Voor mensen begint de puberteit gewoonlijk in de tienerjaren, maar de Groenlandse haai moet hier zo’n honderd jaar op wachten. Een kindertijd van een eeuw klinkt als sciencefiction. Toch bestaan Groenlandse haaien echt. Het zijn de langstlevende gewervelden op aarde met een levensduur van zo’n vierhonderd jaar.
Wetenschappers zijn onlangs een aantal genetische factoren op het spoor gekomen die samenhangen met deze bijzondere levensduur. Mogelijk helpen die vondsten ze begrijpen hoe ook wij langer gezond kunnen leven.
Hoe vang je een Groenlandse haai?
In 2021 besloot bio-informaticus Arne Sahm op zoek te gaan naar verklaringen voor het lange leven van de Groenlandse haai. Hij wilde niet alleen meer over de haaien leren, maar ook mogelijke verbanden leggen met de biologie van andere langlevende dieren, zoals de naakte molrat.
‘Het is nuttig om te onderzoeken of er gemeenschappelijke evolutionaire trucjes zijn, die ervoor zorgen dat langlevende soorten nog langer leven,’ zegt Sahm, een onderzoeker die verbonden is aan het Leibniz Instituut voor Gerontologie – Fritz Lipmann Instituut in Duitsland.
Om dat te kunnen doen, had hij eerst het volledige genoom van een Groenlandse haai nodig. Maar het verzamelen van verse monsters van een enorme vis die meer dan twee kilometer diep kan duiken, bleek geen eenvoudige opgave.
‘Je bevestigt tien haken aan een lange lijn,’ zegt John Steffensen, een marien bioloog aan de Deense Universiteit van Kopenhagen, die al twintig jaar Groenlandse haaien vangt voor wetenschappelijk onderzoek. ‘Die haken zijn enorm – we noemen ze haaienhaken.’
Leestip: Haaien, eng? Deze foto’s bewijzen hoe mooi ze zijn
Aan die haken worden brokken stinkend, rottend vlees gehangen. Met een combinatie van hijsbanden en kettingen worden de riekende snacks vele tientallen meters neergelaten en vervolgens weer opgehaald, vaak met een of meerdere haaien eraan.
Voor het onderzoek van Sahm vingen Steffensen en andere vissers haaien in de zuidelijke fjorden van Groenland en stuurden hersenmonsters van de dieren op. De onderzoekers gebruikten dit weefsel om het genoom van de soort op te stellen en te bestuderen. De resultaten van het onderzoek werden in september 2024 gepubliceerd.
Langer leven door springende genen?
Als we ons het genoom voorstellen als een handleidingsboek, dan kunnen we het DNA zien als de woorden, en de genen als de paragrafen waaruit het boek is opgemaakt. Voor het eerst heeft het team van Sahm het volledige boek van de Groenlandse haai vastgelegd: het chromosomale genoom. Dat ‘boek’ is met 22.634 genen en zo’n 6,45 miljard basenparen – de ‘letters’ op een pagina van het genoom – grofweg twee keer zo dik als dat van de mens.
Zodra het genoom beschikbaar was, begon het team te zoeken naar aanwijzingen die de levensduur van de haai kunnen verklaren. Wat ten eerste opviel was het grote aantal ‘springende genen’ of transposons: genen die zichzelf dupliceren tot een nieuwe sectie van de genetische sequentie.
Sahm vergelijkt dit proces met het kopiëren en plakken van een stuk tekst naar het midden van een zin, waardoor er onzin ontstaat.
De meeste organismen, inclusief mensen, hebben springende genen. Maar bij de Groenlandse haai spelen deze transposons mogelijk een extra gunstige rol. De duplicaties bij de haaien vonden veelal plaats in genen die geassocieerd worden met de reparatie van DNA. In plaats van flauwekul, ontstonden er zo wellicht extra nuttige genen, die theoretisch gezien de veroudering zouden kunnen vertragen.
Leestip: Steeds meer jonge mensen krijgen darmkanker. Hoe komt dat?
Beschadigingen in het DNA kunnen leiden tot celproblemen, waaronder kanker. Onderzoekers denken dat hoe beter een genoom wordt onderhouden, hoe langer een organisme kan leven.
Hoe het gen TP53 kanker voorkomt
Ook raakte het team geïnteresseerd in een gen genaamd TP53. Dit gen, bestempeld tot de ‘hoeder van het genoom’, speelt een sleutelrol bij de preventie van kanker. Veel dieren, inclusief mensen, olifanten en walvissen, hebben dit gen. TP53 bevat de instructies voor het eiwit p53, dat helpt bij het onderdrukken van tumoren en DNA-herstel.
Het eiwit zorgt ervoor dat cellen met beschadigd DNA afsterven of stoppen zich te vermenigvuldigen tot het defect gerepareerd is. Dit voorkomt ongecontroleerde celgroei en de vorming van tumoren.
In Groenlandse haaien functioneert een deel van TP53 anders dan in andere dieren. De onderzoekers vermoeden dat dit mogelijk bijdraagt aan het lange leven van de haaien. Sahm benadrukt echter dat meer onderzoek nodig is om het verschil in werking te kunnen begrijpen.
Verouderingsproces
De sleutel tot het lange leven van de Groenlandse haai bevat mogelijk ook nuttige informatie voor andere dieren, inclusief mensen, maar dat betekent niet dat het mensenleven plotseling met honderden jaren kan worden opgerekt.
Leestip: Nergens worden mensen zo oud als in deze 5 ‘blue zones’
Haaien staan genetisch gezien te ver van ons af om directe vergelijkingen te kunnen trekken, zegt Sahm. Wel kan het onderzoek naar langlevende dieren leiden tot inzichten in ons eigen verouderingsproces.
Wat kunnen wij leren van de Groenlandse haai?
Wat dat betreft is het genoom van de Groenlandse haai ‘een fantastisch middel om over te beschikken,’ zegt Andrea Bodnar, een celbioloog die niet bij het onderzoek van Sahm betrokken was. Bodnar onderzoekt de levensduur van zeedieren, waaronder de zee-egel Mesocentrotus franciscanus, die tweehonderd jaar oud wordt. ‘Bij elke langlevende soort vinden we weer nieuwe oplossingen voor gezond oud worden en bescherming tegen kanker.’
Meer onderzoek is nodig om te begrijpen welke functie de gevonden eiwitten precies dienen in het genoom van de Groenlandse haai. Een daaropvolgende stap is het onderzoeken hoe bepaalde genen tot uitdrukking komen, de zogeheten genexpressie.
‘Het is geweldig nieuws om een genoom te hebben, het is een onmisbare bron voor toekomstig onderzoek,’ zegt Bodnar. ‘Maar dit is echt pas het begin.’
