Peto's paradox
પેટો વિરોધાભાસ એ અવલોકન છે કે, પ્રજાતિના સ્તરે, કેન્સરની ઘટનાઓ જીવતંત્રમાં કોષોની સંખ્યા સાથે સંકળાયેલી દેખાતી નથી. ઉદાહરણ તરીકે, વ્હેલમાં મનુષ્યો કરતાં વધુ કોષો હોવા છતાં, મનુષ્યોમાં કેન્સરની ઘટનાઓ વ્હેલમાં કેન્સરની ઘટનાઓ કરતાં ઘણી વધારે છે. જો કોષોમાં કાર્સિનોજેનેસિસની સંભાવના સતત હોય, તો વ્હેલમાં મનુષ્યો કરતાં કેન્સરની વધુ ઘટનાઓ હોવાની અપેક્ષા રાખવામાં આવે છે. પેટોના વિરોધાભાસનું નામ અંગ્રેજી આંકડાશાસ્ત્રી અને રોગચાળાના નિષ્ણાત રિચાર્ડ પેટોના નામ પરથી રાખવામાં આવ્યું છે, જેમણે સૌપ્રથમ જોડાણનું નિરીક્ષણ કર્યું હતું. પેટોએ સૌપ્રથમ 1977માં વિરોધાભાસની રચના કરી હતી. કેન્સરના મલ્ટીસ્ટેજ મોડેલની ઝાંખી લખતા, પેટોએ નોંધ્યું હતું કે, સેલ-ફોર-સેલ આધારે, મનુષ્યો ઉંદરની તુલનામાં કેન્સર માટે ખૂબ ઓછા સંવેદનશીલ હતા. પેટોએ સૂચવ્યું કે ઉત્ક્રાંતિવાદી વિચારણાઓ સંભવતઃ પ્રજાતિઓમાં દર-કોષ કાર્સિનોજેનેસિસ દરમાં ફેરફાર માટે જવાબદાર છે. તે આજદિન સુધી વણઉકેલાયેલી છે. સમાન પ્રજાતિઓ સમાન પ્રજાતિના સભ્યોમાં, કેન્સરનું જોખમ અને શરીરનું કદ હકારાત્મક રીતે સહસંબંધિત હોવાનું જણાય છે, એકવાર અન્ય જોખમી પરિબળોને નિયંત્રિત કરવામાં આવે તે પછી પણ. 1998માં પ્રકાશિત થયેલા 17,738 પુરુષ બ્રિટિશ સરકારી કર્મચારીઓના 25 વર્ષના અનુદૈર્ધ્ય અભ્યાસમાં ધૂમ્રપાન જેવા જોખમી પરિબળોને નિયંત્રિત કરવામાં આવ્યા પછી પણ ઊંચાઈ અને કેન્સરની ઘટનાઓ વચ્ચે ઉચ્ચ સ્તરના આંકડાકીય વિશ્વાસ સાથે સકારાત્મક સહસંબંધ દર્શાવવામાં આવ્યો હતો. દસ લાખથી વધુ બ્રિટિશ મહિલાઓના 2011ના સમાન અભ્યાસમાં સંખ્યાબંધ સામાજિક-આર્થિક અને વર્તણૂકીય જોખમી પરિબળોને નિયંત્રિત કર્યા પછી પણ કેન્સર અને ઊંચાઈ વચ્ચેના સંબંધના મજબૂત આંકડાકીય પુરાવા મળ્યા હતા. 2011માં 74,556 પાળેલા ઉત્તર અમેરિકન શ્વાનોના મૃત્યુના કારણોના વિશ્લેષણમાં જાણવા મળ્યું હતું કે નાની જાતિઓમાં કેન્સરની ઘટનાઓ સૌથી ઓછી હતી, જે અગાઉના અભ્યાસોના પરિણામોની પુષ્ટિ કરે છે. સમગ્ર પ્રજાતિઓમાં, જોકે, સંબંધ તૂટી જાય છે. 2015 ના એક અભ્યાસમાં, સાન ડિએગો ઝૂએ 36 વિવિધ સસ્તન પ્રજાતિઓના પરિણામોનું સર્વેક્ષણ કર્યું હતું, જેમાં 51 ગ્રામ પટ્ટાવાળી ઘાસના ઉંદરથી લઈને લગભગ 100,000 ગણા મોટા 4,800 કિલોગ્રામ હાથી સુધીના કદનો સમાવેશ થાય છે. અભ્યાસમાં શરીરના કદ અને કેન્સરની ઘટનાઓ વચ્ચે કોઈ આંકડાકીય રીતે નોંધપાત્ર સંબંધ જોવા મળ્યો નથી, જે પેટોના પ્રારંભિક નિરીક્ષણ માટે પ્રયોગમૂલક સમર્થન આપે છે. વિકાસલક્ષી વિચારણાઓ બહુકોશિકતાના ઉત્ક્રાંતિ માટે અમુક હદ સુધી કેન્સરનું દમન જરૂરી છે, અને બહુકોશિકતા અને કેન્સરની ઉત્પત્તિ વચ્ચે જોડાણ જોવા મળ્યું છે. મોટા અને લાંબા સમય સુધી જીવંત શરીર બનાવવા માટે, સજીવોને વધુ કેન્સર દમનની જરૂર હતી. પુરાવા સૂચવે છે કે હાથી જેવા મોટા સજીવોમાં વધુ અનુકૂલન હોય છે જે તેમને કેન્સરથી બચવા માટે પરવાનગી આપે છે. મધ્યવર્તી કદના સજીવોમાં આ જનીનો પ્રમાણમાં ઓછા હોવાનું કારણ એ હોઈ શકે છે કે આ જનીનોને કેન્સરને અટકાવવાનો ફાયદો, મધ્યમ કદના સજીવો માટે, તેમના ગેરફાયદાથી વધુ હતો-ખાસ કરીને પ્રજનનક્ષમતામાં ઘટાડો. વિવિધ પ્રજાતિઓએ કેન્સરને દબાવવા માટે વિવિધ પદ્ધતિઓ વિકસાવી છે. જાન્યુઆરી 2015 માં સેલ રિપોર્ટ્સમાં એક પેપરમાં દાવો કરવામાં આવ્યો હતો કે બોહેડ વ્હેલ (બલેના મિસ્ટિસેટસ) માં જનીનો મળી આવ્યા છે જે લાંબા આયુષ્ય સાથે સંકળાયેલા હોઈ શકે છે. તે જ સમયે, સંશોધકોની બીજી ટીમે નગ્ન છછુંદર-ઉંદરમાં પોલિસેકરાઇડની ઓળખ કરી હતી જે ગાંઠોના વિકાસને અવરોધે છે. ઓક્ટોબર 2015માં, બે સ્વતંત્ર અભ્યાસોએ દર્શાવ્યું હતું કે આફ્રિકન હાથીઓના જિનોમમાં ટ્યુમર સપ્રેસર જનીન TP53ની 20 નકલો હોય છે, જ્યારે એશિયન હાથીઓમાં 15થી 20 હોય છે, જ્યાં મનુષ્યો અને અન્ય સસ્તન પ્રાણીઓમાં માત્ર એક જ હોય છે. વધારાના સંશોધનોએ સંરક્ષિત મેમથ્સના ડીએનએમાં હાજર જનીનની 14 નકલો દર્શાવી હતી, પરંતુ હાથીના સૌથી નજીકના જીવંત સંબંધીઓ મેનેટીઝ અને હાયરેક્સિસના ડીએનએમાં જનીનની માત્ર એક નકલ દર્શાવી હતી. ટી. પી. 53 ટ્યુમર સપ્રેસર જનીન પ્રોટીનને સ્પષ્ટ કરે છે જે ડીએનએમાં ક્ષતિગ્રસ્ત સ્થળો અથવા તણાવ અનુભવી રહેલા કોષને અનુભવે છે. ટી. પી. 53 પ્રોટીન પછી કાં તો ટૂંકા ગાળા માટે કોષની વૃદ્ધિને ધીમું કરે છે જે દરમિયાન ડીએનએ નુકસાનની મરામત કરવામાં આવે છે, અથવા જો નુકસાન જબરજસ્ત હોય તો તે કોષના મૃત્યુ (એપોપ્ટોસિસ) ને ટ્રિગર કરે છે. ડીએનએ નુકસાનને સુધારવાની ઉન્નત ક્ષમતા હાથીઓમાં જોવા મળેલા કેન્સર દમનને સમજાવી શકે છે. પરિણામો પ્રાણીઓના કદ અને ગાંઠના દમન વચ્ચે ઉત્ક્રાંતિ સંબંધ સૂચવે છે, જેમ કે પેટોએ સિદ્ધાંત આપ્યો હતો. મેટાબોલિક અને કોષના કદની વિચારણાઓ મેસીક અને મિકાલક દ્વારા ઇવોલ્યુશનરી એપ્લિકેશન્સમાં 2014 ના પેપરમાં વિરોધાભાસ અંતર્ગત મુખ્ય પરિબળો તરીકે "પ્રજાતિઓમાં ચયાપચય અને કોષ-વિભાજન દર બંને સાથે કોષના કદના મોટા પ્રમાણમાં ઓછા મૂલ્યવાન સંબંધ" પર ભાર મૂક્યો હતો અને તારણ કાઢ્યું હતું કે "મોટા સજીવોમાં મોટા અને ધીમે ધીમે વિભાજિત કોષો હોય છે જે ઓછા ઊર્જા ટર્નઓવર સાથે હોય છે, જે તમામ કેન્સરની શરૂઆતના જોખમને નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડે છે". માસીક અને મિકાલક દલીલ કરે છે કે સસ્તન પ્રાણીઓની પ્રજાતિઓમાં કોષનું કદ એકસરખું નથી, જે શરીરના કદને જીવતંત્રમાં કોષોની સંખ્યા માટે અપૂર્ણ પ્રોક્સી બનાવે છે. (ઉદાહરણ તરીકે, હાથીના વ્યક્તિગત લાલ રક્તકણોની માત્રા સામાન્ય ચોરમાંથી એક કરતા લગભગ ચાર ગણી હોય છે.) વધુમાં, મોટા કોષો નાના કોષો કરતાં વધુ ધીમે ધીમે વિભાજિત થાય છે, જે તફાવત જીવતંત્રના જીવનકાળ દરમિયાન ઝડપથી સંયોજન કરે છે. ઓછા કોષ વિભાજનનો અર્થ થાય છે કેન્સરના પરિવર્તન માટે ઓછી તકો, અને કેન્સરની ઘટનાઓના ગાણિતિક નમૂનાઓ કોષ-વિભાજન દર માટે અત્યંત સંવેદનશીલ હોય છે. વધુમાં, મોટા પ્રાણીઓમાં સામાન્ય રીતે નીચા મૂળભૂત ચયાપચય દર હોય છે, જે સારી રીતે વ્યાખ્યાયિત વ્યસ્ત લઘુગણક સંબંધને અનુસરે છે. પરિણામે, તેમના કોષોને સમય જતાં શરીરના જથ્થાના એકમ દીઠ ઓછું નુકસાન થશે. સંયુક્ત રીતે, આ પરિબળો મોટાભાગના સ્પષ્ટ વિરોધાભાસને સમજાવી શકે છે. તબીબી સંશોધન મોટી સંખ્યામાં કોષોમાં કેન્સરને દબાવવાની મોટા પ્રાણીઓની સ્પષ્ટ ક્ષમતાએ સક્રિય તબીબી સંશોધન ક્ષેત્રને પ્રોત્સાહન આપ્યું છે. એક પ્રયોગમાં, પ્રયોગશાળાના ઉંદરને આનુવંશિક રીતે "હંમેશા ચાલુ" (હંમેશા એમ. ડી. એમ. 2 જનીન દ્વારા નિષ્ક્રિય થતું નથી તે અર્થ પર) વ્યક્ત કરવા માટે બદલવામાં આવ્યા હતા, સક્રિય ટી. પી. 53 ટ્યુમર એન્ટિજેન્સ, હાથીઓમાં જોવા મળતા સમાન. ઉત્પરિવર્તિત ઉંદર ગાંઠને દબાવવાની ક્ષમતામાં વધારો દર્શાવે છે, પરંતુ અકાળ વૃદ્ધત્વના સંકેતો પણ દર્શાવે છે. અન્ય એક અભ્યાસમાં પી53ને સામાન્ય નિયમનકારી નિયંત્રણ હેઠળ મૂકવામાં આવ્યું હતું અને તેમાં અકાળ વૃદ્ધત્વના સંકેતો મળ્યા ન હતા. એવું માનવામાં આવે છે કે તેના મૂળ પ્રમોટર પી53 હેઠળ, બંધારણીય રીતે વ્યક્ત પી53થી વિપરીત, અકાળ વૃદ્ધત્વનું કારણ નથી. તુલનાત્મક ઓન્કોલોજી ટ્યુમર સપ્રેસર જનીન મેટાબોલિક થિયરી ઓફ ઇકોલોજી સંદર્ભો કાર્સિનોજેનેસિસ એપિડેમિયોલોજી આરોગ્ય વિરોધાભાસ પણ જુઓ.