تکامل و ابتلا به سرطان

انتخاب طبیعی نتوانست توانایی از بین بردن سرطان ها را به نوع بشر اعطا کند و حتی (برخی از دانشمندان بر این باورند که) ابزارهای لازم برای رشد تومورها را نیز در وی به وجود آورد.
این واقعیت ها، سرطان را برای زیست شناسان، تکامل به صورت معمایی تلخ و در عین حال، فریبنده درمی آورد. اگر، انتخاب طبیعی آن اندازه قدرت داشته که توانسته موجب سازگاری های بسیار پیچیده از نقطه نظر سیستم ایمنی با محیط شود، چرا نتوانسته شر سرطان ها را از سر انسان کوتاه کند؟ پاسخ، بنا بر پژوهش های جدید، درخود فرآیند تکامل نهفته است. انتخاب طبیعی به نفع برخی دفاع ها در برابر سرطان تمام شده ولی نمی تواند به کلی آن را از بین ببرد. جالب است که انتخاب طبیعی ممکن است حتی غفلتاً پاره ای شرایط را نیز برای رشد سلول های سرطانی مساعد سازد.
هنوز، مطالعه پیرامون فرآیند تکامل سرطان دوران کودکی خویش را طی می کند. تاکنون وقت و تلاش پژوهشگران بیشتر صرف بحث هایی پیرامون مکانیسم های تکامل و آزمون فرضیه ها شده است. برخی از پژوهشگران نسبت به مفید بودن نتایج این تحقیقات در مبارزه علیه بیماری ها تردید دارند. زیست شناسان تکامل قبول دارند که کارشان ربطی به درمان سرطان ندارد، ولی درک تاریخچه تکامل سرطان ها، از نظر آنها، می تواند سرنخ هایی را به دست دهد (که در غیر این صورت از نظر ما پنهان خواهند ماند). روشن است که پژوهشگران همواره این نظر را در پس ذهن خویش دارند.
● سپیده دم سرطان
سرطان در اصل، بیماری چندسلولی است. تولید مثل نیاکان تک سلولی ما به صورت تقسیم به دو سلول دختر بود. پس از پیدایش جانور در حدود ۷۰۰ میلیون سال پیش، سلول های بدن آنها، با استفاده از ماشین مولکولی به ارث رسیده از پیشینیان ، به تولید مثل از راه تقسیم شدن ادامه دادند. از سوی دیگر، سلول های حاصل از این فرآیند تقسیم، شروع به تخصصی شدن و تشکیل بافت های مختلف کردند.
بدن های پیچیده پرسلولی امروز این حیوانات، تنها زمانی تشکیل شدند که ژن های جدیدی به وجود آمدند که می توانستند چگونگی تقسیم سلول ها را کنترل کنند- مثلاً با متوقف کردن تولید سلول ها پس از رسیدن عضو به اندازه زمان بزرگسالی. وجود میلیون ها نوع از حیوانات، شاهدی است بر موفقیت عظیم فرآیند تکامل که نهایتاً به این جا رسید که جانوران پرسلولی جملگی صاحب بدن شدند. ولی، همین بدن ، خطرات بزرگی نیز با خود به همراه می آورد. هر بار که سلولی از بدن تقسیم می شود، DNA آن شانس اندکی دارد برای آنکه گرفتار یکی از جهش های موجد عارضه سرطانی شود.
برای مثال، جهش های کوچک ممکن است موجب شوند مهار سلولی از دست رفته و شروع به تکثیر بدون کنترل کند. جهش های دیگر می توانند به مشکل اضافه کنند؛ ممکن است اجازه دهند سلول ها از نظم و ترتیب خارج شده، به بافت های اطراف هجوم آورده و در تمام بدن پراکنده شوند. یا اجازه دهند سلول های توموری به سیستم ایمنی نفوذ کنند یا، در پی اکسیژن تازه، به عروق خونی جذب شوند.
به عبارت دیگر، سرطان همان فرآیندی را در بدن تجدید می کند، که حیوانات را قادر به انطباق با محیط ساخت. در سطح ارگانیسم ها، انتخاب طبیعی زمانی عمل می کند که جهش های ژنتیکی موجب می شوند برخی از ارگانیسم ها در تولید مثل از دیگران موفق تر باشند؛ جهش ها به این معنا «انتخاب» می شوند که پایدار باقی مانده و در نسل های آتی شایع تر خواهند شد. در سرطان، سلول ها نقش ارگانیسم ها را ایفا می کنند. تغییرات سرطان زا در DNA موجب می شوند که تولید مثل در برخی از سلول ها موثر از دیگران عمل کند. و حتی در داخل یک تومور، سلول هایی که بهتر از دیگران سازگاری پیدا کرده اند، احتمالاً موفق ترند.
● مرزهای دفاع
گرچه ممکن است بدن ما در برابر سرطان آسیب پذیر باشد، ولی راه های بسیاری نیز برای متوقف کردن آن دارد. این استراتژی ها احتمالاً، خود ناشی از فرآیند انتخاب طبیعی هستند، چه جهش هایی که موجب شدند نیاکان ما کمتر از سرطان ها بمیرند، در عین حال توانستند قدرت تولید مثل آنها را بیشتر کنند. لیکن، با توجه به اینکه همه ساله میلیون ها انسان دچار سرطان می شوند، روشن است که این دفاع ها نتوانسته اند بیماری را ریشه کن کنند. زیست شناسان تلاش می کنند با مطالعه تحول و تکامل این گونه دفاع ها، به دلیل شکست آنها پی ببرند.
پروتئین های مهارکننده تومورها، از جمله موثرترین دفاع ها علیه سرطان به شمار می روند. مطالعات نشان می دهند که برخی از این پروتئین ها، با پایش چگونگی تولید مثل سلول ها، مانع بروز سرطان می شوند.
اگر سلولی به روشی غیرطبیعی تکثیر پیدا کند، این پروتئین ها آن را به سمت مرگ یا پیری زودرس سوق می دهند. سلول زنده است، ولی دیگر نمی تواند تولید مثل کند. پروتئین های مهارکننده، نقشی حیاتی در زنده ماندن ما ایفا می کنند، ولی اخیراً دانشمندان به مطلب عجیبی درباره آنها پی برده اند؛ از برخی لحاظ، بهتر است بدون آنها سر کنیم. اخیراً مطالعاتی پیرامون یکی از این پروتئین ها، به نام p۱۶ (یا بهتر بگوییم p۱۶-Ink۴a)، بر روی موش ها صورت گرفته است. با استفاده از تکنیک های مهندسی ژنتیک، نسلی از موش ها به وجود آمدند که فاقد ژن فعال p۱۶ بوده لذا قادر به تولید این پروتئین نیستند.
نتایج این تحقیق، در سپتامبر سال ۲۰۰۶ منتشر شد. همان گونه که انتظار می رفت، این گروه از حیوانات بیشتر در معرض ابتلا به سرطان هایی بودند که می توانستند در یک سالگی بروز کنند.اما فقدان ژن p۱۶، سودی هم دربر داشت. هنگامی که موش ها پیر می شدند، سلول های شان هنوز مانند دوران جوانی حیوان رفتار می کردند. در آزمایشی، دانشمندان به بررسی موش های پیری پرداختند که برخی از آنها دارای ژن فعال p۱۶ بودند و برخی دیگر خیر. دانشمندان سلول های انسولین ساز را در لوزالمعده این حیوانات از بین بردند.
جوندگان طبیعی دیگر قادر به تولید انسولین نبودند و دچار دیابت کشنده ای شدند. ولی، آنهایی که فاقد پروتئین p۱۶ بودند، مبتلا به دیابت خفیفی شده و زنده ماندند. پیشتازان سلول های انسولین ساز آنها، هنوز قادر به تولید مثل سریع بوده و لوزالمعده را مجدداً با سلول های تازه ای پر کردند. دانشمندان، نتایج مشابهی را هنگام بررسی سلول های خون و مغز موش ها یافتند؛ p۱۶ از آنها در برابر سرطان محافظت می کرد، ولی پیرشان می کرد.
این نتایج، در تایید فرضیه ای بود که چندین سال قبل مطرح شد. فرآیند انتخاب طبیعی، به نفع پروتئین های ضدسرطان مانند p۱۶ پیش رفت، ولی تنها در حد معقول. اگر این پروتئین ها بیش از اندازه حالت تهاجمی به خود گیرند، می توانند با پیرتر کردن سریع تر بدن، تهدیدهای خاص خود را برای سلامتی بشر پدید آورند. این فرضیه، هنوز هم مطرح است، ولی نیاز به داده ها و شواهد هر چه محکم تری دارد.
● به تاخیر انداختن آنچه که ناگزیر است
برای دفاع علیه سرطان، لازم نیست بیماری به طور کامل ریشه کن شود تا انتخاب اصلح صورت پذیرد. گرچه، نمی تواند پیدایش تومورها را تا دوران پیری به تعویق اندازد، ولی می تواند کاری کند که افراد مبتلا، به طور متوسط، فرزندان بیشتری نسبت به کسانی که فاقد چنین دفاعی هستند، داشته باشند. ممکن است ظالمانه به نظر رسد که تکامل تنها در جهت و به نفع افراد پیر مبتلا به سرطان باشد، ولی باید در نظر داشت که انتخاب طبیعی به این دلیل به نفع ژن ها تمام نمی شود که منظور زندگی طولانی تر و توام با شادی است. انتخاب ژن ها، به دلیل توانایی آنها در انتقال اطلاعات از نسلی به نسل دیگر است.
پروتئین های ضدسرطان، مانند p۱۶، احتمالاً بیشتر به نفع افراد جوان هستند تا پیرها. هنگامی که p۱۶ سلولی را به وضعیت پیری زودرس می برد، تنها تکثیر سلول نیست که متوقف می شود، بلکه سلول شروع به تولید برخی پروتئین های کمیاب می کند.
از جمله این پروتئین ها، عامل رشد سلول های سطح داخلی دیواره عروق است که محرک رشد عروق خونی بیشتر است. نقش این عامل، قرار دادن مواد غذایی بیشتر در دسترس تومورهاست. در افراد جوان، ممکن است اثر اصلی p۱۶ مهار سلول های سرطانی باشد. لیکن، با گذشت زمان، شمار بیشتر و بیشتری دچار پیری زودرس خواهند شد که آنها را در برابر سرطان در دوران پیری آسیب پذیر خواهند کرد.
راه دیگر، برای به تاخیر انداختن سرطان، برپا کردن چندین خط دفاعی است. مثلاً، مطالعات پیرامون سرطان روده بزرگ نشان داده اند که سلول های روده بزرگ، پیش از آنکه سرطانی شوند، باید جهش هایی در چندین ژن آنها صورت گرفته باشد.
این خطوط دفاعی مانع ابتلا به سرطان روده بزرگ نمی شوند- در واقع این بیماری سومین سرطان شایع به شمار می رود. ولی لزوم جهش های متعدد در سلول ها، احتمالاً شانس بروز سرطان روده بزرگ را در جوانی کمتر می کند. سن متوسط برای تشخیص سرطان روده بزرگ، ۷۰ سال است. البته همه سرطان ها برای افراد مسن نیستند. مثلاً بیشتر قربانیان سرطان شبکیه چشم، موسوم به رتینوبلاستوم، کودکان هستند. اما دانشمندان بر این باورند که مسوول و موجب این تفاوت بین دو نوع سرطان نیز، خود فرآیند تکامل است.
سلول های روده بزرگ فرصت های به مراتب بیشتری برای دچار شدن به جهش های خطرناک در مقایسه با سلول های شبکیه دارند. روده بزرگ، عضو بزرگی است با سلول های بسیار که در تمام طول حیات فرد مرتباً در حال تولید سلول های جدید به جای سلول هایی است که پیر شده و دچار ریزش می شوند. همین، فرصت بهتری را در اختیار عوامل دفاعی مانع سرطانی شدن سلول های روده بزرگ قرار می دهد.
از سوی دیگر، شبکیه چشم به نسبت بسیار کوچک تر است. همین مجموعه کوچک سلول ها نیز، پس از پنج سالگی کودک از تکثیر بازمی مانند. شبکیه، با تقسیمات کمتر، فرصت های بسیار کمتری برای سرطانی شدن در اختیار دارد. در نتیجه، رتینوبلاستوم بی نهایت نادر بوده و در یک میلیون نفر، تنها چهار تن را مبتلا می کند. در این جا، خطر آن اندازه ناچیز است که انتخاب طبیعی نمی تواند دفاع های جدیدی را علیه رتینوبلاستوم در میان نسل ها منتشر سازد.
در نهایت، این امیدواری وجود دارد که مطالعه تکامل سرطان بتواند نشان دهد چرا ریشه کن کردن این بیماری تا این اندازه دشوار است. در حال حاضر، پاسخی برای این پرسش وجود ندارد، ولی شاید تنها راه خلاص شدن از شر این بیماری چنین باشد که تولید مثل سلول ها به شیوه ای دیگر صورت گیرد.

منبع : روزنامه شرق