امید سلطه بر سرطان
در تصورعمومی، سرطان با یک جهش در دی‌ان‌ای یک سلول سالم آغازمی‌شود. این جهش به سلول اجازه می‌دهد به‌صورت کنترل‌نشده تکثیر شود و از مکانیسم‌های معمول کنترل کیفیت بدن فرار کند. در نهایت توموری تشکیل میشود و سلول‌های جدا شده از آن به سایر قسمت‌های بدن گسترش می‌یابند اما در سال‌های اخیر، دانشمندان به کشف شگفت‌انگیز دست یافته‌اند: جهش‌های محرک سرطان در بافت‌های سالم نیز شایع هستند.
جهش‌های محرک سرطان در بافت‌های سالم
جهش‌های محرک سرطان در حدود یک‌چهارم سلول‌های سالم پوست یافت می‌شوند. در افراد میانسال، بیش از نیمی از سطح مری و نزدیک ۱۰درصد از دیواره معده با سلول‌هایی پوشیده شده که دارای این جهش‌ها هستند. این جمعیت‌های سلولی در بافت‌های دیگر مانند روده بزرگ، ریه‌ها و تخمدان‌ها نیز مشاهده شده‌اند. این‌که چرا این سلول‌ها که مستعد سرطانی شدن هستند، به تومور تبدیل نمی‌شوند معمایی است که دانشمندان در حال حل آن هستند.
نقش سلول‌های سالم در پیشگیری از سرطان
به‌نظر می‌رسد سلول‌هایی با دی‌ان‌ای معیوب می‌توانند از تبدیل شدن به سرطان‌های کامل توسط فعالیت سلول‌های سالم اطراف‌شان که دارای جهش‌های مفید در دی‌ان‌ای خود هستند جلوگیری کنند. تقویت رشد این سلول‌های سالم می‌تواند به استراتژی مؤثری برای توقف سرطان تبدیل شود.این درک جدیدازسرطان ازشناخت بهتررشد بافت‌های طبیعی ناشی میشود. با تقسیم سلولی، هر سلول با مجموعه‌ای منحصربه‌فرد از جهش‌های ژنتیکی تصادفی متولد میشود. در لایه‌های خارجی اندام‌هایی مانند مری، پوست و معده_ سلول‌هایی که بهترین سازگاری را با محیط خود دارند_ سایر سلول‌ها را کنار می‌زنند و آنها از بافت دفع می‌شوند.
رقابت سلولی برای منابع
سلول‌های سرطانی می‌توانند در این رقابت شکست بخورند. در موش‌ها، سلول‌هایی با جهش‌های خاص توانسته‌اند سلول‌های همسایه با جهش‌های افزایش‌دهنده خطر سرطان و حتی تومورهای کوچک با کمتر از ۱۰۰سلول را کنار بزنند. این رقابت ممکن است سال‌ها طول بکشد. اگرچه جهش‌های محرک سرطان اغلب در اوایل زندگی رخ می‌دهند، نمونه‌های خونی نشان داده‌اند که تعداد این سلول‌ها با افزایش سن تغییر می‌کند و گاهی اوقات کاهش می‌یابد. بنابراین تقویت سلول‌های با جهش‌های مفید می‌تواند راهی برای پیشگیری از سرطان باشد.
جنگ سلولی؛ متفورمین و جهش PIK۳CA
یکی از روش‌های تقویت سلول‌های سالم ممکن است از مطالعه رقبای آنها به‌دست آید. جهش شایع محرک سرطان در ژن PIK۳CA رخ می‌دهد که رشد و بقای سلول را تنظیم می‌کند و در صورت جهش می‌تواند باعث رشد بیش از حد بافت شود. فیلیپ جونز، محقق موسسه ول‌کام سنگر در بریتانیا، در حال مطالعه این ژن است.
گروه او دریافت که سلول‌های دارای جهش‌های محرک سرطان در این ژن دچار تغییرات متابولیکی می‌شوند که به آنها کمک می‌کند سلول‌های غیرجهش‌یافته را شکست دهند.
در آزمایش‌هایی که نتایج آن به‌تازگی منتشر شد، تیم دکتر جونز آشکار کرد که داروی دیابت متفورمین همان تغییر متابولیکی را در سلول‌های غیرجهش‌یافته مری ایجاد می‌کند. این دارو با متعادل کردن رقابت بین سلول‌های سالم و ناسالم، رشد سلول‌های دارای جهش را متوقف کرد. در مقابل، وقتی موش‌ها رژیم غذایی پرچرب دریافت کردند، سلول‌های دارای این جهش رشد بهتری داشتند. این سلول‌ها در افراد چاق نیز فراوان‌تر بودند که نشان می‌دهد مداخلات برای درمان چاقی می‌تواند از سرطان مری جلوگیری کند.
چالش شناسایی جهش‌ها
تهیه فهرستی جامع از جهش‌های مضر و مفید چالش‌برانگیز است. بدن انسان_ و حتی موش_ دارای هزاران نوع سلول مختلف است که هر کدام نظام مولکولی خاص خود را دارند. برای مثال، یک جهش که خطر سرطان را در مری کاهش می‌دهد، در پوست چنین اثری ندارد. کشف این پیچیدگی‌ها نیازمند آزمایش‌های گسترده است. خوشبختانه فناوری‌های آزمایش در حال بهبود هستند. پنج سال پیش بررسی نقش یک ژن خاص نیازمند پرورش موش‌هایی با دی‌ان‌ای دستکاری شده بود که سال‌ها طول می‌کشید اما امروزه با ابزار ویرایش ژن، محققان می‌توانند در سه ماه ۱۵هزار ژن را بررسی و تنها ۲۰ یا ۳۰ژن مورد علاقه را برای مطالعه بیشتر انتخاب کنند.
ریشه مشکل؛ عوامل محیطی و سرطان
سوال عمیق‌تر این است که چه چیزی باعث میشود یک سلول بی‌ضرر با دی‌ان‌ای معیوب به تومور سرطانی کامل تبدیل شود؟ عوامل خارجی نقش مهمی دارند. تهدیدات محیطی مانند آلودگی هوای شهری به سلول‌ها آسیب می‌رسانند و با افزایش بروز سرطان مرتبط هستند. بسیاری از مواد شیمیایی، از جمله برخی آلاینده‌های آب آشامیدنی و مواد تشکیل‌دهنده لوازم آرایشی نیز سرطان‌زا تلقی می‌شوند اما نقش این مواد سرطان‌زا اخیرا بهتر درک شده است. در مطالعه‌ای در سال ۲۰۲۰، آلن بالمین از دانشگاه کالیفرنیا در سان‌فرانسیسکو گزارش داد که تنها سه مورد از ۲۰ماده شیمیایی شناخته شده یا مشکوک به سرطان‌زایی در موش‌ها جهش ایجاد کردند. اکثر آنها به روش‌های دیگری رشد تومور را ترویج می‌دادند. این نشان می‌دهد که شاید ۸۰، ۹۰درصد سرطانزاها جهش ایجاد نمی‌کنند.
نقش التهاب مزمن
این سرطان‌زاهای غیرجهش‌زا به‌نظر می‌رسد از سیستم ایمنی بدن سوءاستفاده می‌کنند. قرار گرفتن مکرر در معرض آنها می‌تواند به التهاب مزمن منجر شود که سلول‌های محرک سرطان را به تومورهای کامل تبدیل می‌کند. التهاب، مکانیسمی است که بدن برای ترمیم استفاده می‌کند: با ارسال سلول‌های ایمنی به محل آسیب بدن می‌تواند عوامل تحریک‌کننده را حذف، با عفونت‌ها مبارزه و رشد بافت را تحریک کند اما وقتی التهاب در برابر تحریک‌کننده‌های مداوم (مانند ذرات آلودگی هوا در ریه‌ها) فعال شود، می‌تواند به بافت آسیب برساند و به تشکیل تومور منجر شود. تومورها در این معنا به زخم‌هایی تشبیه شده‌اند که هرگز بهبود نمی‌یابند.
آلودگی هوا و سرطان ریه
مطالعه‌ای که در سال ۲۰۲۳ در مجله نیچر منتشر شد، مبنی بر این به رهبری چارلز سوانتون از مؤسسه فرانسیس کریک در لندن، شواهد محکمی ارائه داد مبنی بر این که آلودگی هوای شهری می تواند باعث سرطان ریه در غیرسیگاری‌ها شود. در موش‌ها، آلودگی هوا باعث التهاب در ریه‌ها شد که سلول‌های اطراف با جهش‌های خاص سرطانی را به رشد و تشکیل تومور واداشت.محققان تخمین زدند زندگی به مدت سه سال درمنطقه‌ای باآلودگی بالا(مانند نزدیکی جاده‌های شلوغ در شهری مثل لندن) می‌تواند این سلول‌ها را به فاز رشد تومورسوق دهد. التهاب مزمن همچنین در پاسخ به رفلاکس اسید، اشعه ماوراء بنفش خورشید و عفونت‌های مداوم روده با برخی باکتری‌ها، گسترش سلول‌های با جهش‌های مضر را تقویت می‌کند.
تغییر رویکرد به پیشگیری از سرطان
کشف این‌که التهاب مزمن می‌تواند محرک رشد سرطان باشد، پزشکان را وادار به بازنگری در رویکردهای پیشگیری از بیماری کرده است. محققان معتقدند بهترین راه برای توقف سرطان ممکن است هدف قراردادن سیستم ایمنی به‌جای جهش‌های سرطانی باشد. شناسایی مولکول التهابی اولین گام است. محققان از مطالعه دکتر سوانتون درباره آلودگی هوا و سرطان ریه دریافتند پروتئین سیستم ایمنی به نام «اینترلوکین» التهابی را ایجاد می‌کند که باعث تقویت رشد تومور میشود. داروهایی که این پروتئین را در موش‌ها مهار می‌کردند، تشکیل تومور را در مواجهه با آلودگی هوا سرکوب کردند.
امید به داروهای جدید
این اکتشافات امکان توسعه داروهای جدید پیشگیری از سرطان را فراهم کرده که می‌توانند تمایلات مضر سیستم ایمنی بدن را بهتر سرکوب کنند. این می‌تواندبرای افرادی که درمعرض خطر بالای سرطان هستندتحول‌آفرین باشد. این داروها همچنین می‌توانند برای افرادی با بافت‌های پیش‌سرطانی، مانند پولیپ‌های روده بزرگ یا ضایعات نه‌چندان بدخیم در سینه یا ریه‌ها مفید باشند. با افزایش طول عمر و افزایش نسبت افرادی که به سرطان مبتلا می‌شوند، تعداد آنهایی که می‌توانند از این پیشرفت‌ها بهره‌مند شوند افزایش خواهد یافت.
جهش‌های محرک سرطان در حدود یک‌چهارم سلول‌های سالم پوست یافت می‌شوند. در افراد میانسال، بیش از نیمی از سطح مری و نزدیک ۱۰درصد از دیواره معده با سلول‌هایی پوشیده شده که دارای این جهش‌ها هستند. این جمعیت‌های سلولی در بافت‌های دیگر مانند روده بزرگ، ریه‌ها و تخمدان‌ها نیز مشاهده شده‌اند. این‌که چرا این سلول‌ها که مستعد سرطانی شدن هستند، به تومور تبدیل نمی‌شوند معمایی است که دانشمندان در حال حل آن هستند.
نقش سلول‌های سالم در پیشگیری از سرطان
به‌نظر می‌رسد سلول‌هایی با دی‌ان‌ای معیوب می‌توانند از تبدیل شدن به سرطان‌های کامل توسط فعالیت سلول‌های سالم اطراف‌شان که دارای جهش‌های مفید در دی‌ان‌ای خود هستند جلوگیری کنند. تقویت رشد این سلول‌های سالم می‌تواند به استراتژی مؤثری برای توقف سرطان تبدیل شود.این درک جدیدازسرطان ازشناخت بهتررشد بافت‌های طبیعی ناشی میشود. با تقسیم سلولی، هر سلول با مجموعه‌ای منحصربه‌فرد از جهش‌های ژنتیکی تصادفی متولد میشود. در لایه‌های خارجی اندام‌هایی مانند مری، پوست و معده_ سلول‌هایی که بهترین سازگاری را با محیط خود دارند_ سایر سلول‌ها را کنار می‌زنند و آنها از بافت دفع می‌شوند.
رقابت سلولی برای منابع
سلول‌های سرطانی می‌توانند در این رقابت شکست بخورند. در موش‌ها، سلول‌هایی با جهش‌های خاص توانسته‌اند سلول‌های همسایه با جهش‌های افزایش‌دهنده خطر سرطان و حتی تومورهای کوچک با کمتر از ۱۰۰سلول را کنار بزنند. این رقابت ممکن است سال‌ها طول بکشد. اگرچه جهش‌های محرک سرطان اغلب در اوایل زندگی رخ می‌دهند، نمونه‌های خونی نشان داده‌اند که تعداد این سلول‌ها با افزایش سن تغییر می‌کند و گاهی اوقات کاهش می‌یابد. بنابراین تقویت سلول‌های با جهش‌های مفید می‌تواند راهی برای پیشگیری از سرطان باشد.
جنگ سلولی؛ متفورمین و جهش PIK۳CA
یکی از روش‌های تقویت سلول‌های سالم ممکن است از مطالعه رقبای آنها به‌دست آید. جهش شایع محرک سرطان در ژن PIK۳CA رخ می‌دهد که رشد و بقای سلول را تنظیم می‌کند و در صورت جهش می‌تواند باعث رشد بیش از حد بافت شود. فیلیپ جونز، محقق موسسه ول‌کام سنگر در بریتانیا، در حال مطالعه این ژن است.
گروه او دریافت که سلول‌های دارای جهش‌های محرک سرطان در این ژن دچار تغییرات متابولیکی می‌شوند که به آنها کمک می‌کند سلول‌های غیرجهش‌یافته را شکست دهند.
در آزمایش‌هایی که نتایج آن به‌تازگی منتشر شد، تیم دکتر جونز آشکار کرد که داروی دیابت متفورمین همان تغییر متابولیکی را در سلول‌های غیرجهش‌یافته مری ایجاد می‌کند. این دارو با متعادل کردن رقابت بین سلول‌های سالم و ناسالم، رشد سلول‌های دارای جهش را متوقف کرد. در مقابل، وقتی موش‌ها رژیم غذایی پرچرب دریافت کردند، سلول‌های دارای این جهش رشد بهتری داشتند. این سلول‌ها در افراد چاق نیز فراوان‌تر بودند که نشان می‌دهد مداخلات برای درمان چاقی می‌تواند از سرطان مری جلوگیری کند.
چالش شناسایی جهش‌ها
تهیه فهرستی جامع از جهش‌های مضر و مفید چالش‌برانگیز است. بدن انسان_ و حتی موش_ دارای هزاران نوع سلول مختلف است که هر کدام نظام مولکولی خاص خود را دارند. برای مثال، یک جهش که خطر سرطان را در مری کاهش می‌دهد، در پوست چنین اثری ندارد. کشف این پیچیدگی‌ها نیازمند آزمایش‌های گسترده است. خوشبختانه فناوری‌های آزمایش در حال بهبود هستند. پنج سال پیش بررسی نقش یک ژن خاص نیازمند پرورش موش‌هایی با دی‌ان‌ای دستکاری شده بود که سال‌ها طول می‌کشید اما امروزه با ابزار ویرایش ژن، محققان می‌توانند در سه ماه ۱۵هزار ژن را بررسی و تنها ۲۰ یا ۳۰ژن مورد علاقه را برای مطالعه بیشتر انتخاب کنند.
ریشه مشکل؛ عوامل محیطی و سرطان
سوال عمیق‌تر این است که چه چیزی باعث میشود یک سلول بی‌ضرر با دی‌ان‌ای معیوب به تومور سرطانی کامل تبدیل شود؟ عوامل خارجی نقش مهمی دارند. تهدیدات محیطی مانند آلودگی هوای شهری به سلول‌ها آسیب می‌رسانند و با افزایش بروز سرطان مرتبط هستند. بسیاری از مواد شیمیایی، از جمله برخی آلاینده‌های آب آشامیدنی و مواد تشکیل‌دهنده لوازم آرایشی نیز سرطان‌زا تلقی می‌شوند اما نقش این مواد سرطان‌زا اخیرا بهتر درک شده است. در مطالعه‌ای در سال ۲۰۲۰، آلن بالمین از دانشگاه کالیفرنیا در سان‌فرانسیسکو گزارش داد که تنها سه مورد از ۲۰ماده شیمیایی شناخته شده یا مشکوک به سرطان‌زایی در موش‌ها جهش ایجاد کردند. اکثر آنها به روش‌های دیگری رشد تومور را ترویج می‌دادند. این نشان می‌دهد که شاید ۸۰، ۹۰درصد سرطانزاها جهش ایجاد نمی‌کنند.
نقش التهاب مزمن
این سرطان‌زاهای غیرجهش‌زا به‌نظر می‌رسد از سیستم ایمنی بدن سوءاستفاده می‌کنند. قرار گرفتن مکرر در معرض آنها می‌تواند به التهاب مزمن منجر شود که سلول‌های محرک سرطان را به تومورهای کامل تبدیل می‌کند. التهاب، مکانیسمی است که بدن برای ترمیم استفاده می‌کند: با ارسال سلول‌های ایمنی به محل آسیب بدن می‌تواند عوامل تحریک‌کننده را حذف، با عفونت‌ها مبارزه و رشد بافت را تحریک کند اما وقتی التهاب در برابر تحریک‌کننده‌های مداوم (مانند ذرات آلودگی هوا در ریه‌ها) فعال شود، می‌تواند به بافت آسیب برساند و به تشکیل تومور منجر شود. تومورها در این معنا به زخم‌هایی تشبیه شده‌اند که هرگز بهبود نمی‌یابند.
آلودگی هوا و سرطان ریه
مطالعه‌ای که در سال ۲۰۲۳ در مجله نیچر منتشر شد، مبنی بر این به رهبری چارلز سوانتون از مؤسسه فرانسیس کریک در لندن، شواهد محکمی ارائه داد مبنی بر این که آلودگی هوای شهری می تواند باعث سرطان ریه در غیرسیگاری‌ها شود. در موش‌ها، آلودگی هوا باعث التهاب در ریه‌ها شد که سلول‌های اطراف با جهش‌های خاص سرطانی را به رشد و تشکیل تومور واداشت.محققان تخمین زدند زندگی به مدت سه سال درمنطقه‌ای باآلودگی بالا(مانند نزدیکی جاده‌های شلوغ در شهری مثل لندن) می‌تواند این سلول‌ها را به فاز رشد تومورسوق دهد. التهاب مزمن همچنین در پاسخ به رفلاکس اسید، اشعه ماوراء بنفش خورشید و عفونت‌های مداوم روده با برخی باکتری‌ها، گسترش سلول‌های با جهش‌های مضر را تقویت می‌کند.
تغییر رویکرد به پیشگیری از سرطان
کشف این‌که التهاب مزمن می‌تواند محرک رشد سرطان باشد، پزشکان را وادار به بازنگری در رویکردهای پیشگیری از بیماری کرده است. محققان معتقدند بهترین راه برای توقف سرطان ممکن است هدف قراردادن سیستم ایمنی به‌جای جهش‌های سرطانی باشد. شناسایی مولکول التهابی اولین گام است. محققان از مطالعه دکتر سوانتون درباره آلودگی هوا و سرطان ریه دریافتند پروتئین سیستم ایمنی به نام «اینترلوکین» التهابی را ایجاد می‌کند که باعث تقویت رشد تومور میشود. داروهایی که این پروتئین را در موش‌ها مهار می‌کردند، تشکیل تومور را در مواجهه با آلودگی هوا سرکوب کردند.
امید به داروهای جدید
این اکتشافات امکان توسعه داروهای جدید پیشگیری از سرطان را فراهم کرده که می‌توانند تمایلات مضر سیستم ایمنی بدن را بهتر سرکوب کنند. این می‌تواندبرای افرادی که درمعرض خطر بالای سرطان هستندتحول‌آفرین باشد. این داروها همچنین می‌توانند برای افرادی با بافت‌های پیش‌سرطانی، مانند پولیپ‌های روده بزرگ یا ضایعات نه‌چندان بدخیم در سینه یا ریه‌ها مفید باشند. با افزایش طول عمر و افزایش نسبت افرادی که به سرطان مبتلا می‌شوند، تعداد آنهایی که می‌توانند از این پیشرفت‌ها بهره‌مند شوند افزایش خواهد یافت.
