راز نابودی سرطان: آیا می توان به تومور ها شبیخون زد؟

این روز ها با چند بار گفتن کلمه «تومور» می توانید به راحتی بقیه را به یاد نگرانی هایشان بیاندازید. با این که تومور اسم ترسناکی شده؛ اما از نظر علمی اجتماع کوچکی از سلول های سرطانی است که مثل هر سلول دیگری می خواهند برای رشد و بقای خود تلاش کنند. تلاشی که معنی اش برای میزبان غده، طیفی از بیماری تا مرگ را در بر می گیرد.

سرطان، سومین عامل مرگ در ایران است.

دانشمندان در مسیر رمزگشایی قوانین این اجتماعات سرطانی، تازه در اول راه هستند. اما اگر بتوانند بر نحوه کار این اجتماع سلولی، چیرگی حاصل کنند؛ شاید بتوانند رشد تومور ها را متوقف کنند. Marco Archetti، زیست شناس، می گوید: «می توانید تومور ها را به نابودی هدایت کنید.»

تازه ترین مشاهدات و آزمایشات دانشمندان؛ استراتژی های جدیدی را برای نابود کردن تومور های سرطانی پیشنهاد می دهند. در این مطلب علاوه بر بررسی این مشاهدات، بیشتر در مورد سرطان و روند ایجاد شدن آن خواهیم آموخت.

در ادامه با دیجیاتو همراه باشید.

ما زندگی خود را هر آن چیزی می دانیم که از تولد تا مرگ‌مان اتفاق می افتد. اما زندگی برای سلول معنی دیگری دارد. زندگی سلول ها بین دو تقسیم رقم می خورد. یعنی از زمانی که سلولی از تقسیم مادر خود به وجود می آید تا زمانی که به دو دخترش تقسیم می شود. سلول ها هم مثل ما، دوره های مختلفی را در زندگی‌شان تجربه می کنند. در دوره اول سلول ها وظایف خود در بدن را به انجام می رسانند. در دوره بعدی شروع به رونویسی از DNA خود می کنند و در دوره آخر با دو برابر کردن اندامک هایشان؛ خود را برای تقسیم شدن آماده می کنند. البته همه سلول ها تمام این مراحل را طی نمی کنند. بعضی از آن ها قبل از شروع کردن رو نویسی می میرند و بعضی تا آخر عمر جاندار، در همان دوره اول باقی می مانند.

در تعریفی ساده، بدن ما یک تمدن بزرگ از سلول هاست. در این تمدن سلول ها برای انجام وظایف خاص خود تمایز پیدا می کنند؛ در زمان «نیاز» تقسیم می شوند؛ و اگر خود را نا کارآمد بیابند؛ دست به «خودکشی» می زنند. وقتی آسیب های ژنی (آسیب های وارد به DNA) توانایی خودکشی، کنترل تقسیم و تمایز را از سلول ها بگیرند؛ سرطان آغاز خواهد شد. جهش - که به تغییر در ساختار DNA سلول می گویند - عامل اصلی ایجاد سرطان است. جالب این که همین جهش در اصل چیزی است که تکامل جانوران و پیشرفته شدن حیات را ممکن کرده.

وقتی سلول فاکتور های کنترلی خود را از دست بدهد؛ به سرعت تقسیم می شود. نسل های بعدی این سلول ها، ژنوم آسیب پذیر تری نسبت به سلول های سالم دارند. از این رو دچار جهش های بیشتر و بیشتری می شوند. بسیاری از این جهش ها،‌ خود باعث مرگ سلول های سرطانی می شوند. اما بعضی از آن ها سلول ها را به سمت نامیرایی و تقسیم سریع تر پیش می برند. چنین نوادگانی، در کنار هم اجتماعاتی را تشکیل می دهند و خود را به صورت تومور یا غده به دیدگان غیر مسلح نمایش می دهند. در جهش های بعدی، بعضی سلول های تومور، توانایی تولید «فاکتور های رگ‌زایی» را پیدا خواهند کرد. حالا آن ها به خون دسترسی پیدا کرده اند. سرطان وقتی کشنده خواهد شد که سلول های جهش یافته ای که «متحرک» شده و می توانند بین خون و بافت حرکت کنند؛ از طریق رگ های موجود در تومور خود را به بافت های دیگر بدن برسانند و شعبه های جدیدی از اجتماعات سرطانی را افتتاح کنند.

از آن جایی که تومور ها خیلی سریع بزرگ می شوند؛ قبل از آن که سلول های موجود در تومور، به راز رگ زایی دست پیدا کنند؛ تومور ها با کمبود شدید اکسیژن، مواد غذایی و فاکتور های رشد مواجه می شوند. این جاست که سلول های تومور به جای تسلیم شدن و از بین رفتن، با کمک کردن به هم شرایط را طاقت می آورند.

جهش های جدید، سلول های تومور را قادر می کند که بتوانند برای خودشان فاکتور رشد بسازند. سلول هایی که توانایی ساخت فاکتور رشد را پیدا کرده اند؛ آن را در اختیار سایر سلول ها هم قرار می دهند. به این ترتیب فاکتور رشد به تومور سرازیر خواهد شد. دکتر Archetti می گوید: «این یکی از خاصیت های سرطان است.»

دکتر Edward Gunther، تومور شناس، و همکاران او در کالج پزشکی پن استیت با مطالعه روی تومور های سرطان سینه در موش، به کشفی رسیده اند که نشان می دهد همکاری های بین سلول های سرطانی می تواند پیچیده تر هم باشد.

تومور ها از دو نوع سلول سرطانی تشکیل می شوند. آزمایشگاه ها معلوم کرده اند که هیچ کدام از این دو نوع نمی تواند بدون دیگری به رشد بپردازد. کمک های اساسی ای که این دو نوع سلول به یک دیگر می رسانند؛ از یک جنس است.

سال گذشته، دکتر گانتر و همکارانش؛ ماده ای را کشف کردند که در یک نوع سلول سرطانی تولید شده و باعث تحریک نوع دیگر به رشد می شود. آن ها گمان می برند که نوع دیگر هم با ساختن فاکتور رشد مخصوص به خود؛ چنین تاثیری روی نوع اول می گذارد. چیزی که گانتر آن را یک «هم‌شنوی دوطرفه» عنوان می کند.

این نوع همکاری در سلول های سرطانی بسیار شبیه به چیزی است که در کلونی مورچه یا جانوران دیگر اتفاق می افتد. مورچه ها هم با تخصص‌‌یافته‌گی کار را بین یک دیگر تقسیم می کنند.

جوامع با همکاری متقابل، می توانند بسیار موفق باشند. همین نکته، آسیب پذیری ای را در آن ها شکل می دهد که می تواند برایشان ویرانگر باشد. راز نابودی آن ها پرورش متقلب هایی است که بدون انجام هیچ کار مفیدی، از زحمت بقیه استفاده کنند. اگر تعداد این متقلبان زیاد شود، کارکنان واقعی باقی مانده توانایی به عهده کشیدن کار تمام جامعه را نخواهند داشت. این جاست که جامعه توان زندگی را از دست می دهد.

دکتر Archetti و همکارانش شواهدی یافته اند که نشان می دهد سلول های سرطانی هم تقلب می کنند. تقلبی که آن ها کشف کرده اند؛ در تومور های مربوط به پانکراس اتفاق می افتد. دانشمندان از مدت ها پیش می دانستند که بعضی از سلول های سرطانی پانکراس به جهشی می رسند که توانایی تولید یکی از فاکتور های رشد به نام IGF-II را پیدا می کنند. در بسیاری موارد؛ در تومور های پانکراس سلول های دیگری وجود دارند که این فاکتور را تولید نمی کنند. تیم تحقیقاتی در مورد احتمال سوء استفاده این گروه، از سلول های فاکتور ساز کنجکاو بودند.

برای آزمایش این فرضیه، محققان این دو گروه سلول (فاکتورساز و غیر فاکتورساز) را جدا کرده و رشد آن ها را در کنار هم، در شرایط آزمایشگاهی، زیر نظر گرفتند. آن ها مشاهده کردند که سلول های غیر فاکتور ساز تحت تاثیر فاکتور تولیدی گروه دیگر؛ با سرعتی بیشتر رشد می کنند. در مقابل، سلول های فاکتور ساز هیچ مزیتی از قرین بودن با گروه دیگر نصیب نمی برند.

دانشمندان برای بررسی اثرات بیشتر این رابطه؛ دو گروه سلول را تحت شرایط مختلف کشت دادند. در بعضی شرایط، تعداد متقلبان آنقدر زیاد می شد که سلول های فاکتور ساز مجالی برای زندگی پیدا نمی کردند.

ویژگی شرایطی که باعث برنده شدن متقلب ها می شد؛ غنی بودن محیط کشت از مواد مغذی و فاکتور های رشد بود. در این محیط ها، سلول های متقلب به سرعت رشد می کردند در حالی که سلول های تولید کننده IGF بخشی از انرژی خود را صرف تولید فاکتور رشد می کردند و توانایی رقابت با متقلبان را نداشتند. دانشمندان یافتند که به مرور زمان؛ سلول های متقلب می توانند به طور کامل جای سلول های فاکتور ساز را بگیرند.

دکتر گانتر، که در این تحقیق مشارکتی نداشت، بیان کرد که این مطالعه کنجکاوی ما را در مورد احتمالات جدیدی در مورد نحوه توسعه سرطان ها در زندگی واقعی بر می انگیزد.

زمانی که تومور ها در ابتدا شروع به رشد می کنند؛ از جریان خونی مناسب بهره می برند. اگر در همین مرحله اولیه سلول های متقلبی پیدا شوند؛ آن ها به سرعت شروع به رشد کرده و سلول های سازنده IGF-II را احاطه می کنند. با داشتن تعداد زیادی متقلب و تعداد کمی سلول فاکتور ساز، تومور نمی تواند برای مدت زیادی به رشد خود ادامه دهد. دکتر گانتر می گوید:

این می تواند روشی عملی برای متوقف کردن تومور ها در مراحل اولیه و در نتیجه پیشگیری از پیشرفت سرطان باشد.

دکتر Archetti حدس می زند؛ اگر تومور بتواند از این تهدید جان سالم به در ببرد، در مراحل بعدی حتی تعداد بسیار زیاد متقلب ها هم برای تومور قابل تحمل خواهد بود. تیم او برای شبیه سازی شرایط سختی که درون یک تومور حاکم است؛ محیط  کشت سلول ها را با مواد مغذی کم و ذخیره ناچیز فاکتور های رشد مواجه کرد. مشاهده شد که متقلبان به سلول های فاکتور ساز به شدت وابسته خواهند شد.

در این شرایط، اگر تعداد متقلبان بیش از حد زیاد شود؛ مقدار فاکتور رشد رسیده به هر کدام از آن ها به حد بسیار کمی می رسد. این محدودیت باعث می شود تعداد متقلبان و سلول های فاکتور ساز با هم در تعادل باشد. اما یافته دیگر دکتر Archetti و همکارانش این است که سلول های سرطانی می توانند به آسانی از تعادل خارج شوند.

دانشمندان فهمیده اند که وقتی آزمایش با تعداد زیادی سلول متقلب آغاز شود؛ این سلول ها در ابتدا آنقدر سریع تقسیم می شوند که سلول های فاکتور ساز نه تنها نمی توانند در مراحل بعد تعداد کم خود را جبران کنند؛ بلکه اساسا از جمعیت حذف خواهند شد!

این یافته می تواند استراتژی را برای درمان سرطان مشخص کند. چیزی که تیم دکتر Archetti در پی انجام آن است؛ ساختن توموری درون تومور دیگر است.

محققان سلول های تولید کننده IGF-II را از تومور های شکل گرفته در موش بیرون آورده و ژن های سازنده فاکتور های رشد آن ها را خارج می کنند. سپس آن ها این سلول ها را در آزمایشگاه تکثیر کرده و در تعداد بیشتر به تومور بر می گردانند. تیم امید دارد که تعداد زیاد این متقلبان آنقدر برای کار تومور مزاحمت ایجاد می کند که باعث نابودی آن خواهد شد.

کارلو مالی، زیست شناس دانشگاه کالیفرنیا، که در این مطالعه مشارکتی نداشته می گوید:‌ «من این را می خواهم - مدت ها بود که پیشبینی این نوع رفتار متقلبانه می رفت.» با این حال او هشدار می دهد که این آزمایش روی یک مورد واقعی سرطان انجام نشده بلکه سوژه یک ترکیب مصنوعی از سلول های سرطانی است. دانشمندان هنوز باید به پرونده سازی در مورد وجود متقلبان در تومور های واقعی انسانی یا جانوری ادامه دهند. هر چند مالی می افزاید:‌ «با این حال، من مطمئنم درست می شود.»