سرطان چیست؟ درمان آن کدام است؟
بلاشک سرطان از جمله مشکلات درجه اول سلامت بشریت است. علل اهمیت توجه به آن از جمله وجود انواع گونهگون این بیماری و این که به طور کلی برای آنها هنوز درمان قطعی قابل اعتمادی یافت نشده (هرچند پیشرفتهای زیادی
تألیف و ترجمه: حمید وثیق زاده انصاری
منبع: راسخون
منبع: راسخون
بلاشک سرطان از جمله مشکلات درجه اول سلامت بشریت است. علل اهمیت توجه به آن از جمله وجود انواع گونهگون این بیماری و این که به طور کلی برای آنها هنوز درمان قطعی قابل اعتمادی یافت نشده (هرچند پیشرفتهای زیادی در این زمینه صورت گرفته) و نیز ایجاد علل جدید مصنوعی صنعتی دست ساز بشریت برای گسترش آن است. علل گوناگونی سبب بروز انواع گوناگونی از سرطان میشوند. از جملهی این علل عوامل محیطی و عوامل ژنتیکی و نیز دخالتی است که این دو در یکدیگر دارند.
بدن از مجموعهای از اعضای اصلی و فرعی تشکیل شده است که هر کدام دارای وظایف ویژه و نیز یک سری وظایف عمومی هستند که در هماهنگی با کل (دیگر اعضای) و نیز در هماهنگی با عوامل محیطی آنها را به انجام میرسانند. اعضایی از بدن نیز به عنوان اعضای رئیسه بر این هماهنگیها و حسن اجرای آنها نظارت میکنند. چنین سازماندهی دقیقی در طول تکامل جانوری بدن بین میلیاردها یاخته برقرار شده و ادامه مییابد. پس بدن انسان مجموعهای منسجم از یاختههاست که در همزیستی، هماهنگی و همکاری نزدیکی با یکدیگر مجموعهای را میسازند که بدن نام دارد. فرم سادهی جنین همکاری سلولی در تحقیقات مربوط به آغازیان مشاهده میشود که در فرایند حیاتشان به وضوح مجموعههایی جدا از هم از تک سلولیها تصمیم میگیرند در مجموعهای با هم باشند و از آن پس بدنی را میسازند که یک بدن جانوری بدان اطلاق میشود.
از جمله فرایندهای هماهنگ شده در بدن انسان، فرایند رشد و تکثیر سلولی و تولید مثل است. هر یک از میلیاردها یاختهی بدن ما قادر است برنامهی هماهنگ شدهی مربوط به زمان و کیفیت رشدش را به موقع درک و اجرا کند. بیماری هنگامی بُروز میکند که یاختهها قادر به خواندن و اجرای برنامهای که برای رشد آنها از قبل ریخته شده است نباشند. این که واقعاً این علت بیماریهاست به مطالعات مولکولی دانشمندان برمیگردد. آنها به بررسی اختلالهای ایجاد شده در برنامه خوانی مولکولی یاختهها میپردازند. این اختلالها و رویدادهای مولکولی باعث بسیاری از بیماریهای ژنتیک یا ارثی میشود. یکی از بیماریهای مهمی که به خاطر مختل شدن برنامهی رشد و تکثیر و تنظیم جمعیت یاخته رخ میدهد سرطان است که در آن یاختهها ناگهان دچار افزایش بیمهار و ناهماهنگ میشوند.
اطلاعات مربوط به برنامهی بسیار پیچیدهی تنظیم جمعیت یاختهای به صورت کد گذاری شده در مولکولهای بزرگی به نام د زوکسی ریبونوکلئیک اسید (DNA) یا به اختصار دی ان اِی جای دارد. برای آشنایی کلی با این اطلاعات مولکولی لازم است توجه داشته باشید که هر یاختهی بدن دارای هسته است که مرکز فرماندهی سلول محسوب میشود. امور مربوط به این کنترل و فرماندهی از طریق پروتئینهایی که در داخل یاخته ساخته میشوند به انجام میرسد. کارهای اصلی هستهی سلول از طریق بستههایی به نام کروموزوم که در هسته وجود دارند به انجام میرسد. کروموزومها گاهی آنقدر بزرگ هستند که با میکروسکوپ معمولی هم دیده میشوند. در هستهی هر یاختهی انسانی بیست و سه جفت کروموزوم (روی هم رفته چهل و شش عدد کروموزوم) وجود دارد، البته در این میان یاختههای اسپرماتوزوئید و تخمک (گامتها) استثنا هستند و در هستهی هر کدام، از هر کروموزوم تنها یک نمونه وجود دارد، بدون این که جفتی داشته باشند. کروموزومها حاوی مولکولهای مارپیچی بسیار بلند دی ان اِی هستند که از دو رشتهی مارپیچی موازی بسته شده به یکدیگر تشکیل شدهاند. در فرایند تکثیر، این دو رشته از یکدیگر باز شده و با جذب واحدهای ساختمانی مکمل از اطراف خود رشتهی جدید جفت خود را میسازد. بر روی هر کدام از این رشتههای طولانی قطعاتی وجود دارد که ژن نامیده میشود اطلاعات سلولی روی این ژنها که تعداد آنها بیشمار است قرار دارد. در مولکول دی ان اِی، چهار مولکول کوچکتر که پایه نام دارند به توالی قرار گرفتهاند. ترتیب قرار گرفتنِ پایهها که آدنین، تیامین، گوانین، و سیتوزین نام دارند رمز یا کُدی را میسازد که یاخته آن را به مولکول پیام رسانی به نام آر ان اِی یا ریبونوکلئیک اسید منتقل میکند. این مولکول که خود نیز دارای توالیای از پایههاست اطلاعات دریافتی را به خارج از هسته و به درون سیتوپلاسم منتقل میکند تا سپس در آنجا پروتئینها ساخته شوند. پروتئینها از اجزای عمدهی هر یاخته محسوب میشوند و وظایف گوناگونی بر عهدهی آنهاست. از جمله وظایف آنها این است که همچون مولکولهایی علامت دهنده در درون یاخته یا در بین یاختهها عمل میکنند. توالی واحدهای ساختاری پروتئینها که از اسیدهای آمینه تشکیل شدهاند توسط رمز یا کد موجود در مولکولهای آر ان اِی تعیین میشود. اطلاعات لازم برای ساختن پروتئینها بر روی ژنها حمل میشود. هنگامی که ژنی که حامل رمز ساختن پروتئینی ویژه است موفق به ساختن آن پروتئین میشود گفته میشود که ژن خود را به ظهور رسانده یا درواقع کارش را انجام داده است.
هنگام ورود اسپرم به تخمک، یاختهی واحدی به نام تخم یا زیگوت شکل میگیرد. در انسان، تخم دارای چهل و شش کروموزوم کامل از بیست و سه جفت کروموزوم است به گونهای که درواقع تخم، دو نمونه از هر ژن، یکی از اسپرماتوزوئید و یکی از تخمک، به ارث برده است. یاختهی تخم تقسیم میشود و در واقع هر یاختهی بدن از همین تخم اولیه مشتق شده است و نتیجهی تقسیمهای پیاپی آن است. به تدریج که بدن جنین یا رویان شکل میگیرد یاختههای تقسیم شده متمایز میشوند و تبدیل به انواع یاختههایی که لازم است وظایف خاصی را به انجام برسانند میشوند. در این دوران جنینی فرایند تکامل طولانی مدت فیزیولوژیکی انسان در دورهی کوتاهی بازسازی و تکرار میشود به این معنی که سلولهایی که در زمانی به طول دورهی حیات بشر بر روی زمین در طی فرایند تکامل یاد گرفتند که تغییر شکل و وظیفه دهند در این دوره به سرعت این تغییرات را بازسازی میکنند، و همچنین سیمایی از تغییرات انواع که انسان در دورهی تکامل متحمل شده است در دورهی جنینی برای او بازسازی میشود. پس از آن که یاختههای تقسیم شده تمایز یافته و تبدیل به یاختههای متمایزی مانند یاختههای ماهیچه، جگر، مخ و ... برای انجام وظایف ویژهی خود شدند به رشد و روال متمایز شدن خود، منتهی با سرعت کمتر، ادامه میدهند. اما در مرحلهی معینی دیگر نمیتوانند به هیچ نوع یاختهی دیگری تبدیل شوند که به آن، مرحلهی تعهد گفته میشود. وقتی یاختهای به این مرحله میرسد و اصطلاحاً متعهد (به انجام وظیفهای معین بدون تبدیل شدن) میگردد یکی از برنامههای متعدد ژنتیکی درون مولکولهای دی ان اِی آن فعال میشود. درواقع انواع مختلفی از علائم محیطی که بعضاً مربوط به سن و وضعیت یاخته در بدن است، احتمالاً به صورت پروتئینهایی فرستاده شده از یاختههای اطراف، باعث این فعال سازی میشود. این فعال سازی فرایند هورمونی مربوط به رشد است.
در طی فرایند تمایز، انواع خاصی از یاختهها شکل میگیرد به گونهای که در هر نوع تیرههای گوناگونی از همان نوع یاخته به وجود میآید و هر تیره دارای وظایف جزئیتری خواهد بود. مثلاً یاختههای خونی دارای تیرههای گوناگونی مثل آنچه مربوط به انواع گلبولهای خون است هستند. تمام یاختههای یک نوع دارای برنامهی ژنتیک یکسانی برای تمایز یافتن هستند که این برنامه از یاختههای اصلی که اصطلاحاً یاختههای مادر نامیده میشوند آمده است و مثلاً باعث میشود که همگی تبدیل به سلولهای خونی شوند. یاختههای رسیده و کامل هر نوع به تکمیل برنامهی اصلی خود میپردازند و تیرههای مجزایی که شامل یاختههای تخصصی هستند را به وجود میآورند. یاختههای مادر هم به تأمین ژنهای لازم برای تعیین وظیفهی یاختههای دختر میپردازند و هم خود به سرعت تقسیم میشوند و سلولهای فراوانی تولید میکنند تا هر نوع میلیونها یاخته برای تأمین یاختههای تیرهها داشته باشد. به این ترتیب، یاختههای مادر ژنهایی را تولید میکنند که پروتئینهایی که از آنها به ظهور میرسد یاختهها را به تقسیمهای مکرر وامیدارند. این ژنها، زنهای تکثیر یاختهای نام دارند. به این ترتیب است که تک یاختهی تخم در فرایند رشد به میلیاردها یاخته با تخصصهای گوناگون تبدیل میشود. در تبدیل یاختههای مادر به انواع یاختههای کامل، عموماً ژنهای تکثیر یاختهای کم میشوند و به طور همزمان ژنهای مربوط به تمایز فعالتر میشوند.
برای سرطان تعریفهای مختلفی که کمابیش مشابهند ارائه شده است. در یکی از آنها سرطان به عنوان جمعیتی یاختهای تعریف میشود که پارهای از مسیر تکثیر و تبدیل را طی کردهاند اما در نیمه راه، هماهنگی بین تکثیر و تمایز در آنها از دست رفته است و درنتیجه یاختههایی بدون هماهنگی در فرایند تبدیل، به سرعت تقسیم و تکثیر شدهاند که به آنها یاختههای سرطانی میگوییم. در این حال این سلولها دیگر قادر نیستند برنامهی تمایز یافتن خود را تا آخر ادامه دهند. چنین یاختههایی، دگرگونه نامیده میشوند. معمولاً جمعیت یاختههای دگرگونه، بر اثر تقسیم سلولی یاختهای، که در ژنهایی از آن دگرگونیهای مضری انباشته شده است، به وجود میآید. دودمان نامی است که به گروه یاختههای همانند داده میشود، و به این ترتیب از یاختهی بیمار والد جمعیتی دودمانی پدید میآید. علم پزشکی هنوز کاملاً نمیداند سلولهایی که پتانسیل سرطانی شدن را دارند در چه زمان و موقعیتی در بدن پدید میآیند و نیز هنوز از نقش سیستم دفاعی بدن در این رابطه آگاهی چندانی ندارد. آنچه مسلم است بیشتر یاختهها مستعد اینگونه تغییرات در مراحل گوناگون تکوین خود از یاختهی مادر به یاختهی دختر هستند. چنین تغییراتی آنها را از برنامهی عادی تمایز منحرف میسازد.
یاختههای ناجور سرطانی با تکثیر خود مکانهای حیاتی بدن را اشغال میکنند و با حضور خود مانع اعمال حیاتی معمول یاختههای سالم میشوند و این روال به خاطر آسیبزایی شدید آن عموماً (نهایتاً) منجر به مرگ میشود. اکثر یاختههای سرطانی به خاطر ماهیت خود که گویا فرمانهای عدم رشد در آنها نادیده گرفته میشود با تکثیر خود عموماً رفته رفته محدود به مکان بروز خود نمانده و به قسمتهای دورتر بدن هم دست اندازی میکنند. این روند گسترش، فرایندی مرگبار است زیرا شتاب تکثیر سلولهای سرطانی را به نحو غیر قابل کنترلی افزایش میدهد. سرطان بیماری جدیدی نیست و در طول تاریخ همواره مورد مطالعهی پزشکان و دانشمندان بوده است. امروزه بررسی سرطان، تومورشناسی نامیده میشود. دهها سال است که دانشمندان پی بردهاند خرابی دی ان اِی یاخته در فرایند جهش یا موتاسیون دگرگونیهایی را به دنبال میآورد که منجر به سرطان میشود. به این فرایند، سرطانزایی یا تومورزایی گفته میشود. در واقع به دنبال کشف ویروسهای کوچکی به نام رتروویروس بود که فهمیده شد این تغییرات ژنتیکی است که ایجاد سرطان میکند. مولکولهای دی ان اِی رتروویروس بیش از ده ژن ندارد در حالی که دی ان اِی انسان بیش از ده هزار ژن دارد. وقتی رتروویروسی وارد یاختهی سالمی میشود یاختهی سالم ناخواسته از مادهی ژنتیکی ویروس که به شکل آر ان اِی است نسخه بر داری میکند و به این ترتیب دی ان اِیهای معیوب تولید میشود. در واقع به هنگام تکثیر معمولی دی ان اِی سالم و باز شدن دو رشتهی مارپیچی موازی آن از هم، ویروس نیز با تکتثر و باز کردن رشتههای دی ان اِی خود رشتههای خود را با رشتههای دی ان اِی سالم جفت میکند و به این ترتیب دی ان ایهایی حاوی ژنهای معیوب به وجود میآید در حالی که دستگاه دفاعی بدن آن را به عنوان دی ان ای سالم تشخیص میدهد و با آن مقابله نمیکند. در این حالت ژنهای ویروسی قادرند یاخته را وادار به ساختن پروتئینهای ویروسی کنند و باعث ایجاد ویروسهای متعددی از همان نوع شوند. بدین ترتیب ویروس به نوعی بدن را بر ضد خودش به کار میگیرد. در اوایل قرن بیستم یکی از دانشمندان آمریکایی به نام پیتون راس عملاً نشان داد اگر عاملی ویژه از مرغی که دارای نوعی تومور است به مرغی سالم منتقل شود مرغ سالم نیز دچار همان نوع تومور خواهد شد و بررسیها روشن کرد که این عامل از نوع رتروویروس است و ژن ویروسی خاص مربوطه شناسایی شد. متعاقباً تحقیقات منجر به کشف رتروویروسهای بیشتری شدند که قادر به دگرگونسازی و رشد بیرویهی سلولی یاختههای کشت شده در آزمایشگاه بودند. در این ویروسها ژنهای ویژهای شناسایی شد که به نظر میرسید در سرطانزایی نقش دارند.
تصور میشد که رتروویروسهای تومورزا عموماً خفته و غیر فعالند و تنها بر اثر پارهای عوامل مؤثر روی یاختهی میزبان فعال میشوند و به دنبال آن عمل پروتئینهای ویروسی یاخته را به دورهی تکثیر سرطانی میکشاند. تحقیقات بیشتر، روشن ساخت که همهی عوامل سرطانزایی به رتروویروسها منتسب نیست و برخی در خود دی ان اِیهای سالم وجود دارد. در واقع در سال هزار و نهصد و هفتاد و شش میلادی به گونهای قاطع توسط محققین آمریکایی نشان داده شد که توالیهای دی ان اِی مربوط به ژن تومورزای راس در دی ان اِیهای معمولی مرغهای سالم نیز موجود است. متعاقب این امر، دانشمندان با بهرهگیری از پیش رفتهای سریع به دست آمده در مهندسی ژنتیک دریافتند حتی دیگر توالیهای دی ان اِی در ویروسهای تومورزای دیگر نیز دارای منشأهایی در یاختههای معمولی و سالم هستند. این پیشرفت بزرگی در زمینهی سرطان شناسی بود که نشان میداد قسمتی از ژنهای مربوط به ایجاد سرطان، پیش از آلودگی یاختهها با رتروویروسها، در خود یاختهها موجود است. اهمیت این کشف جایزهی نوبل در پزشکی را نصیب کاشفین آن نمود. پژوهشهای بعدی در مورد رتروویروسها نشان داد که آنها گاهی اقدام به انتقال قسمتهای ناقص ژنهای یاختهای به درون مواد ژنتیک خود مینمایند و این چنان آسیبی به ژن یاختهای میرساند که دیگر قادر نیست به خوبی به انجام وظیفه بپردازد. البته این نوع انتقال در طبیعت به ندرت اتفاق میافتد، اما تقلید آن در آزمایشگاه کمک بزرگی برای دانشمندان برای شناسایی عوامل تومورزا بوده است.
دانشمندان به انتقال دی ان ای جدا شده از تومورهای جوندگان یا انسان به درون نوع ویژهای از یاختهی موش در ظرفهای مخصوص کشت، و رشد آنها اقدام میکنند. عموماً رشد این یاخته تا حد معینی ادامه مییابد و سپس متوقف میشود که به آن توقف تماسی گفته میشود. یک راه برای شناسایی مواد تومورزا یا سرطان زا افزودن آنها به این یاختهها که در اثر توقف تماسی دیگر تکثیر نمیشوند است. اگر مادهی افزوده شده تومورزا باشد توقف رشد پیش نمیآید بلکه یاختهها همچنان تکثیر شده و روی هم انباشته میشوند و کانونی از یاختههای دگرگونه درست میشود که پژوهشگران را قادر میسازد که به بررسی آن بپردازند و با آزمایش یاختههای آن به تشخیص توالیهای دی ان اِی که در اصل باعث دگرگونی یاختههای موش شده بپردازند.
هنگامی که قرار است یاختهها سرطانی شوند علائم یا فرمانهایی از طریق ژنهای معیوب عوامل بیرونی دریافت میکنند که به آنها میگوید به محض این که پروتئینها در سطح بیرونی یاخته به مولکولهای یاخته چسبیدند سلول شروع به تکثیر نماید. این علائم یا دستورات به درون یاخته و از طریق سیتوپلاسم به هسته میرسد. در آنجا ژنهای عامل تکثیر واکنش نشان میدهند و با دریافت پروتئینها باعث تکثیر سرطانی سلولها میشوند. آنگونه که به نظر میرسد غالب تومورزاها شکلهای تغییر یافتهای از ژنهایی هستند که دارای کد پروتئینهای مربوط به مسیرهای فرمان تکثیر یاختهای هستند. به ژنهای طبیعی و سالم این مسیرها، پیش تومورزا گفته میشود زیرا این احتمال هست که همین ژنهای سالم دستخوش دگرگونی شوند و تومورزا گردند. قسمتی از ژنهای پیش تومورزایی که تاکنون توسط پژوهشگران تشخیص داده شدهاند دربردارندهی اطلاعاتی در مورد عوامل رشد بودهاند یا اصلاً پروتئینهای روی یاختهای مربوط به عوامل رشد بودهاند. تاکنون دانشمندان دهها پروتئین یا مادهی تومورزا را تشخیص دادهاند. از میان آنها بر روی آنهایی که گیرندههای عامل رشد هستند بیش از همه مطالعه شده است. این پروتئینهای لای غشای یاخته جای دارند به گونهای که قسمتی از آن بیرون یاخته و قسمتی از آن در درون یاخته قرار میگیرد. قسمتی که بیرون یاخته است به عامل رشد میچسبد و باعث دگرگونی پروتئین غشای یاخته میشود و این تغییرات به داخل یاخته انتقال یافته و همچون فرمانی به سیتوپلاسم و از آن جا به هسته میرسد. به این ترتیب یاختهی سرطانی به طور پیوسته فرمانهای تکثیر دریافت میکند به طوری که فرمانهای تمایز یا توقفِ رشد تحت الشعاع قرار میگیرند.
با مطالعهی توالیهای دی ان اِی مربوط به پیش تومورزاهای طبیعی با همین توالیهای مربوط به تومورزاهای نظیرشان به کیفیت فعال شدن پیش تومورزا و تبدیل آن به تومورزا پی برده شده است. این، نوعِ پیش تومورزاست که نوعِ فعال شدن آن را تعیین میکند. ممکن است گاهی نوع فعال شدن عبارت باشد از این که در زمانی نامناسب، پیش تومورزا اقدام به تولید بیش از حدِ فراوردههای پروتئینی کند. در این حال فراوردهی پروتئینی پیش تومورزا همانند فراوردهی پروتئینی تومورزا عمل میکند. این نوع فعال شدن را تنظیم غیر طبیعی و انجام وظیفهی نادرست ژن باعث میشود. با این نوع فعال شدن است که امکان این وجود دارد که یاختهها به طور پیوسته و بیوقفه علائم و یا فرمانهایی برای تکثیر دریافت کنند که بر فرمانهای دیگر از جمله در مورد تمایز یا توقف رشد غلبه داشته باشد و باعث عدم اجابت آنها شود. این چنین اختلالی گاهی ممکن است توسط پارهای از ویروسها، با چسباندن دی ان اِی خود به دی ان اِی یاخته به وجود آید که در این حال به آن جهشزایی چسبیدنی گفته میشود. گاهی چنین وضعیتی بر اثر چیزی که جا به جایی کروموزوم نام دارد و در آن کروموزومهای یاخته متلاشی شده و به جفتهای ناجور میپیوندند به وجود میآید. به عنوان نمونه میتوان به سرطان انسانی لنفومِ بورکیت اشاره کرد که در آن ژن مربوط به ساخت دی ان اِی در جای ناجوری از یک کروموزوم دیگر قرار میگیرد. از این رو چنین ژنی همواره با انجام وظیفهی خود، خود را به ظهور میرساند ولو آنکه در مقابل فرمانها و علائم دایر بر کند کردن سرعت رشد قرار گیرد.
انواع دیگری از تومورهای انسانی وجود دارد که در آنها به جای یک جفت طبیعی پیش تومورزا، نسخههای فراوانی درکار است. در این حال به نظر میرسد که این پیش تومورزاها به اصطلاح دور برداشتهاند و به این دلیل تومورزا نامیده میشوند که در بروز سرطان دخیلند. این امکان نیز وجود دارد که بر اثر دگرگونی ساختار ژنتیکی پیش تومورزاها آنها فعال شوند. عوامل محیطی چندی از جمله عوامل سرطانزای شیمیایی یا فیزیکی مثل پرتوهای یونساز میتوانند به وجود آورندهی چنین دگرگونیهایی باشند. علامتهای جهشی دیگری برای این نوع فعال سازی وجود دارد که از جمله میتوان به اشتباه فعالیتهای یاخته برای تولید دی ان اِی یا جا به جایی کروموزومها و یا عفونی شدن یاخته با رتروویروسها اشاره کرد. هنگامی که در پیش تومورزا توالی زنتیکی به هم میخورد ممکن است پروتئین ساخته شده توسط ژن دچار آسیب دیدگی شود. کافی است یکی از چهار مولکول پایه در توالی ژن دچار دگرکونی شود تا یکی از اسیدهای آمینهی پروتئین صدمه ببیند و در این حال فعالیت فرمان دادن همیشگی شود که در این صورت، ژن بیوقفه به کار ثابت خود ادامه خواهد داد. تقریباً پانزده درصد از سرطانهایی که بشر دچار آنها میشود حاصل جهشهایی از این نوع هستند گرچه هنوز به نقش دقیق آنها در ایجاد سرطان پی برده نشده است.
بعید است یا واقعاً اصلاً ممکن نیست که صرفاً با فعال شدن یک پیش تومورزا به دگردیسی سرطانی یاخته برسیم. عموماً اینگونه است که دگرگونیهای گوناگونی دچار آن یاختهی منفردی میشوند که نهایتاً سرچشمهی جمعیت یاختههای سرطانی میشود. به نظر نمیرسد هیچ کدام از این دگرگونیها به تنهایی برای سرطانی کردن یاخته کافی باشند، بلکه در واقع انباشتگی دگرگونیهای گوناگون بر هم منجر به سرطان میشود. تنها یکی از مراحل این فرایند عبارت است از فعال شدن پیش تومورزا. معمولاً اینگونه است که یاختههای دگرکون شده حداقل دو عامل سرطانزا در خود دارند که همزمان با هم کار میکنند، و به علاوه این یاختهها دچار سایر ناهنجاریهای ژنتیکی هم هستند. ویژگیهای هر سرطانی در بردارندهی مجموعهای از دگرگونیهای ژنتیکی است. مقابله با این دگرگونیهای ژنتیکی ناظر بر این است که آیا سرعت و دامنهی گسترش سرطان در بدن چقدر است، و آیا سلولهای سرطانی این قدرت را دارند که از مکانیسم طبیعی بدن برای مقابله با آنها فرار کنند، و این که آیا در مقابل داروهای تجویزی پزشکان برای کشتن یاختههای به سرعت تقسیم شونده مقاومت ایجاد میشود یا نه.
دانشمندان، سالیان درازی بر این باور بودند که علت ایجاد سرطان این است که جهشهای ژنتیکی، ژنهایی را که دستور توقف رشد یاخته را میدهند از بین میبرند. اما با کشف سرطانزاها که نشان داده شد به گونهای فعال رشد لجام گسیختهی یاختهها را موجب میشوند معلوم شد سرطان، تنها در نتیجهی کاهش مکانیسم بازدارنده به وجود نمیآید. با کشفهای جدید، این دو نظریه در مورد علت ایجاد سرطان بیش از پیش به یکدیگر نزدیک میشوند و پژوهشگران را به سوی دریافت آنچه واقعاً در سلولهای سرطانی رخ میدهد نزدیک میکنند.
دانشمندان تاکنون چند سرطان ارثی نادر را مورد بررسی کامل قرار دادهاند. حاصل این بررسیها به روشنی نشان میدهد که ژنهای خاصی وجود دارند که فراوردهی آنها تاحدودی به مقابله با تکثیر یاختهها میپردازد و از این نظر در نقطهی مقابل فراوردهی سرطانزاها هستند. این امر حاصل فرمانهایی است که وادارندهی یاخته به کند کردن سرعت رشد و افزایش سرعت تمایز است. با از بین رفتن این نوع ژنها که یا کند کنندهی سرعت رشدند یا تحریک کننده به تمایز سلولیاند، یاخته نشانهای حساس را از دست میدهد که راهنمای گذار از مسیر تکثیر به تمایز است. به محض این که یاخته در مسیر نادرست قرار گرفت دیگر قادر به عدول از برنامهی پیوستهی تقسیم سلولی نیست و نمیتواند خود را به مسیر تمایز یافتن برساند. اگر در این مرحله به علاوه تومورزاها نیز شروع به فعالیت نمایند یاخته به افزایش بیمهار و بیشمار کشانده میشود. به ژنهایی که اثر منفی بر رشد یاختهای دارند و در بالا در مورد آنها توضیح داده شد ضد تومورزا یا سرکوبگر تومور گفته میشود و وجود آنها برای تمابز یافتن یاختههای معمولی و تبدیل آنها به انواع یاختههای رسیدهای که توانایی تکثیر ندارند یا کم دارند لازم به نظر میرسد. محل اقامت این ژنها در برخی بیماریهای سرطانی، قسمتهای از دست رفتهی کروموزومهاست. نخستین ژنهای این طبقه با تحقیق روی کودکان مبتلا به سرطانی نادر در چشم به نام رتینوبلاستوم تمیز داده شدند. در این کودکان از وجود ژنهای بازدارندهی رشد یاختهای و تحریک کننده به تمایز خبری نبود یا این که این ژنها آسیب دیده بودند. هم وجود تومورزاها و هم عدم وجود ژنهای سرکوبگر که نظارت طبیعی بر رشد و تمایز یاختهها را از بین میبرد، باعث پدیداری سرطان است. هدفِ پژوهشهایی که روی ژنهای دخیل در پیدایش سرطان انجام میگیرد پی بردن به طرق مناسبتر درمان سرطانهاست. هرچند باید اعتراف کرد که تأثیر سالیان دراز تحقیق در مورد تومورزاها بر درمانهای به کار گرفته شده توسط پزشکان در رابطه با سرطان عملاً قابل توجه نبوده است اما به هر حال امید فراوانی وجود دارد با ادامهی این پژوهشها عملاً بتوان به درمان اصولی انواع سرطان دست یافت. این که پزشک عامل ایجاد یک سرطان را تشخیص دهد یا تومورزاهای ایجاد کنندهی سرطان مورد نظرش را شناسایی کند میتواند کمک مؤثری برای پیش بینی سیر آیندهی بیماری و سرانجام آن توسط پزشک باشد و از این طریق پزشک به زمانبندی رژیم درمان راهنمایی میشود. همچنین با آگاهی از نوع تومورزاهای مؤثر در سرطان مورد نظر امکان دارد بتوان داروهایی ساخت که بر یاختههای سازندهی پروتئینهای تومورزا مؤثر باشند و حتی این احتمال هست که بتوانیم از این راه به تفاوت بین پروتئینهای معمولی و فراوردههای جهشزا پی ببریم و یاختههای سرطانی را بدون آسیب رساندن به یاختههای سالم بکشیم. کشف ژنهای سرکوبگر از اهمیت زیادی برخوردار است و میتواند زمینهای فراهم آورد برای پیش بینی و کشف استعداد افراد مختلف برای ابتلا به سرطان. برخی افراد فاقد برخی از ژنها هستند و این ممکن است آنها را مستعدِ دچار شدن به سرطان به خصوصی نماید. به نظر میرسد تمرکز روی ژنهای سرکوبگر اولویت بیشتری نسبت به انجام اصلاحات مرسومِ نتایج فعالیت تومورزاها داشته باشد.
بدن از مجموعهای از اعضای اصلی و فرعی تشکیل شده است که هر کدام دارای وظایف ویژه و نیز یک سری وظایف عمومی هستند که در هماهنگی با کل (دیگر اعضای) و نیز در هماهنگی با عوامل محیطی آنها را به انجام میرسانند. اعضایی از بدن نیز به عنوان اعضای رئیسه بر این هماهنگیها و حسن اجرای آنها نظارت میکنند. چنین سازماندهی دقیقی در طول تکامل جانوری بدن بین میلیاردها یاخته برقرار شده و ادامه مییابد. پس بدن انسان مجموعهای منسجم از یاختههاست که در همزیستی، هماهنگی و همکاری نزدیکی با یکدیگر مجموعهای را میسازند که بدن نام دارد. فرم سادهی جنین همکاری سلولی در تحقیقات مربوط به آغازیان مشاهده میشود که در فرایند حیاتشان به وضوح مجموعههایی جدا از هم از تک سلولیها تصمیم میگیرند در مجموعهای با هم باشند و از آن پس بدنی را میسازند که یک بدن جانوری بدان اطلاق میشود.
از جمله فرایندهای هماهنگ شده در بدن انسان، فرایند رشد و تکثیر سلولی و تولید مثل است. هر یک از میلیاردها یاختهی بدن ما قادر است برنامهی هماهنگ شدهی مربوط به زمان و کیفیت رشدش را به موقع درک و اجرا کند. بیماری هنگامی بُروز میکند که یاختهها قادر به خواندن و اجرای برنامهای که برای رشد آنها از قبل ریخته شده است نباشند. این که واقعاً این علت بیماریهاست به مطالعات مولکولی دانشمندان برمیگردد. آنها به بررسی اختلالهای ایجاد شده در برنامه خوانی مولکولی یاختهها میپردازند. این اختلالها و رویدادهای مولکولی باعث بسیاری از بیماریهای ژنتیک یا ارثی میشود. یکی از بیماریهای مهمی که به خاطر مختل شدن برنامهی رشد و تکثیر و تنظیم جمعیت یاخته رخ میدهد سرطان است که در آن یاختهها ناگهان دچار افزایش بیمهار و ناهماهنگ میشوند.
اطلاعات مربوط به برنامهی بسیار پیچیدهی تنظیم جمعیت یاختهای به صورت کد گذاری شده در مولکولهای بزرگی به نام د زوکسی ریبونوکلئیک اسید (DNA) یا به اختصار دی ان اِی جای دارد. برای آشنایی کلی با این اطلاعات مولکولی لازم است توجه داشته باشید که هر یاختهی بدن دارای هسته است که مرکز فرماندهی سلول محسوب میشود. امور مربوط به این کنترل و فرماندهی از طریق پروتئینهایی که در داخل یاخته ساخته میشوند به انجام میرسد. کارهای اصلی هستهی سلول از طریق بستههایی به نام کروموزوم که در هسته وجود دارند به انجام میرسد. کروموزومها گاهی آنقدر بزرگ هستند که با میکروسکوپ معمولی هم دیده میشوند. در هستهی هر یاختهی انسانی بیست و سه جفت کروموزوم (روی هم رفته چهل و شش عدد کروموزوم) وجود دارد، البته در این میان یاختههای اسپرماتوزوئید و تخمک (گامتها) استثنا هستند و در هستهی هر کدام، از هر کروموزوم تنها یک نمونه وجود دارد، بدون این که جفتی داشته باشند. کروموزومها حاوی مولکولهای مارپیچی بسیار بلند دی ان اِی هستند که از دو رشتهی مارپیچی موازی بسته شده به یکدیگر تشکیل شدهاند. در فرایند تکثیر، این دو رشته از یکدیگر باز شده و با جذب واحدهای ساختمانی مکمل از اطراف خود رشتهی جدید جفت خود را میسازد. بر روی هر کدام از این رشتههای طولانی قطعاتی وجود دارد که ژن نامیده میشود اطلاعات سلولی روی این ژنها که تعداد آنها بیشمار است قرار دارد. در مولکول دی ان اِی، چهار مولکول کوچکتر که پایه نام دارند به توالی قرار گرفتهاند. ترتیب قرار گرفتنِ پایهها که آدنین، تیامین، گوانین، و سیتوزین نام دارند رمز یا کُدی را میسازد که یاخته آن را به مولکول پیام رسانی به نام آر ان اِی یا ریبونوکلئیک اسید منتقل میکند. این مولکول که خود نیز دارای توالیای از پایههاست اطلاعات دریافتی را به خارج از هسته و به درون سیتوپلاسم منتقل میکند تا سپس در آنجا پروتئینها ساخته شوند. پروتئینها از اجزای عمدهی هر یاخته محسوب میشوند و وظایف گوناگونی بر عهدهی آنهاست. از جمله وظایف آنها این است که همچون مولکولهایی علامت دهنده در درون یاخته یا در بین یاختهها عمل میکنند. توالی واحدهای ساختاری پروتئینها که از اسیدهای آمینه تشکیل شدهاند توسط رمز یا کد موجود در مولکولهای آر ان اِی تعیین میشود. اطلاعات لازم برای ساختن پروتئینها بر روی ژنها حمل میشود. هنگامی که ژنی که حامل رمز ساختن پروتئینی ویژه است موفق به ساختن آن پروتئین میشود گفته میشود که ژن خود را به ظهور رسانده یا درواقع کارش را انجام داده است.
هنگام ورود اسپرم به تخمک، یاختهی واحدی به نام تخم یا زیگوت شکل میگیرد. در انسان، تخم دارای چهل و شش کروموزوم کامل از بیست و سه جفت کروموزوم است به گونهای که درواقع تخم، دو نمونه از هر ژن، یکی از اسپرماتوزوئید و یکی از تخمک، به ارث برده است. یاختهی تخم تقسیم میشود و در واقع هر یاختهی بدن از همین تخم اولیه مشتق شده است و نتیجهی تقسیمهای پیاپی آن است. به تدریج که بدن جنین یا رویان شکل میگیرد یاختههای تقسیم شده متمایز میشوند و تبدیل به انواع یاختههایی که لازم است وظایف خاصی را به انجام برسانند میشوند. در این دوران جنینی فرایند تکامل طولانی مدت فیزیولوژیکی انسان در دورهی کوتاهی بازسازی و تکرار میشود به این معنی که سلولهایی که در زمانی به طول دورهی حیات بشر بر روی زمین در طی فرایند تکامل یاد گرفتند که تغییر شکل و وظیفه دهند در این دوره به سرعت این تغییرات را بازسازی میکنند، و همچنین سیمایی از تغییرات انواع که انسان در دورهی تکامل متحمل شده است در دورهی جنینی برای او بازسازی میشود. پس از آن که یاختههای تقسیم شده تمایز یافته و تبدیل به یاختههای متمایزی مانند یاختههای ماهیچه، جگر، مخ و ... برای انجام وظایف ویژهی خود شدند به رشد و روال متمایز شدن خود، منتهی با سرعت کمتر، ادامه میدهند. اما در مرحلهی معینی دیگر نمیتوانند به هیچ نوع یاختهی دیگری تبدیل شوند که به آن، مرحلهی تعهد گفته میشود. وقتی یاختهای به این مرحله میرسد و اصطلاحاً متعهد (به انجام وظیفهای معین بدون تبدیل شدن) میگردد یکی از برنامههای متعدد ژنتیکی درون مولکولهای دی ان اِی آن فعال میشود. درواقع انواع مختلفی از علائم محیطی که بعضاً مربوط به سن و وضعیت یاخته در بدن است، احتمالاً به صورت پروتئینهایی فرستاده شده از یاختههای اطراف، باعث این فعال سازی میشود. این فعال سازی فرایند هورمونی مربوط به رشد است.
در طی فرایند تمایز، انواع خاصی از یاختهها شکل میگیرد به گونهای که در هر نوع تیرههای گوناگونی از همان نوع یاخته به وجود میآید و هر تیره دارای وظایف جزئیتری خواهد بود. مثلاً یاختههای خونی دارای تیرههای گوناگونی مثل آنچه مربوط به انواع گلبولهای خون است هستند. تمام یاختههای یک نوع دارای برنامهی ژنتیک یکسانی برای تمایز یافتن هستند که این برنامه از یاختههای اصلی که اصطلاحاً یاختههای مادر نامیده میشوند آمده است و مثلاً باعث میشود که همگی تبدیل به سلولهای خونی شوند. یاختههای رسیده و کامل هر نوع به تکمیل برنامهی اصلی خود میپردازند و تیرههای مجزایی که شامل یاختههای تخصصی هستند را به وجود میآورند. یاختههای مادر هم به تأمین ژنهای لازم برای تعیین وظیفهی یاختههای دختر میپردازند و هم خود به سرعت تقسیم میشوند و سلولهای فراوانی تولید میکنند تا هر نوع میلیونها یاخته برای تأمین یاختههای تیرهها داشته باشد. به این ترتیب، یاختههای مادر ژنهایی را تولید میکنند که پروتئینهایی که از آنها به ظهور میرسد یاختهها را به تقسیمهای مکرر وامیدارند. این ژنها، زنهای تکثیر یاختهای نام دارند. به این ترتیب است که تک یاختهی تخم در فرایند رشد به میلیاردها یاخته با تخصصهای گوناگون تبدیل میشود. در تبدیل یاختههای مادر به انواع یاختههای کامل، عموماً ژنهای تکثیر یاختهای کم میشوند و به طور همزمان ژنهای مربوط به تمایز فعالتر میشوند.
برای سرطان تعریفهای مختلفی که کمابیش مشابهند ارائه شده است. در یکی از آنها سرطان به عنوان جمعیتی یاختهای تعریف میشود که پارهای از مسیر تکثیر و تبدیل را طی کردهاند اما در نیمه راه، هماهنگی بین تکثیر و تمایز در آنها از دست رفته است و درنتیجه یاختههایی بدون هماهنگی در فرایند تبدیل، به سرعت تقسیم و تکثیر شدهاند که به آنها یاختههای سرطانی میگوییم. در این حال این سلولها دیگر قادر نیستند برنامهی تمایز یافتن خود را تا آخر ادامه دهند. چنین یاختههایی، دگرگونه نامیده میشوند. معمولاً جمعیت یاختههای دگرگونه، بر اثر تقسیم سلولی یاختهای، که در ژنهایی از آن دگرگونیهای مضری انباشته شده است، به وجود میآید. دودمان نامی است که به گروه یاختههای همانند داده میشود، و به این ترتیب از یاختهی بیمار والد جمعیتی دودمانی پدید میآید. علم پزشکی هنوز کاملاً نمیداند سلولهایی که پتانسیل سرطانی شدن را دارند در چه زمان و موقعیتی در بدن پدید میآیند و نیز هنوز از نقش سیستم دفاعی بدن در این رابطه آگاهی چندانی ندارد. آنچه مسلم است بیشتر یاختهها مستعد اینگونه تغییرات در مراحل گوناگون تکوین خود از یاختهی مادر به یاختهی دختر هستند. چنین تغییراتی آنها را از برنامهی عادی تمایز منحرف میسازد.
یاختههای ناجور سرطانی با تکثیر خود مکانهای حیاتی بدن را اشغال میکنند و با حضور خود مانع اعمال حیاتی معمول یاختههای سالم میشوند و این روال به خاطر آسیبزایی شدید آن عموماً (نهایتاً) منجر به مرگ میشود. اکثر یاختههای سرطانی به خاطر ماهیت خود که گویا فرمانهای عدم رشد در آنها نادیده گرفته میشود با تکثیر خود عموماً رفته رفته محدود به مکان بروز خود نمانده و به قسمتهای دورتر بدن هم دست اندازی میکنند. این روند گسترش، فرایندی مرگبار است زیرا شتاب تکثیر سلولهای سرطانی را به نحو غیر قابل کنترلی افزایش میدهد. سرطان بیماری جدیدی نیست و در طول تاریخ همواره مورد مطالعهی پزشکان و دانشمندان بوده است. امروزه بررسی سرطان، تومورشناسی نامیده میشود. دهها سال است که دانشمندان پی بردهاند خرابی دی ان اِی یاخته در فرایند جهش یا موتاسیون دگرگونیهایی را به دنبال میآورد که منجر به سرطان میشود. به این فرایند، سرطانزایی یا تومورزایی گفته میشود. در واقع به دنبال کشف ویروسهای کوچکی به نام رتروویروس بود که فهمیده شد این تغییرات ژنتیکی است که ایجاد سرطان میکند. مولکولهای دی ان اِی رتروویروس بیش از ده ژن ندارد در حالی که دی ان اِی انسان بیش از ده هزار ژن دارد. وقتی رتروویروسی وارد یاختهی سالمی میشود یاختهی سالم ناخواسته از مادهی ژنتیکی ویروس که به شکل آر ان اِی است نسخه بر داری میکند و به این ترتیب دی ان اِیهای معیوب تولید میشود. در واقع به هنگام تکثیر معمولی دی ان اِی سالم و باز شدن دو رشتهی مارپیچی موازی آن از هم، ویروس نیز با تکتثر و باز کردن رشتههای دی ان اِی خود رشتههای خود را با رشتههای دی ان اِی سالم جفت میکند و به این ترتیب دی ان ایهایی حاوی ژنهای معیوب به وجود میآید در حالی که دستگاه دفاعی بدن آن را به عنوان دی ان ای سالم تشخیص میدهد و با آن مقابله نمیکند. در این حالت ژنهای ویروسی قادرند یاخته را وادار به ساختن پروتئینهای ویروسی کنند و باعث ایجاد ویروسهای متعددی از همان نوع شوند. بدین ترتیب ویروس به نوعی بدن را بر ضد خودش به کار میگیرد. در اوایل قرن بیستم یکی از دانشمندان آمریکایی به نام پیتون راس عملاً نشان داد اگر عاملی ویژه از مرغی که دارای نوعی تومور است به مرغی سالم منتقل شود مرغ سالم نیز دچار همان نوع تومور خواهد شد و بررسیها روشن کرد که این عامل از نوع رتروویروس است و ژن ویروسی خاص مربوطه شناسایی شد. متعاقباً تحقیقات منجر به کشف رتروویروسهای بیشتری شدند که قادر به دگرگونسازی و رشد بیرویهی سلولی یاختههای کشت شده در آزمایشگاه بودند. در این ویروسها ژنهای ویژهای شناسایی شد که به نظر میرسید در سرطانزایی نقش دارند.
تصور میشد که رتروویروسهای تومورزا عموماً خفته و غیر فعالند و تنها بر اثر پارهای عوامل مؤثر روی یاختهی میزبان فعال میشوند و به دنبال آن عمل پروتئینهای ویروسی یاخته را به دورهی تکثیر سرطانی میکشاند. تحقیقات بیشتر، روشن ساخت که همهی عوامل سرطانزایی به رتروویروسها منتسب نیست و برخی در خود دی ان اِیهای سالم وجود دارد. در واقع در سال هزار و نهصد و هفتاد و شش میلادی به گونهای قاطع توسط محققین آمریکایی نشان داده شد که توالیهای دی ان اِی مربوط به ژن تومورزای راس در دی ان اِیهای معمولی مرغهای سالم نیز موجود است. متعاقب این امر، دانشمندان با بهرهگیری از پیش رفتهای سریع به دست آمده در مهندسی ژنتیک دریافتند حتی دیگر توالیهای دی ان اِی در ویروسهای تومورزای دیگر نیز دارای منشأهایی در یاختههای معمولی و سالم هستند. این پیشرفت بزرگی در زمینهی سرطان شناسی بود که نشان میداد قسمتی از ژنهای مربوط به ایجاد سرطان، پیش از آلودگی یاختهها با رتروویروسها، در خود یاختهها موجود است. اهمیت این کشف جایزهی نوبل در پزشکی را نصیب کاشفین آن نمود. پژوهشهای بعدی در مورد رتروویروسها نشان داد که آنها گاهی اقدام به انتقال قسمتهای ناقص ژنهای یاختهای به درون مواد ژنتیک خود مینمایند و این چنان آسیبی به ژن یاختهای میرساند که دیگر قادر نیست به خوبی به انجام وظیفه بپردازد. البته این نوع انتقال در طبیعت به ندرت اتفاق میافتد، اما تقلید آن در آزمایشگاه کمک بزرگی برای دانشمندان برای شناسایی عوامل تومورزا بوده است.
دانشمندان به انتقال دی ان ای جدا شده از تومورهای جوندگان یا انسان به درون نوع ویژهای از یاختهی موش در ظرفهای مخصوص کشت، و رشد آنها اقدام میکنند. عموماً رشد این یاخته تا حد معینی ادامه مییابد و سپس متوقف میشود که به آن توقف تماسی گفته میشود. یک راه برای شناسایی مواد تومورزا یا سرطان زا افزودن آنها به این یاختهها که در اثر توقف تماسی دیگر تکثیر نمیشوند است. اگر مادهی افزوده شده تومورزا باشد توقف رشد پیش نمیآید بلکه یاختهها همچنان تکثیر شده و روی هم انباشته میشوند و کانونی از یاختههای دگرگونه درست میشود که پژوهشگران را قادر میسازد که به بررسی آن بپردازند و با آزمایش یاختههای آن به تشخیص توالیهای دی ان اِی که در اصل باعث دگرگونی یاختههای موش شده بپردازند.
هنگامی که قرار است یاختهها سرطانی شوند علائم یا فرمانهایی از طریق ژنهای معیوب عوامل بیرونی دریافت میکنند که به آنها میگوید به محض این که پروتئینها در سطح بیرونی یاخته به مولکولهای یاخته چسبیدند سلول شروع به تکثیر نماید. این علائم یا دستورات به درون یاخته و از طریق سیتوپلاسم به هسته میرسد. در آنجا ژنهای عامل تکثیر واکنش نشان میدهند و با دریافت پروتئینها باعث تکثیر سرطانی سلولها میشوند. آنگونه که به نظر میرسد غالب تومورزاها شکلهای تغییر یافتهای از ژنهایی هستند که دارای کد پروتئینهای مربوط به مسیرهای فرمان تکثیر یاختهای هستند. به ژنهای طبیعی و سالم این مسیرها، پیش تومورزا گفته میشود زیرا این احتمال هست که همین ژنهای سالم دستخوش دگرگونی شوند و تومورزا گردند. قسمتی از ژنهای پیش تومورزایی که تاکنون توسط پژوهشگران تشخیص داده شدهاند دربردارندهی اطلاعاتی در مورد عوامل رشد بودهاند یا اصلاً پروتئینهای روی یاختهای مربوط به عوامل رشد بودهاند. تاکنون دانشمندان دهها پروتئین یا مادهی تومورزا را تشخیص دادهاند. از میان آنها بر روی آنهایی که گیرندههای عامل رشد هستند بیش از همه مطالعه شده است. این پروتئینهای لای غشای یاخته جای دارند به گونهای که قسمتی از آن بیرون یاخته و قسمتی از آن در درون یاخته قرار میگیرد. قسمتی که بیرون یاخته است به عامل رشد میچسبد و باعث دگرگونی پروتئین غشای یاخته میشود و این تغییرات به داخل یاخته انتقال یافته و همچون فرمانی به سیتوپلاسم و از آن جا به هسته میرسد. به این ترتیب یاختهی سرطانی به طور پیوسته فرمانهای تکثیر دریافت میکند به طوری که فرمانهای تمایز یا توقفِ رشد تحت الشعاع قرار میگیرند.
با مطالعهی توالیهای دی ان اِی مربوط به پیش تومورزاهای طبیعی با همین توالیهای مربوط به تومورزاهای نظیرشان به کیفیت فعال شدن پیش تومورزا و تبدیل آن به تومورزا پی برده شده است. این، نوعِ پیش تومورزاست که نوعِ فعال شدن آن را تعیین میکند. ممکن است گاهی نوع فعال شدن عبارت باشد از این که در زمانی نامناسب، پیش تومورزا اقدام به تولید بیش از حدِ فراوردههای پروتئینی کند. در این حال فراوردهی پروتئینی پیش تومورزا همانند فراوردهی پروتئینی تومورزا عمل میکند. این نوع فعال شدن را تنظیم غیر طبیعی و انجام وظیفهی نادرست ژن باعث میشود. با این نوع فعال شدن است که امکان این وجود دارد که یاختهها به طور پیوسته و بیوقفه علائم و یا فرمانهایی برای تکثیر دریافت کنند که بر فرمانهای دیگر از جمله در مورد تمایز یا توقف رشد غلبه داشته باشد و باعث عدم اجابت آنها شود. این چنین اختلالی گاهی ممکن است توسط پارهای از ویروسها، با چسباندن دی ان اِی خود به دی ان اِی یاخته به وجود آید که در این حال به آن جهشزایی چسبیدنی گفته میشود. گاهی چنین وضعیتی بر اثر چیزی که جا به جایی کروموزوم نام دارد و در آن کروموزومهای یاخته متلاشی شده و به جفتهای ناجور میپیوندند به وجود میآید. به عنوان نمونه میتوان به سرطان انسانی لنفومِ بورکیت اشاره کرد که در آن ژن مربوط به ساخت دی ان اِی در جای ناجوری از یک کروموزوم دیگر قرار میگیرد. از این رو چنین ژنی همواره با انجام وظیفهی خود، خود را به ظهور میرساند ولو آنکه در مقابل فرمانها و علائم دایر بر کند کردن سرعت رشد قرار گیرد.
انواع دیگری از تومورهای انسانی وجود دارد که در آنها به جای یک جفت طبیعی پیش تومورزا، نسخههای فراوانی درکار است. در این حال به نظر میرسد که این پیش تومورزاها به اصطلاح دور برداشتهاند و به این دلیل تومورزا نامیده میشوند که در بروز سرطان دخیلند. این امکان نیز وجود دارد که بر اثر دگرگونی ساختار ژنتیکی پیش تومورزاها آنها فعال شوند. عوامل محیطی چندی از جمله عوامل سرطانزای شیمیایی یا فیزیکی مثل پرتوهای یونساز میتوانند به وجود آورندهی چنین دگرگونیهایی باشند. علامتهای جهشی دیگری برای این نوع فعال سازی وجود دارد که از جمله میتوان به اشتباه فعالیتهای یاخته برای تولید دی ان اِی یا جا به جایی کروموزومها و یا عفونی شدن یاخته با رتروویروسها اشاره کرد. هنگامی که در پیش تومورزا توالی زنتیکی به هم میخورد ممکن است پروتئین ساخته شده توسط ژن دچار آسیب دیدگی شود. کافی است یکی از چهار مولکول پایه در توالی ژن دچار دگرکونی شود تا یکی از اسیدهای آمینهی پروتئین صدمه ببیند و در این حال فعالیت فرمان دادن همیشگی شود که در این صورت، ژن بیوقفه به کار ثابت خود ادامه خواهد داد. تقریباً پانزده درصد از سرطانهایی که بشر دچار آنها میشود حاصل جهشهایی از این نوع هستند گرچه هنوز به نقش دقیق آنها در ایجاد سرطان پی برده نشده است.
بعید است یا واقعاً اصلاً ممکن نیست که صرفاً با فعال شدن یک پیش تومورزا به دگردیسی سرطانی یاخته برسیم. عموماً اینگونه است که دگرگونیهای گوناگونی دچار آن یاختهی منفردی میشوند که نهایتاً سرچشمهی جمعیت یاختههای سرطانی میشود. به نظر نمیرسد هیچ کدام از این دگرگونیها به تنهایی برای سرطانی کردن یاخته کافی باشند، بلکه در واقع انباشتگی دگرگونیهای گوناگون بر هم منجر به سرطان میشود. تنها یکی از مراحل این فرایند عبارت است از فعال شدن پیش تومورزا. معمولاً اینگونه است که یاختههای دگرکون شده حداقل دو عامل سرطانزا در خود دارند که همزمان با هم کار میکنند، و به علاوه این یاختهها دچار سایر ناهنجاریهای ژنتیکی هم هستند. ویژگیهای هر سرطانی در بردارندهی مجموعهای از دگرگونیهای ژنتیکی است. مقابله با این دگرگونیهای ژنتیکی ناظر بر این است که آیا سرعت و دامنهی گسترش سرطان در بدن چقدر است، و آیا سلولهای سرطانی این قدرت را دارند که از مکانیسم طبیعی بدن برای مقابله با آنها فرار کنند، و این که آیا در مقابل داروهای تجویزی پزشکان برای کشتن یاختههای به سرعت تقسیم شونده مقاومت ایجاد میشود یا نه.
دانشمندان، سالیان درازی بر این باور بودند که علت ایجاد سرطان این است که جهشهای ژنتیکی، ژنهایی را که دستور توقف رشد یاخته را میدهند از بین میبرند. اما با کشف سرطانزاها که نشان داده شد به گونهای فعال رشد لجام گسیختهی یاختهها را موجب میشوند معلوم شد سرطان، تنها در نتیجهی کاهش مکانیسم بازدارنده به وجود نمیآید. با کشفهای جدید، این دو نظریه در مورد علت ایجاد سرطان بیش از پیش به یکدیگر نزدیک میشوند و پژوهشگران را به سوی دریافت آنچه واقعاً در سلولهای سرطانی رخ میدهد نزدیک میکنند.
دانشمندان تاکنون چند سرطان ارثی نادر را مورد بررسی کامل قرار دادهاند. حاصل این بررسیها به روشنی نشان میدهد که ژنهای خاصی وجود دارند که فراوردهی آنها تاحدودی به مقابله با تکثیر یاختهها میپردازد و از این نظر در نقطهی مقابل فراوردهی سرطانزاها هستند. این امر حاصل فرمانهایی است که وادارندهی یاخته به کند کردن سرعت رشد و افزایش سرعت تمایز است. با از بین رفتن این نوع ژنها که یا کند کنندهی سرعت رشدند یا تحریک کننده به تمایز سلولیاند، یاخته نشانهای حساس را از دست میدهد که راهنمای گذار از مسیر تکثیر به تمایز است. به محض این که یاخته در مسیر نادرست قرار گرفت دیگر قادر به عدول از برنامهی پیوستهی تقسیم سلولی نیست و نمیتواند خود را به مسیر تمایز یافتن برساند. اگر در این مرحله به علاوه تومورزاها نیز شروع به فعالیت نمایند یاخته به افزایش بیمهار و بیشمار کشانده میشود. به ژنهایی که اثر منفی بر رشد یاختهای دارند و در بالا در مورد آنها توضیح داده شد ضد تومورزا یا سرکوبگر تومور گفته میشود و وجود آنها برای تمابز یافتن یاختههای معمولی و تبدیل آنها به انواع یاختههای رسیدهای که توانایی تکثیر ندارند یا کم دارند لازم به نظر میرسد. محل اقامت این ژنها در برخی بیماریهای سرطانی، قسمتهای از دست رفتهی کروموزومهاست. نخستین ژنهای این طبقه با تحقیق روی کودکان مبتلا به سرطانی نادر در چشم به نام رتینوبلاستوم تمیز داده شدند. در این کودکان از وجود ژنهای بازدارندهی رشد یاختهای و تحریک کننده به تمایز خبری نبود یا این که این ژنها آسیب دیده بودند. هم وجود تومورزاها و هم عدم وجود ژنهای سرکوبگر که نظارت طبیعی بر رشد و تمایز یاختهها را از بین میبرد، باعث پدیداری سرطان است. هدفِ پژوهشهایی که روی ژنهای دخیل در پیدایش سرطان انجام میگیرد پی بردن به طرق مناسبتر درمان سرطانهاست. هرچند باید اعتراف کرد که تأثیر سالیان دراز تحقیق در مورد تومورزاها بر درمانهای به کار گرفته شده توسط پزشکان در رابطه با سرطان عملاً قابل توجه نبوده است اما به هر حال امید فراوانی وجود دارد با ادامهی این پژوهشها عملاً بتوان به درمان اصولی انواع سرطان دست یافت. این که پزشک عامل ایجاد یک سرطان را تشخیص دهد یا تومورزاهای ایجاد کنندهی سرطان مورد نظرش را شناسایی کند میتواند کمک مؤثری برای پیش بینی سیر آیندهی بیماری و سرانجام آن توسط پزشک باشد و از این طریق پزشک به زمانبندی رژیم درمان راهنمایی میشود. همچنین با آگاهی از نوع تومورزاهای مؤثر در سرطان مورد نظر امکان دارد بتوان داروهایی ساخت که بر یاختههای سازندهی پروتئینهای تومورزا مؤثر باشند و حتی این احتمال هست که بتوانیم از این راه به تفاوت بین پروتئینهای معمولی و فراوردههای جهشزا پی ببریم و یاختههای سرطانی را بدون آسیب رساندن به یاختههای سالم بکشیم. کشف ژنهای سرکوبگر از اهمیت زیادی برخوردار است و میتواند زمینهای فراهم آورد برای پیش بینی و کشف استعداد افراد مختلف برای ابتلا به سرطان. برخی افراد فاقد برخی از ژنها هستند و این ممکن است آنها را مستعدِ دچار شدن به سرطان به خصوصی نماید. به نظر میرسد تمرکز روی ژنهای سرکوبگر اولویت بیشتری نسبت به انجام اصلاحات مرسومِ نتایج فعالیت تومورزاها داشته باشد.
/ج
تازه های مقالات
ارسال نظر
در ارسال نظر شما خطایی رخ داده است
کاربر گرامی، ضمن تشکر از شما نظر شما با موفقیت ثبت گردید. و پس از تائید در فهرست نظرات نمایش داده می شود
نام :
ایمیل :
نظرات کاربران
{{Fullname}} {{Creationdate}}
{{Body}}