سرطان

مقدمه

سرطان از زمانی شناخته شد که محققین اولین بار فعالیت آن را ثبت کردند. این بیماری از زمان مصریان باستان و تمدن های بعد از آن، شناخته شده بود اما بیشتر سرطان ها در طی دهه های اخیر شناخته شدند. این مسئله زمانی رخ داد که طول عمر افراد در میانه ی دهه ی نوزدهم میلادی شروع به طولانی شدن کرد. امروزه بیماری های عفونی که عامل اصلی مرگ و میر در گذشته بوده است، با بهبود سلامت عمومی و مراقبت های بهداشتی، کنترل شده است، افرادی که در ریسک سرطان هستند، در حال افزایش است. اگر چه بیماری های قلب و عروق هنوز هم عامل اصلی مرگ و میر در افراد مسن می باشد، سرطان نیز یک مسئله ی جدی است. حداقل یک نفر از بین سه نفر از این جمعیت به سرطان مبتلا می شوند و یک نفر از بین 4 نفر مرد و یک نفر از بین هر 5 زن، از این بیماری می میرند. به همین دلیل، نفوذ و کنترل سرطان یکی از موضوعات مهم سلامت می باشد. به هر حال، تحقیقات سرطان به طور قابل توجهی گسترده می باشد. سرطان محدود به انسان ها نیست و بسیاری از پستانداران، به این بیماری مبتلا می شوند. در حقیقت تمام موجودات چند سلولی مانند گیاهان و حیوانات می توانند با این مشکل مواجه شوند. از آنجایی که در حقیقت این بیماری تداخل در تکثیر سلولی، تفکیک و توسعه ی سلولی است، دانستن فرایندهای ایجاد کننده ی این بیماری، به ما در یادگیری دقیق مکانیزم های ایجاد، کمک می کند.
تقریباً 150 سال پیش، یک متخصصین علوم میکروسکوپی در آلمان، به نام Johannes Mueller نشان داد که سرطان ها از سلول های منتج می شوند. این مسئله در حقیقت نقطه ی شروع تفاوت اساسی میان سلول های نرمال و سلول های سرطانی است. در دوره ی تداخل، یک میزان قابل توجه از اطلاعات در مورد سلول های سرطانی به دست آمد. در دو دهه ی گذشته، پیشرفت سریع تکنولوژی ما را قادر ساخت تا ژنوم سرطانی، ترانس کریپتوم (transcriptome) و پروتئوم (proteome) را به صورت جزئی مورد بررسی قرار دهیم و امروزه هیچ محدودیتی در زمینه ی اطلاعاتی بدست آمده، نیست. به هر حال، این مسئله نمی تواند تمام سوال های مطرح شده در زمینه ی سرطان را پاسخ گویی کند. برخی از سوال های اساسی هنوز بدون پاسخ مانده است. این مسئله علارغم پیشرفت قابل توجه در این زمینه و توسعه ی کیت های تجاری برای بیشتر آرایه های متداول، رخ داده است. حتی پیشرفته ترین تکنولوژی ها هم ارزشی ندارند اگر به عمل نزدیک نشوند. سرطان یک اختلال سلولی است و اگر چه این بیماری بیشتر با تومور (تورم) تشکیل شده از توده های سلولی شناخته می شود، تومور در حقیقت نتیجه ی نهایی یک سری تغییرات است که در طی سال ها در بدن رخ داده است. در گذشته، برخی از سوال های اساسی در مورد این مسائل این بود که چه نوعی از تجربیات بدست آمده، امکان پذیر می باشند و توسعه ی تکنولوژی های جدید می تواند بخشی از کارهای انجام شده باشد یا نه؟ امروزه، هر چیزی که به صورت فنی قابل انجام می باشد، موضوع کلیدی مربوط به بیولوژیست های قرن بیست و یک است که باید پاسخ گویی شود. این مسئله در حقیقت موجب ایجاد تفاوت بین یک سری داده های غیر قابل تفسیر و بهبودهای واقعی می شود که در حقیقت قابلیت فهم دارند. این مقاله کمک می کند تا چیزهایی را بشناسیم که در حقیقت سوال های اساسی مربوط به فهم سرطان، عوامل ایجاد کننده، بیولوژی و درمان آن می باشد.
سرطان یک اختلال سلولی است و اگر چه این بیماری بیشتر با تومور (تورم) تشکیل شده از توده های سلولی شناخته می شود، تومور در حقیقت نتیجه ی نهایی یک سری تغییرات است که در طی سال ها در بدن رخ داده است. در این مقاله، ما در مورد مسائل عمومی و تغییراتی صحبت می کنیم که در طی فرایند توسعه ی تومور در بدن رخ می دهد. همچنین در مورد تشخیص تومور و نامگذاری های مربوط به این زمینه صحبت خواهیم کرد و برخی از تعاریف در این زمینه را نیز مورد بررسی قرار می دهیم.  

سلول های و بافت نرمال

بافت بدن می تواند به 4 گروه اصلی تقسیم بندی شود: بافت حمایت کننده که به صورت کلی مزانشیم (mesenchyme) نامیده می شود؛ سلول های خاص بافت که اپیتلیوم (epithelium) نامیده می شوند؛ سلول های دفاعی که سیستم هماتالیمفوئید (haematolymphoid) نامیده می شوند و سیستم عصبی. مزانشیم شامل بافت اتصال دهنده (فیبروبلاست ها) می باشد که از الیاف کالوژنی و پروتئین های مربوطه، استخوان، غضروف، ماهیچه، رگ های خونی و لیمفاتیک ها (lymphatics) تشکیل شده اند. سلول های اپیتلیومی سلول های خاص مربوط به اندام های مختلف هستند، برای مثال، پوست، روده، کبد، غدد و ... می باشند. سیستم هماتالیمفوئید شامل گروه های وسیعی از سلول های می باشند که اکثراً از سلول های اولیه ی موجود در مغز استخوان، مشتق شده اند و موجب تشکیل سلول های سفید و قرمز خون می شوند. علاوه بر این، برخی از این سلول ها (لیمفوسیت ها و ماکروفاژها) در داخل بدن توزیع شده اند (یا به صورت سلول های آزاد و یا به صورت اجزای ثابت مربوط به سایر اندام ها (برای مثال، سلول های صحال و گره های لفناوی). گره های لنفاوی بخش های توده ای شکلی هستند که حاوی سلول های لیمفوئیدی می باشند. این بخش ها به عنوان فیلتر برای حذف سلول ها، باکتری ها و سایر مواد خارجی، عمل می کنند. سیستم عصبی از سیستم اعصاب مرکزی (مغز و نخاع و پوشش های آنها) و سیستم اعصابی محیطی تشکیل شده است که در آنها رشته های عصبی تشکیل شده اند که از اعصاب مرکزی به تمام نقاط بدن، کشیده شده اند. بنابراین، هر بافت دارای سلول های خاص خود می باشد که معمولاً از چند نوع مختلف از سلول ها، تشکیل شده اند و هر کدام ساختار و عملکرد بافت را تأمین می کنند. برای مثال، استخوان یکی از گروه های سلول دارد که مسئول تشکیل استخوان و گروه دیگر مسئول ترمیم استخوان و بازسازی آن در زمان شکستگی است. دستگاه گوارش دارای انواع مختلفی از سلول های اپیتولیومی است که مسئول عملکردهای مختلف روده و ... می باشند.
سلول های خاصی در اندام هایی طبقه بندی می شوند که دارای الگوهای استاندارد می باشند (شکل 1). یک لایه ی اپیتولیومی وجود دارد که سلول های خاص هر بافت را از مزانشیم حمایت کننده، جدا می کند. این کار با استفاده از یک غشای پایه ی نیمه تراوا انجام می شود. بافت حمایت کننده (که به آن استروما (stroma) می گویند)، از یک بافت به هم مرتبط (الیاف کالوژنی) و فیبروبلاست (که از کولاژن تولید شده است) تشکیل شده است. این بافت می تواند با استفاده از یک لایه ی ماهیچه ای و یا یک استخوان تحت حمایت قرار گیرد. این مسئله در واقع به نوع اندام وابسته می باشد. عروق خونی، عروق لنفاوی و محل عبور اعصاب در میان بافت های اتصالی قرار دارند و مواد مغذی برای بخش های مورد نظر فراهم می آورند و همچنین کنترل اعصاب برای سلول های بافتی خاص نیز بر عهده ی این بخش هاست. برای مثال، در برخی موارد، در پوست و روده، اپیتولیوم که ممکن است ضخامتی در حد یک یا چند سلول داشته باشد (بسته به بافت)، سطوح را بپوشاند. در سایر موارد، این بخش ممکن است یک سیستم از لوله ها (مانند ریه و یا کلیه) و یا کابل های جامد (مانند کبد) را تشکیل دهد اما الگوی پایه تغییر نمی کند. اندام های مختلف از لحاظ ساختار متفاوت می باشند. این تفاوت تنها در طبیعت سلول های خاص و آرایش و توزیع مزانشیم های حمایتی، می باشد.

کنترل رشد در بافت های نرمال

مکانیزم کنترل رشد سلول ها و تکثیر آنها یکی از بخش هایی است که به صورت گسترده ای در بیولوژی مورد بررسی قرار گرفته است. این مهم است که بین عبارت های رشد (growth) و تکثیر (proliferation) تمایز قائل شویم. رشد در واقع در اینجا، به معنای افزایش اندازه ی سلول ها، بافت و اندام و یا تومور استفاده شده است در حالی که تکثیر، یک افزایش در تعداد سلول هاست که به دلیل تقسیم شدن آنها رخ می دهد. رشد اغلب عبارتی است که به جای این دو واژه استفاده می شود اما تمایز آنها به صورت خاص در زمانی مهم است که فاکتورهای کنترل کننده ی هر دو فرایند را می خواهیم بشناسیم. در توسعه و رشد نرمال سلول ها، مکانیزم های بسیار دقیقی وجود دارد که به اندام های خاص اجازه می دهد به اندازه ی ثابتی برسند. اگر یک بافت آسیب ببیند، سلول های باقیمانده در بیشتر اندام ها شروع به تقسیم شدن می کنند و جایگزین سلول های تخریب شده، می شوند. وقتی این روند کامل می شود، فرایند متوقف می شود. این مکانیزم های نرمال کنترلی است که در تمام عمر ادامه می یابد. کنترل اندام و یا اندازه ی بافت از طریق یک سری تعادل های میان محرک های تحریک کننده و کاهنده، انجام می شود. وقتی تعادل شیفت داده می شود، برای مثال وقتی بافت تخریب می شود و نیاز به ترمیم است، وقتی یک محرک فیزیولوژیکی خاص آزاد می شود (مثلا محرک های هرمونی)، سلول های تشکیل دهنده ممکن است برای نیل به هدف، از یکی از دو راه زیر استفاده کنند. اگر چه بیشتر سلول ها در جنین می توانند تکثیر شوند، تمام سلول های بالغ این قابلیت را حفظ نمی کنند. در بیشتر اندام ها، سلول های رزرو و یا سلول های بنیادی وجود دارد که قادر به تقسیم شدن در زمانی هستند که یک محرک مانند یک آسیب در اندام ایجاد شود. برای مثال، هر سلولی که بیشتر تکثیر می شوند (مانند ماهیچه و یا سلول های عصبی)، موجب می شود تا سلول های منتج شده، قابلیت تکثیر کمتری داشته باشند. در برخی اندام ها، مخصوصاً در مغز، سلول های تکثیر شده، تنها می توانند از سلول های اولیه تکثیر شوند؛ اگر چه سلول های حمایتی خاص در مغز، قابلیت تکثیر دارند. نتیجه ی این مسئله، این است که تومورهای سلول های عصبی، بسیار جوان هستند و تومورهای مغزی در بزرگسالان، از سلول های حمایتی مشتق می شوند.
در سایر بافت ها، یک تغییر و تحول سریع سلول ها، مخصوصاً در روده ی کوچک و خون و سیستم ایمنی، بوجود می آید. بخش قابل توجهی از کار، مربوط به کنترل رشد سلول های بنیادی در سلول های سفید و قرمز خون (سیستم هموفیلی) و روابط میان فاکتورهایی است که در این فرایند وجود دارد و منجر به توسعه ی تومور می شود. به خاطر مسائلی که هنوز به طور خوب مشخص نشده است، تقسیم سلولی سریع به خودی خود و ضرورتاً با افزایش ریسک توسعه ی تومور، در ارتباط نیست. برای مثال، تومورهای ایجاد شده در روده ی کوچک، بسیار نادر هستند.
در جنین، یک گستره از سلول های بنیادی وجود دارد. برخی از این سلول ها، قادر به تکثیر هر نوع سلولی هستند و سایرین دارای پتانسیل محدودی برای تولید گونه های خاص سلولی هستند (برای مثال کبد و کلیه). در بزرگسالان، شواهد بی قاعده ای برای وجود سلول های جنینی وجود دارد که قابلیت بازسازی خودشان را از طریق خود تکثیری، دارند. خواص مشترکی بین خواص سلول های جنینی و سلول های سرطانی وجود دارد. این مسئله به همراه پتانسیل استفاده از سلول های جنینی انسانی در انواع مختلفی از درمان های بازسازی کننده، موجب شده است تا این زمینه، زمینه ای فعال از تحقیقات باشند.
کنترل اندام و یا اندازه ی بافت از طریق یک سری تعادل های میان محرک های تحریک کننده و کاهنده، انجام می شود. وقتی تعادل شیفت داده می شود، برای مثال وقتی بافت تخریب می شود و نیاز به ترمیم است، وقتی یک محرک فیزیولوژیکی خاص آزاد می شود (مثلا محرک های هرمونی)، سلول های تشکیل دهنده ممکن است برای نیل به هدف، از یکی از دو راه زیر استفاده کنند. این کار ممکن است از طریق هایپرتروپی (hypertrophy) انجام شود. در حقیقت هایپرتروپی افزایش اندازه ی اجزای منفرد است. این پدیده اغلب در سلول هایی یافت می شود که به صورت نرمال تکثیر نمی شوند. یک مثال، در حقیقت افزایش اندازه ی ماهیچه های خاص در ورزشکاران است. روش دیگر، هیپرپلازی (hyperplasia) است که موجب افزایش تعداد سلول ها می شود. وقتی محرک حذف می شود، وضعیت به حالت اول باز می گردد. این مسئله در بیماران ضعیف، مشاهده می شود. برخی از محرک ها که منجر به این پاسخ های جبران کننده می شوند، عبارتند از فاکتورهای رشد و هورمون ها. کارهای اخیر بر روی مگس میوه خوار Drosophila، نشان داده است که این مورد یک نقش محوری در کنترل اندام و اندازه ی ارگانیزم، ایفا می کند. این گفته شده است که چندین مولکول در این فرایند درگیر هستند که به صورت آنکوژن عمل می کند و یا در طی سرطان، کنترل نشده، عمل می کنند. برای مثال، IGFs به طور متداول و مسیرهای فسفونیوزید 3 کیناز (PI3K) عملکرد بیش از حدی دارند که این مسئله بوسیله ی سیگنال دهی انسولین / IGF رخ می دهد. این ماده در روش های مختلفی در سلول های سرطانی توزیع شده و کار می کنند.
استفاده از مطالب این مقاله، با ذکر منبع راسخون، بلامانع می باشد.

منبع مقاله :
Introduction to the Cellular and Molecular Biology of Cancer/ Margaret A. Knowles and Peter J. Selby