren niet aanpakken met de technieken en benaderingen van menselijke oncologie en genetische geneeskunde?
Dat is precies wat mijn collega David Duffy doet door nauwkeurige, op medicijnen gebaseerde benaderingen toe te passen die de specifieke genen, omgeving en levensstijl van een individu combineren om de effectiviteit en therapeutische voordelen van hun medische zorg te optimaliseren. Hij is geprofileerd fibropapillomatosis tumorweefsel dat chirurgisch is verwijderd door laserresectie als onderdeel van revalidatie. Dan is het mogelijk om de genen die tot expressie worden gebracht in tumorweefsel te vergelijken met die in biopten van niet-tumorgebieden van dezelfde schildpad. Door de virale genen in het herpesvirus te onderzoeken, evenals de schildpadgenen die zijn geassocieerd met tumorgroei, heeft hij vitaal inzicht verkregen in de aard en triggers van de ziekte.
Het bleek dat, hoewel reptiel van aard, de tumoren hun onderliggende genomics delen met menselijke kankertypes - die het meest lijken op basaalcelcarcinoom van menselijke huidkanker. Vanwege deze overeenkomsten zouden specifieke antikankertherapieën bij mensen met succes moeten werken bij zeeschildpadden.
Het Turtle Hospital op Marathon Key en het Sea Turtle Hospital van de Universiteit van Florida, die nauw samenwerken, hebben medicamenteuze behandelingen tegen kanker, zoals fluorouracil, gebruikt om postoperatieve herhaling van oogtumoren bij zeeschildpadden te verminderen.
Dit concept is niet zo vergezocht als je bedenkt dat de meeste kankermedicijnen voor honden bijvoorbeeld eigenlijk eerst voor mensen zijn ontwikkeld. En dankzij het veld van vergelijkende oncologie loopt de pijplijn in beide richtingen - inzichten van patiënten met hondenkanker informeren mensen over behandelingen.
Een grote fibropapillomatosis tumormassa op een jonge groene zeeschildpad. (Carol Duffy, CC BY-ND) Dit is allemaal goed nieuws voor de zwaar verzwakte zeeschildpadden die in dierenklinieken terechtkomen. Maar we hebben nog steeds een manier om getroffen dieren in het wild te helpen.
Met voortdurend onderzoek naar de aard en triggers van de ziekte, hopen we echter licht te werpen op waarom deze van nature voorkomende ziekte uit de hand loopt. Hoe meer we weten over fibropapillomatose - de genetica, hoe het wordt overgedragen, hoe het door het hele lichaam uitzaait, en welke omgevingsco-factoren de verspreiding en ernst ervan verergeren - hoe meer we de puzzelstukjes kunnen samenstellen om een oplossing te bedenken voor populaties van wilde zeeschildpadden.
Met genomische en omgevingsanalyses die aangeven dat door mensen veroorzaakte veranderingen de opkomst van ziekten bij zeeschildpadden en andere diersoorten in de natuur veroorzaken, is het niet meer dan eerlijk dat mensen een deel van hun behandelingen met deze dieren delen.
Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation.
Jessica Alice Farrell, promovendus in de biologie, Universiteit van Florida
