Grønlandshajen kan leve i 400 år – forskere er på vej til at forstå hvorfor

Grønlandshajen er et fascinerende dyr; hvor mange andre hajarter sjældent når 70 år, kan den blive i omegnen af 400 år.

Dermed er grønlandshajen også planetens ældste hvirveldyr, altså den ældste blandt alle Jordens fisk, fugle, reptiler, amfibier og pattedyr. Nu mener forskere bag et nyt studie, at vi har taget et vigtigt skridt til bedre at forstå, hvad der ligger bag dens ekstremt lange levetid.

I studiet, der er udgivet som preprint i bioRxiv, har forskere fra blandt andet Københavns Universitet nemlig for første gang kortlagt grønlandshajens genom.

»Vores studie åbner porten for en bedre forståelse af hajens vækst, dens langsomme stofskifte, dens hjertefunktion og andre faktorer, der kan bidrage til dens lange liv,« siger Steve Hoffmann, der er en af forskerne bag studiet, til Videnskab.dk.

»Studiet er rigtig spændende,« mener aldringsforsker Morten Scheibye-Knudsen, der ikke har været involveret i studiet, men som har læst det for Videnskab.dk

»Vi ved ikke, hvorfor grønlandshajen lever så længe, som den gør, og hvorfor skellet er så stort sammenlignet med andre hajer - og alle andre arter for den sags skyld. Derfor er det spændende, at de nu har sekventeret hajens DNA, da svaret må ligge gemt der.«

Det skal dog tilføjes, at studiet endnu ikke er fagfællebedømt, hvilket betyder, at resultaterne endnu mangler at blive gennemgået og godkendt af andre forskere i feltet.

Anderledes variant af kræftbekæmpende gen

Efter at have kortlagt grønlandshajens genom hæftede forskerne bag studiet sig særligt ved tre fund:

1. Genomets store størrelse
2. At en stor del hajens DNA består af såkaldt ‘springende’ gener
3. At et gen, der beskytter mod kræft, kaldet p53, er anderledes end det, der findes i hajer med kortere levetid

Lad os tage sidstnævnte bemærkelsesværdige fund først:

P53, der også kaldes ‘genomets vogter’, findes i alle dyr, også i os mennesker, og det spiller en stor rolle i vores krops forsvar mod kræft.

Kræft opstår, når DNA bliver beskadiget eller muteret - og det er kort fortalt p53’s job at forhindre, at en skadet celle formerer sig for hurtigt. I omkring 50 procent af alle kræfttilfælde, vi ser hos mennesker, er der fejl på netop p53.

Hvis man skal have et langt liv, er det vigtigt at have et godt forsvar mod kræft. Derfor er det også interessant, at p53 er en smule anderledes i grønlandshajerne, end det er hos hajer med kortere liv, fortæller Steve Hoffmann, der er beregningsbiolog ved Fritz Lipmann Institute on Aging i Jena, Tyskland.

»Selvom vi endnu ikke ved, om denne p53-variant er mere effektiv end den, der er i andre hajer - eller end den, der er i os mennesker - kan vi nu undersøge det,« siger han.

»Næste skridt er at teste denne variant og sammenligne den med det menneskelige p53-gen for at se, hvordan det virker.«

Morten Scheibye-Knudsen fortæller, at man før har bidt mærke i p53 hos andre langtidslevende dyr:

»Forskere havde i lang tid svært ved at forstå, hvorfor elefanter så sjældent blev ramt af kræft, eftersom de er så store, og dermed også har mange celler, der potentielt kan udvikle sygdommen,« siger Morten Scheibye-Knudsen, der forsker i DNA og aldring på Københavns Universitet.

»Det viste sig, at elefanter har flere kopier af p53-genet i deres DNA, hvilket betyder, at de kan producere flere kræftbekæmpende proteiner end eksempelvis os mennesker, der kun har ét kopi i vores genom,« siger han.

Springende gener kan styrke DNA-reparationen

Derudover bemærker forskerne, at grønlandshajens genom er enormt - dobbelt så langt som menneskets.

Et langt genom betyder ikke nødvendigvis et langt liv, fortæller Steve Hoffmann, men måske kan en del af årsagen til grønlandshajens høje levealder, forklares af det, som alt det ‘ekstra’ genom består af:

Til forskernes overraskelse fandt de nemlig, at mere end to tredjedele af genomet består af gentagne gener, som kaldes ‘transponerbare elementer’ eller ‘springende gener'.

Kort fortalt kan springende gener indsætte sig i andre dele af genomet og kopiere sig selv.

Hos andre dyr, herunder mennesker, kan disse springende gener være problematiske. Når de kopierer sig selv og indsætter sig nye steder i genomet, kan de forstyrre vigtige gener, hvilket kan give skader, som leder til sygdomme eller udviklingsforstyrrelser.

Men i tilfældet med grønlandshajen ser det ud til, at disse springende gener kan have spillet en fordelagtig rolle. Forskerne tror nemlig, at de springene gener har gjort det samlede genom mere robust.

Hvordan kan det hænge sammen?

»Et genom, der konstant er under pres for at reparere skader, kan blive tvunget til hurtigt at udvikle mere effektive DNA-reparationsmekanismer,« forklarer Steve Hoffmann og uddyber:

»En mere effektiv DNA-reparationsmekanisme kan ikke kun kompensere for skader fra de springende gener - men også for alle mulige andre former for skader.«

Forskerne spekulerer altså i, at de springene gener har styrket de gener, der er involveret i reparation af DNA.

Og fordi reparation af DNA er afgørende for at modvirke aldring, tyder det altså på, at de springende gener sandsynligvis har medvirkende til dens ekstreme levetid.

Springende gener kan fungere som skjold

Morten Scheibye-Knudsen fremhæver netop den store mængde af springende gener som den mest spændende opdagelse i studiet.

Han forklarer, at alle levende organismer oplever små skader i deres DNA hver dag, og hvis disse skader rammer vigtige gener, kan de føre til sygdomme eller aldersrelaterede problemer.

»Men hos grønlandshajen kan det være, at skaderne oftere rammer de springende gener, som ikke har en kritisk funktion, i stedet for at skade de vigtige dele af genomet,« fortæller han og fortsætter:

»Dette kunne være en af årsagerne til, at hajen kan leve så længe – skaderne påvirker sjældnere de gener, der er afgørende for dens sundhed.«

Kun begyndelsen

Steve Hoffmann understreger, at dette studie kun er begyndelsen på mange flere undersøgelser af grønlandshajens genom - og selvom vi endnu ikke har en konkret forklaring på dens ekstremt lange levetid, har vi taget et vigtigt skridt mod at forstå de genetiske mekanismer, der kan være involveret.

Men selvom vi nu er klogere på det langtidslevende dyr, er vi nok desværre et godt stykke fra at finde opskriften på 400 gamle menneskeliv, tilføjer Morten Scheibye-Knudsen:

»Det er nok stadig science fiction - vi har ikke formået at fordoble levetiden hos mus endnu, så at firedoble den hos mennesker ligger langt ude i fremtiden,« siger han.

Hvis du vil vide, hvad menneskets maksimale alder er, kan du klikke her, hvor Morten Scheibye-Knudsen svarer på netop det spørgsmål.