سلول بنیادی سرطان

[پیمان هادی فرکوش]

سلول بنیادی سرطان
حتماً تا کنون با افرادی برخودر کرده اید که با روشهای معمول برای از بین بردن سرطان درمان شده اند اما مدتی بعد با نوع دیگری سرطان مواجه شده اند. شاید تصور می کنید این روش ها موثر نیست و ریشه سرطان در برابر این نوع درمان ها مقاومت نشان می دهد و سبب رشد مجدد غده های سرطانی می شود. شناخت بهتر سلول های بنیادی و پیشرفت دانش بن یاخته ها می تواند در یافتن بهتر دلیل برای این موضوع به ما کمک کند.
http://img.tebyan.net/big/1390/04/221462502322141954112622511118315316411117221.jpg (http://www.tebyan.net/bigimage.aspx?img=http://img.tebyan.net/big/1390/04/23136109220801951342397918412281978020742.jpg)
سلول بنیادی سرطان سلول های سرطانی هستند که در تومورها و یا سرطان های خون یافت می شوند که ویژگی های مربوط به سلول های بنیادی عادی را دارند، به ویژه توانایی تبدیل شدن به همه ی انواع سلولی که در اندام میزبان یافت می شود.
سلول های بنیادی سرطانی، تومورزا ( تومورژنیک) هستند. ممکن است سلول های بنیادی سرطان از طریق فرایند خود تجدید پذیری و تمایز به چندین نوع سلول، تولید تومور کنند. چنین سلول هایی در تومور به صورت جمعیتی مجزا باقی می مانند و سبب عود کردن و متاستاز و ایجاد تومور جدید می شوند. بنابراین پیشرفت درمان های ویژه ای که سلول ها بنیادی سرطانی را هدف قرار دهد امید بهبود بیماران مبتلا به سرطان و کیفیت زندگی آنها به ویژه برای کسانی که با متاستاز سرطان روبه رو هستند را بیشتر می کند.
درمان های موجود برای سرطان که موثر به نظر می رسند و قادر اند کوچک شدن تومور را تسریع کنند اکثراً بر اساس مدل های حیوانی گسترش یافته است. اما مدل های حیوانی نمی توانند یک مدل کامل از بیمار های انسانی ایجاد کنند. به خصوص در موش که طول زندگی آن از دو سال تجاوز نمی کند و بنابراین مطالعه ی متاستاز و عود کردن تومور را دشوار می سازد.

http://img.tebyan.net/big/1390/04/39230114155343280233732797717912124129.jpg (http://www.tebyan.net/bigimage.aspx?img=http://img.tebyan.net/big/1390/04/22511813210994101922411182231171061351887554.jpg)
کارامدی و موفقیت درمان سرطان در مرحله ی اول با میزان بریدن توده تومور سنجیده می شود. اما سلول های بنیادی سرطان می توانند بخش خیلی کوچکی از بقایای تومور را تشکیل دهند و با فعالیت خود تومور جدیدی بسازند. روش های متداول شیمی درمانی سلول ها تمایز یافته یا درحال تمایز را که قسمت عمده ی توده تومور را شکل می دهند هدف قرار می دهند اما باید توجه داشت که این سلول ها تنها حجم تومور را می ساند و قادر به تولید سلول های جدید نیستند و در پیشرفت بیماری و رشد تومور نقشی ندارند در حالیکه جمعیت بن یاخته های سرطانی که سرطان و رشد تومور را سبب می شوند، دست نخورده و دور از چشم باقی مانده و باعث عود کردن بیماری می شوند.
وجود بن یاخته های سرطانی موضوع بحث برانگیزی در تحقیقات بالینی است چراکه مطالعات موفق نشده اند شباهت ها و تفاوت های بین بافت سلول های بنیادی معمولی و سلول های بنیادی سرطانی را پیدا کنند. برای باقی ماندن جهش های زیادی که لازمه ی سرطان زایی است سلول های سرطان باید قادر به ادامه ی تکثیر و ایجاد سلول های بنیادی جدید باشند چراکه سلول های تمایز یافته نمی توانند به طور نامحدود تقسیم شوند.
به علاوه منشاء سلول های بنیادی سرطانی هنوز مورد سوال است، آیا آنها از سلول های بنیادی منشاء می گیرند که توانای تنظیم تکثیر خود را از دست داده اند، یا از جمعیت های تمایز یافته ای از سلول های مولد که توانایی اکتسابی خود تجدید پذیری، که مربوط به شکل گیری سلول های بنیادی است، دارند؟
اولین شواهد برای سلول های بنیادی سرطانی در سال 1997 در مجله ی نیچر پزشکی چاپ شد. بونت و دیک یک زیر جمعیت از سلول های لوسمیا را جداسازی کردند که نشانگر سطحی CD34 را بیان می کند اما فاقد نشانگر CD38 است. آنها ثابت کردند که این سلول ها قادر به ساختن تومور در موش های با نقص ایمنی شدید که از لحاظ بافت شناسی مشابه دهنده است می باشند.

http://img.tebyan.net/big/1390/04/195809248169945172158102699215405225.jpg (http://www.tebyan.net/bigimage.aspx?img=http://img.tebyan.net/big/1390/04/1112321516814634261706852157348097235213.jpg)
در تحقیقات بر روی سرطان، گاهی اوقات برای ایجاد یک تومور سلول های تومور به حیوان آزمایشی تزریق می شود. پیشرفت بیماری در طول زمان دنبال می شود و می توان توانایی داروهای جدید در مهار آن تومور را آزمایش کرد. اگرچه برای شکل گیری تومور لازم است هزاران یا ده ها هزار سلول تزریق شود که ممکن است به دلیل روش شناسی ضعیف باشد، برای مثال سلول های تومور طی انتقال قابلیت حیاتی خود را از دست داده باشند ویا به علت اهمیت حیاتی محیط اطراف سلول و محتوای بیوشیمیایی که سلول به آن تزریق می شود باشد. اما حامیان الگوی سلول بنیادی سرطانی معتقدند که تنها بخش کوچکی از سلول های تزریق شده، سلول های بنیادی سرطانی است که توانایی تولید تومور را دارند. برای مثال بر اساس تحقیقات بونت و دیک در لوسمیای میلوئید حاد فراوانی این سلول ها کمتر از 1 در 10000 است.

http://img.tebyan.net/big/1390/04/2121664298123113224174147883723739237191.jpg (http://www.tebyan.net/bigimage.aspx?img=http://img.tebyan.net/big/1390/04/113223701922211141392152401892342425074164109.jpg)
شواهد بیشتر برای وجود سلول بنیادی سرطانی از مطالعه ی ساختار بافتی تومورها حاصل می شود. بسیاری از تومور ها بسیار ناهمگن هستند و شامل چندین نوع سلول از اندام میزبان می شوند. معمولاَ با متاستاز تومور و تغییر اندام میزبان نیز ناهمگنی حفظ می شود. این امر به این اشاره دارد که سلول های تولید کننده ظرفیت تولید انواع سلولی را دارند. به بیان دیگر این سلول ها دارای توانایی تمایز یابی به انواع مختلف سلول ها ( چند توانی) می باشند که از ویژگی های سلول های بنیادی است.


منابع:

Catherine Adell O"Brien et al. Cancer Stem Cells and Self-renewal. Clin Cancer Res 2010;16:3113-3120.
Gupta PB, Chaffer CL, Weinberg RA. Cancer stem cells: mirage or reality?. Nat Med (2009); 15 (9): 1010–2
Bonnet D, Dick JE. Human acute myeloid leukemia is organized as a hierarchy that originates from a primitive hematopoietic cell.Nature medicine1997: 3 (7): 730–7

[پیمان هادی فرکوش]

شباهت های بین سلول های بنیادی سالم و سلول های بنیادی سرطانی

از برخی جهات، سلول های سرطانی و سلول های بنیادی به یکدیگر شبیه اند.بدن انسان درحدود 200 نوع سلول مختلف دارد که تمامی آن شکل ، ساختار و عملکرد متفاوتی دارند. سلول های سرطانی نیز می توانند اشکال، ساختارها و عملکردهای مختلفی داشته باشد.
مهمتر از همه این که با تمام این تفاوت ها، ممکن است شباهت های عملکردی بین سلول های بنیادی طبیعی و سلول های بنیادی سرطانی وجود داشته باشد. بسیاری از دانشمندان بر این بارورند که سلول های بنیادی سالم تعدادی مکانیسم های دفاعی فوق العاده دارند که آنها را از تخریب ژنتیکی مصون نگاه می دارد. به عنوان مثال، آن ها در مقابل مواد شیمیایی از خود مقاومت نشان می دهند و زمانی که مواد شیمیایی به غشای سلولی آنها نفوذ کند، پروتئین هایی در غشای سلول مانع از ورود آن مواد شیمیایی می شود و آنها را به بیرون می رانند.
همچنین سلول های بنیادی به وفور آنزیم هایی دارند که شناسایی و تخریب مولکول هایی به نام گونه های فعال اکسیژن یا ros را انجام می دهند.ros یک محصول جانبی طبیعی حاصل متابولیسم سلولی است. ولی در مزان وجود مقدار خیلی زیاد ros مثلا در اثر قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی خاص و یا پرتوها، این مولکول های کوچک می توانند dna رامتلاشی کنند که این امر خود منجر به اختلال در عملکرد بافت و ترمیم آن می شود و ممکن است شبیه به پیری زودرس باشد. آنتی اکسیدان هایی مثل ویتامین c و ویتامین e نیز به سلول ها کمک می کنند تا با ros مبارزه کنند.
درمان های معمول برای سرطان، جراحی و شیمی درمانی است. جراحی جهت برداشتن هر مقدار از سلول های سرطانی که ممکن است و شیمی درمانی و پرتو درمانی برای از بین بردن هر سلول سرطانی که در بدن باقی مانده است. اما اگر سلول های بنیادی سرطانی دارای همان راه های دفاعی ویژه سلول های بنیادی طبیعی باشند ، آنها نیز میتوانند مواد شیمیایی که برای از بین بردن آنها طراحی شده را به بیرون بفرستند و آنزیم هایی را برای رهایی از گونه های فعال اکسیژن، حاصل از پرتوهای استفاده شده در پرتو درمانی تولید کنند.
از قرار معلوم، پدیده مذکور، دقیقا اتفاقی است که در مورد سلول های بنیادی سرطانی یا حداقل برخی از انواع آنها می افتد. برخی محققان ، شواهدی را کشف کرده اند که نشان می دهد برخی سلول های بنیادی سرطانی از جمله در سرطان سینه، پس از پرتو درمانی، آسیب وارد آمده به dna را در مقایسه با سایر انواع سلول های سرطانی راحت تر ترمیم می کنند. محققان نتایج مشابهی را در سرطان های سر و گردن انسان نیز مشاهده کرده اند.
این گونه مکانیسم های دفاعی سلول بنیادی می تواند گویای آن باشد که چرا درمان های معمول برای سرطان، آن را تا حد زیادی کنترل می کنند ولی اغلب قادر به از بین بردن آن به طور کامل نیستند. درمان هایی که برای کشتن سلول های سرطانی غیربنیادی بسیار اثربخش هستند، در رابطه با سلول های بنیادی سرطانی ظاهرا تاثیری ندارند.