درهای جدید به سوی درمان سرطان

درهای جدید به سوی درمان سرطان

توانايي سلولهاي سرطاني در گسترش به ساير بافتها و درگير كردن آنها، زمينه ساز قدرت كشندگي بيماري سرطان است. «جان پاولك»  عقيده دارد كه سلولهاي سرطاني با گلبولهاي سفيدخون ادغام شده و از اين طريق توانايي گسترش دادن خود را به دست ميآورند. عقيدهاي كه اگر درست باشد، ميتواند درهاي جديدي را به سوي درمان سرطان باز كنند.

در يك صبح شنبه خاكستري و سرد در دانشگاه Yale در فوريه ،١٩٩٣  «جان پاولك» سرطان شناس در دفتر كار خود مشغول مطالعه مقاله اي در مورد سرطان در يك مجله سرطان بود. توضيح ساده اي كه در اين مقاله در مورد كشندهترين جنبه سرطان، يعني توانايي گسترش سلولهاي سرطاني به بافت هاي ديگر بدن، زمينه تحقيقات پاولك را به كلي تغيير داد.

سلولهاي سرطاني بعداز تكثير در بافت سرطاني، به طريق مرموزي مي توانند در بدن حركت كرده و خود را به بافت هاي سالم بدن برسانند و در آنجا تكثير و آن بافت را نيز سرطاني كنند. اين فرآيند متاستاز نام دارد و مكانيسم انجام آن دقيقاً مشخص نيست و نظريات متفاوت و حتي متناقضي در اين مورد وجود دارد.


در مقاله مذكور، ٣ دانشمند اهل چك اين فرضيه را كه ادغام شدن گلبولهاي سفيدخون و سلولهاي سرطاني مي تواند مكانيسمي معقول براي گسترش سرطان يا همان متاستاز باشد، مطرح كرده بودند. در اين زمان، پاولك همچنين مشغول مطالعه كتابي از زيست شناس معروف «لين مارگوليس» كه در زمينه تكامل به تحقيق مشغول است، بود. مارگوليس پيشگام نظريه اي است كه بيان مي كند در فرآيند تكامل، تك سلولي ها با يكديگر ادغام شده اند و دورگه هيبريدهايي را تشكيل داده اند كه شانس بقاي بيشتري نسبت به هر يك از آنها به تنهايي داشتند.

پاولك مي گويد: «از آنجا كه سابقه اي تاريخي براي هيبريد شدن در تكامل وجود داشت، چرا در سرطان اين اتفاق نيفتاده باشد. فكر اين ارتباط مرا هيجانزده كرده بود». در ١٥سال گذشته پاولك و همكارانش نشان دادند كه سلولهاي سرطاني مي توانند با گلبولهاي سفيد خون ادغام شده و قدرت بالايي براي متاستاز در حيوانات آزمايشگاهي پيدا كنند. اكنون گروه تحقيق وي در حال تحقيق هستند تا فعاليتي مشابه را در انسان اثبات كنند.

متاستاز مهمترين عامل مرگ در بيماران سرطاني است. تومورها عموماً تا زماني كه به اندامهاي حياتي مهاجرت نكرده اند، قابل درمان هستند. بنابراين اگر تحقيقات ثابت كند كه چنين هيبريدهايي به گسترش سرطان كمك مي كنند، راه هاي تازه اي براي درمان سرطان باز خواهد شد. همچنانكه پاولك مطرح مي كند: «شما بايد بدانيد كه چگونه متاستاز شروع مي شودتا بتوانيد با آن مبارزه كنيد».

اما متأسفانه اطلاعات ما درباره آنچه سرطان را گسترش مي دهد، بسيار كم است. شرح قابليت هايي كه سلولهاي متاستاتيك دارند ـ همچون جدا شدن از تومور اصلي، انتقال به اطراف بدن از طريق لنف يا خون، تهاجم به بافت ها و رشد در آنها ـ مستلزم دانستن آن است كه چگونه سلولها با يكديگر برهمكنش مي كنند. «برت وگلشتاين»،  متخصص ژنتيك سرطان، از دانشگاه جان هاپكينز مي گويد: «ما هنوز ابزارهاي بيولوژيك مناسب براي تحقيق درباره برهم كنش بين انواع سلولهاي مختلف و اندامها را نداريم.»

يك فرضيه درباره متاستاز بيان مي كند كه جهش در يك يا تعدادي ژن موجب مي شود سلولهاي تومور توانايي مهاجرت را به دست آورند. فرضيه ديگري پيشنهاد مي كند كه براي انجام متاستاز نياز به هيچگونه جهش خاصي نيست، بلكه در سلولهاي سرطاني به تدريج تعدادي كروموزوم غيرطبيعي تجمع مي كند كه موجب مي شوند عوامل محدودكننده سلولها از متاستاز از بين رفته و سلولها توانايي متاستاز را مي يابند.

 پاولك معتقد است كه اين فرضيات توضيح نميدهند كه چگونه سلولها دچار تغييراتي ژنتيكي با نظمي مشخص مي شوند كه به آنها اجازه گسترش را مي دهد. در فرضيه پيشنهادي پاولك، سلولهاي سرطاني بعد از ادغام شدن با دسته اي از گلبولهاي سفيد خون به نام ماكروفاژها توانايي گسترش را مي يابند. همانند سلولهاي متاستازكننده، ماكروفاژها مي توانند در اطراف بدن سير كنند و به اغلب قسمت هاي بدن نفوذ كنند، ضمن اينكه در برابر اغلب داروهاي سمي (توكسيك) نيز مقاوم هستند. پاولك مي گويد: «متاستاز مرحلة بسيار متفاوتي از سرطان است و در نظر من مثل يك بيماري جديد است كه به سلولهاي سرطاني موجود اضافه مي شود. احتمالاً سلولهاي سرطاني تمام خصوصيات مرتبط با متاستاز خود را بعد از ادغام شدن با گلبولهاي سفيد به دست ميآورند».

 علاوه بر اين، ماكروفاژها به طور منظم سلولهاي ناسالم و ميكروب ها را احاطه مي كنند. آنها ممكن است گاهي مواقع به جاي تخريب و از بين بردن سلولهاي توموري با آنها ادغام شوند. در اولين آزمايشها، پاولك و همكارانش يك نژاد از سلولهاي ملانوماي موش را كه به عنوان متاستازكننده ضعيف شناخته مي شوند، در حضور پلي اتيلن گليكول كه غشاي سلولي را حل مي كند با ماكروفاژهاي موش ادغام كردند. سپس اين سلولهاي دورگه(هيبريد) را به تقريباً پنج هزار موش پيوند زدند.

پاولك مي گويد: «اين آزمايش خيلي بزرگي بود كه انجام آن چهار سال طول كشيد و با عزمي راسخ اين آزمايشات را به جلو هدايت كرديم. نتايج آزمايشات بسيار قابل توجه بود. حدود ٥٥درصد سلولهاي هيبريدشده متاستازكننده بسيار قوي و بسيار كشنده بودند! اين در حالي بود كه سلولهاي ملانومايي كه با يكديگر ادغام شده بودند، توانايي متاستاز نداشتند».

درمان سرطان تصویر 1

قدرت ادغام شدن:  جان پاولك پيشنهاد ميكند كه تومورها بعد از ادغام شدن با گلبولهاي سفيد خون، شروع به گسترش يا متاستاز ميكنند.  در عكس، وي نمونههاي ملانوماي بدخيم را كه گروه تحقيقاتي او براي يافتن چنين ادغام شدنهايي مورد بررسي قرار دادهاند، در دست دارد.

گسترش مرگ بار:  انجمن سرطان آمريكا پيشبيني ميكند در سال ٢٠٠ حدود ١/٤ ميليون نفر در آمريكا و حداقل ١٢ ميليون نفر در سراسر جهان، به سرطان مبتلا خواهند شد. در مورد سرطان پستان، نرخ زنده ماندن بيماران به مدت ٥سال حدود ٩٨ درصد قبل از متاستاز و ٢٦/٧ درصد بعد از متاستاز است، براي سرطان پروستات ١٠٠درصد افراد قبل از متاستاز شانس ٥ سال زنده ماندن را دارند ولي فقط ٣١/٩ درصد افراد بعد از متاستاز شانس اين مدت زنده ماندن را به دست ميآورند.

 پاولك و همكارانش، همچنين موفق شدند كه بين سلولهاي متاستاتيك و ماكروفاژها، شباهت هاي ملكولي را نيز اثبات كنند براي مثال آنها متوجه شدند در هر دو نوع سلول، ژنهاي مرتبط با حركت فعال هستند.

همچنين آنها كشف كردند كه سلولهاي سرطاني مي توانند اندامك هاي سلولي به نام «اتوفاگوزوم» را توليد كنند كه به كمك اين اندامك ها ميتوانند بخش هاي قابل توجهي از خود را هضم كنند. 

ماكروفاژها اغلب اتوفاگوزومها را به عنوان وسيله اي براي تغذيه خودشان در حين مسافرت در اطراف بدن به كار مي برند. سلولهاي سرطاني نيز ممكن است به همين منظور اين اندامكها را توليد مي كنند. پاولك اولين دانشمندي نيست كه فرضيه ادغام را ارائه كرده است. «اتو آيشل» دانشمند و آسيب شناس آلماني، اولين واضع اين فرضيه بود كه در سال ١٩١١ اين فرضيه را مطرح كرد.

اين نظريه حدود ٥٠ سال بعد مجدداً مورد توجه قرار گرفت. در اين زمان آزمايشها نشان دادند كه سلولهاي توموري پيوندزده شده در حيوانات آزمايشگاهي، ميتوانند به طور خودبه خودي با سلولها ادغام شوند و گسترش يابند. در سالهاي مياني دهه ١٩٨٠ اين فرضيه مجدداً كم رنگ شد. ديويد گلدنبرگ، كه مطالعاتي در اين زمينه را هدايت مي كرد، عقيده دارد در اين سالها توجه به اين نظريه كم شد، به اين علت كه اگرچه محققان مي توانستند سلولهاي دورگه ميزبان و سلول خارجي را ببينند، ولی در آن زمان ابزارهاي آزمايشگاهي نمي توانستند به طور دقيق نشان دهند كه آيا واقعاً در مجموعه هاي طبيعي اين اتفاق مي افتد يا خير؟ از همه اين ها گذشته، حتي اگر ادغام شدن در بيماران سرطاني اتفاق بيفتد، از آنجا كه سلول هاي توموري و ماكروفاژها از نظر ژنتيكي يكسان هستند اثبات اينكه سلولهاي متاستاتيك دورگه (هيبريد) هستند بسيار دشوار است.

اما اكنون پاولك معتقد است كه فنآوري لازم براي اين مطالعات به دست آمده است و مدارك مهمي در اثبات اين فرضيه، از بيماران دريافت كننده پيوند مغز استخوان به دست آمده است. شيمي درماني و پرتودرماني مغز استخوان را از بين ميبرند، سلولهاي مغز استخوان گلبول هاي سفيدخون را توليد مي كنند. مغز استخوان فرد دهنده پيوند از نظر ژنتيكي با بيمار تفاوت دارد و اين تفاوت ژنتيكي رديابي اينكه سلولهاي توموري ميزبان با ماكروفاژهاي فرد دهنده با يكديگر ادغام مي شوند يا خير، را ممكن مي سازد. تاكنون پاولك و همكارانش دو مورد جالب را دريافته اند.

در يك مورد، پسري با گروه خوني O پيوند مغز استخوان را از برادر خود با گروه خوني A دريافت كرد. هنگامي كه فرد دريافت كننده مغز استخوان، دچار سرطان كليه شد، دانشمندان سلولهاي توموري را يافتند كه گروه خوني A داشتند! در مورد دوم، زني كه پيوند مغز استخوان را از پسرش دريافت كرده بود بعد از مدتي دچار سرطان كليه شد، در اين فرد نيز سلولهاي توموري حاوي سلولهايي با كروموزوم  Y(كروموزوم جنسي نر) يافت شد.

در هر دو مثال فوق، محققان نتوانستند تأييد كنند كه سلولها حاوي ژنوم ميزبان هستند. بنابراين، اين امكان باقي مي ماند كه اين سلولها هيبريد نباشند و از فرد دهنده پيوند آمده باشند. پاولك قصد دارد كه در نمونه هاي آينده از روش آناليز ForsenicDNA استفاده كنند كه مي تواند ژن هاي ميزبان و فرد دهنده را در يك سلول تشخيص دهد. تحقيقات در زمينه هيبريدها در معرض اشتباهات زيادي هستند. »ايروينگ وايزمن« از دانشگاه استانفورد مي گويد: «خطاهاي آزمايشگاهي در اين زمينه را من بارها و بارها ديده ام، در حالي كه شما فكر مي كنيد در حال مشاهده يك سلول دورگه هستيد، در واقع تقريباً هميشه اين امكان وجود دارد كه آن، يك سلولي باشد كه به سلول ديگري چسبيده يا خيلي به آن نزديك است». (پاولك به محققان سفارش اكيد دارد مراقب باشند كه چنين اشتباهاتي را در حين انجام تحقيق مرتكب نشوند).

وايزمن همچنين به مطالعاتي اشاره مي كند كه نشان مي دهند هيبريدها واقعاً كمتر سرطان زا هستند، براي مثال هنگامي كه سلولهاي توموري با سلولهاي طبيعي ادغام مي شوند، DNA سالم به سركوب فعاليت بدخيمي كمك زيادي مي كند.
پاولك پيشنهاد ميكند نوع سلول مورد استفاده ممكن است به طور نسبي اين تفاوت در عملكرد را توضيح دهند، بدين معني كه هيبريدشدن سلولهاي توموري با گلبولهاي سفيد خون موجب افزايش بدخيمي شده در حالي كه هيبريدشدن با سلولهاي اپي تليال ميتواند موجب سركوب تومورها شود.

درمان سرطان تصویر 2

خانمي بعد از دريافت پيوند مغز استخوان از پسرش، دچار سرطان كليه شد. سلولهاي آبي رنگ در تصوير سمت چپ سلولهاي سرطاني هستند. يك تصويربرداري فلورسانس از اين سلولها (سمت راست) كرموزومهاي را نشان ميدهد (نقاط قرمزرنگ)، اين يافته پيشنهاد ميكند كه كارسينوما در اين زن نتيجه هيبريدشدن Y  سلولهاي او و سلولهاي مغز استخوان پسرش بوده است.

وگلشتاين مي گويد: »بايد توجه داشت كه حتي اگر پاولك اثبات كند كه سلولهاي ادغام شده قابليت متاستاز قوي دارند، باز محققان بايد نشان دهند كه آيا اين سلولهاي هيبريدي مسؤول اصلي متاستاز هستند يا مكانيسم هاي ديگري اغلب سرطانهاي گسترش يابنده را راه مي اندازند.« اگر عقايد پاولك اثبات شود، راه هاي جديدي براي مبارزه با سرطان ايجاد خواهد شد. براي مثال مي توان از آنتي بادي هايي كه به سلولهاي هيبريد حاوي شاخص هاي ملكولي ويژه حمله مي كنند به عنوان يك حربه درماني استفاده كرد، يا داروهايي را طراحي كرد كه ملكولهاي مرتبط با فرآيند ادغام سلولي را مهار مي كنند. وگلشتاين مي گويد: »حتي اگر عقايد پاولك غلط هم از آب درآيد، يك فايده را بايد در نظر داشت و آن اينكه اغلب پيگيري عقيده هاي غيرمتعارف، منجر به ارائه ديدگاههاي جديد مي شود«. در ميان مدت ، كار پاولك ديگر آزمايشگاه هاي تحقيقاتي را هم به كار در اين زمينه ترغيب كرده است. در اولين نشست »ادغام سلولي و سرطان« در سوئد در اكتبر سال ٢٠٠٧ ، 75 دانشمند شركت كردند و به نظر مي رسد اين فرضيه در حال گسترش روزافزون است.

مطلب تصادفی: باکتری های سیگار مشکل سازند

ترجمه: دکتر مرتضی شفقی خالکی

منبع: Scientific American, January 2002

حجم فایل: 193KB

به اشتراک گذاری

Leave a Comment