Bij bruine rivierdonderpadvissen is een besmettelijk melanoom aangetroffen.
Het beweegt zich als een parasiet van gastheer naar gastheer.
Dit is de eerste bekende overdraagbare kanker bij een zoetwaterdier.
Onderzoekers uit Vermont publiceerden de bevindingen in Nature. Ze beschrijven een ziekte waarbij levende kankercellen uit hun oorspronkelijke vissen ontsnappen en anderen infecteren. Het is geen mutatie veroorzaakt door blootstelling aan de zon. Het is een infectieus agens.
Aanvankelijk zagen biologen verhoogde zwarte laesies bij vissen in New England en Canada. Ze gingen ervan uit dat het vervuiling was of een standaardinfectie. Ze hadden het mis. De genetische gegevens vertelden een vreemd verhaal.
Hoe begon deze besmettelijke kanker?
Sportvissers begonnen rond 2012 zieke bruine meervallen (Ameiurus nebulosus ) op te merken in Lake Memphremagog. Dit grensoverschrijdende meer ligt tussen Vermont en Quebec. In 2104 had bijna een derde van de onderzochte vissen deze tumoren.
“In eerste instantie vermoedden we een virus of een contaminant”, zegt Julie Dragon, medeleider van het onderzoek aan de Universiteit van Vermont (UVM). “Maar dat kwam niet uit.”
Omdat de bruine donderpad indicatorsoorten zijn, verwachtte het team gifstoffen aan te treffen. In plaats daarvan vonden ze klonaal overdraagbaar melanoom.
Genetische sequencing onthulde de waarheid.
Het tumor-DNA leek veel meer op andere tumormonsters dan op de vissen die ze bij zich droegen. Honderdduizenden genetische varianten werden gedeeld door tumoren, maar waren afwezig in het gezonde gastheerweefsel. Dit is het kenmerk van een besmettelijke kanker.
Er zijn slechts vier erkende soorten overdraagbare kankers in het dierenrijk. Drie daarvan komen voor in mariene of terrestrische soorten. Dit is de eerste in een vis.
De anderen zijn onder meer:
– Gezichtstumorziekte bij Tasmaanse duivels.
– Venerische tumoren bij honden.
– Leukemie-achtige kankers bij tweekleppige weekdieren.
Wat verspreidt het melanoom?
Onderzoekers zijn er nog niet 100% zeker van.
Mark Henderson, medeleider van de Rubenstein School van UVM, merkte op dat overdracht lijkt te gebeuren bij grotere vissen in de paaileeftijd. Paaigedrag omvat nauw fysiek contact in ondiep water. Dat contact zou ervoor kunnen zorgen dat tumorcellen tussen individuen kunnen passeren.
Biologie zou ook kunnen helpen. Donderpad heeft geen schubben. Ze brengen tijd door op de bodem van het meer. Het sediment daar zou vrij zwevende kankercellen kunnen bevatten die via hun huid de vissen binnendringen.
Verontreinigende stoffen of hormonale verschuivingen kunnen het immuunsysteem verzwakken. Het arseengehalte in de kankercellen is verhoogd. Maar oorzaak en gevolg zijn niet bewezen. Arseen is van nature aanwezig in de bodem van New England. Er zijn hoge concentraties in het noordoosten van Vermont en Maine – dezelfde gebieden waar deze kanker voorkomt.
Is het gevaarlijk voor de mens?
Nee.
Lake Memphremagog levert water aan meer dan 175.00 mensen. De ziekte vormt geen bedreiging voor hen. Menselijke immuunsystemen verwerpen viskankercellen. Het hanteren van de vis is veilig.
Maar Henderson eet ze niet op.
“Persoonlijk zou ik degenen met een tumor niet eten”, zei hij. Ongeveer 30% van de meervallen in het meer heeft er last van.
Waar bestaat deze overdraagbare kanker nog meer?
De ziekte komt niet voor in Lake Memphremagog.
Bij bemonstering in Vermont, New Hampshire, Maine, New Brunswick en Massachusetts werden soortgelijke problemen ontdekt. “We hebben het in een paar andere vijvers en meren gevonden”, zegt Peter Emerson, een staatsbioloog in Vermont.
Veel van deze locaties hebben ongerept water. Ze zijn ver verwijderd van stortplaatsen.
Milieuactivisten hadden zich zorgen gemaakt over de gifstoffen uit de Coventry Landfill. De gegevens ondersteunen dit niet. De gevallen zijn gelijkmatig verdeeld. Ze clusteren niet in de buurt van de stortplaats in South Bay. Uit waterkwaliteitstests blijkt dat er weinig verontreinigende stoffen aanwezig zijn in Lake Champlain, waar de kanker nog niet is waargenomen.
Verhoogd arseen is geografisch met elkaar verbonden. Maar of arseen de mutatie veroorzaakt, het immuunsysteem verzwakt of er alleen mee gepaard gaat, blijft onduidelijk.
Heeft Thoreau dit eerder gezien?
De ziekte is mogelijk ouder dan we denken.
Julie Dragon vermoedt dat overdraagbare kankers te weinig worden gerapporteerd omdat wetenschappers er niet naar zoeken.
De geschiedenis biedt een aanwijzing.
Henry David Thoreau schreef in juli 1852 in zijn dagboeken over een meerval met een “zeer grote fluweelzwarte vlek” aan de Concord River. Zes jaar later zag hij er nog een in de rivier de Assabet. Hij had een ‘inktzwarte vorm van melaatsheid’ die bijna de helft van zijn hoofd bedekte.
Onderzoekers onderzoeken nu de waterwegen van Massachusetts om te zien of dit een historisch patroon is of een recente uitbraak.
Waarom dit belangrijk is
Door te bestuderen hoe overdraagbare kanker zich verspreidt, worden grenzen aan het normale cellulaire gedrag blootgelegd.
“Door te bestuderen hoe kankers overleven en zich buiten de gastheer verspreiden, leren we wat kankers binnen de perken houdt”, zegt Dragon. “Het is een kans om naar de evolutie van kanker te kijken.”
Sommige overdraagbare kankers doden gastheren. Gezichtstumorziekte heeft 90% van sommige Tasmaanse duivelsgroepen weggevaagd. Anderen blijven duizenden jaren bestaan zonder hun gastheren te elimineren, zoals de hondentumor.
We kennen de ecologische kosten op lange termijn voor de bruine dondonderpad nog niet. Vissen met een ernstige ziekte kunnen jarenlang overleven. Reproductiepercentages? Overlevingskansen? Bevolkingstrends? Onbekend.
Maar de ontdekking verandert ons begrip van ziektegrenzen. Kanker bestaat niet altijd alleen maar uit kapotte interne cellen. Soms is het iets dat springt.
Het meer is kalm. De vissen zwemmen. De cellen verspreiden zich.
