تکامل و ابتلا به سرطان

[آبجی]

چرا انتخاب طبيعي سرطان را از بين نبرده است ؟ انتخاب طبيعي نتوانست توانايي از بين بردن سرطان ها را به نوع بشر اعطا کند و حتي (برخي از دانشمندان بر اين باورند که) ابزارهاي لازم براي رشد تومورها را نيز در وي به وجود آورد.اين واقعيت ها، سرطان را براي زيست شناسان، تکامل به صورت معمايي تلخ و در عين حال، فريبنده درمي آورد. اگر، انتخاب طبيعي آن اندازه قدرت داشته که توانسته موجب سازگاري هاي بسيار پيچيده از نقطه نظر سيستم ايمني با محيط شود، چرا نتوانسته شر سرطان ها را از سر انسان کوتاه کند؟ پاسخ، بنا بر پژوهش هاي جديد، درخود فرآيند تکامل نهفته است. انتخاب طبيعي به نفع برخي دفاع ها در برابر سرطان تمام شده ولي نمي تواند به کلي آن را از بين ببرد. جالب است که انتخاب طبيعي ممکن است حتي غفلتاً پاره اي شرايط را نيز براي رشد سلول هاي سرطاني مساعد سازد.هنوز، مطالعه پيرامون فرآيند تکامل سرطان دوران کودکي خويش را طي مي کند. تاکنون وقت و تلاش پژوهشگران بيشتر صرف بحث هايي پيرامون مکانيسم هاي تکامل و آزمون فرضيه ها شده است. برخي از پژوهشگران نسبت به مفيد بودن نتايج اين تحقيقات در مبارزه عليه بيماري ها ترديد دارند. زيست شناسان تکامل قبول دارند که کارشان ربطي به درمان سرطان ندارد، ولي درک تاريخچه تکامل سرطان ها، از نظر آنها، مي تواند سرنخ هايي را به دست دهد (که در غير اين صورت از نظر ما پنهان خواهند ماند). روشن است که پژوهشگران همواره اين نظر را در پس ذهن خويش دارند. سپيده دم سرطان سرطان در اصل، بيماري چندسلولي است. توليد مثل نياکان تک سلولي ما به صورت تقسيم به دو سلول دختر بود. پس از پيدايش جانور در حدود 700 ميليون سال پيش، سلول هاي بدن آنها، با استفاده از ماشين مولکولي به ارث رسيده از پيشينيان ، به توليد مثل از راه تقسيم شدن ادامه دادند. از سوي ديگر، سلول هاي حاصل از اين فرآيند تقسيم، شروع به تخصصي شدن و تشکيل بافت هاي مختلف کردند. بدن هاي پيچيده پرسلولي امروز اين حيوانات، تنها زماني تشکيل شدند که ژن هاي جديدي به وجود آمدند که مي توانستند چگونگي تقسيم سلول ها را کنترل کنند- مثلاً با متوقف کردن توليد سلول ها پس از رسيدن عضو به اندازه زمان بزرگسالي. وجود ميليون ها نوع از حيوانات، شاهدي است بر موفقيت عظيم فرآيند تکامل که نهايتاً به اين جا رسيد که جانوران پرسلولي جملگي صاحب بدن شدند. ولي، همين بدن ، خطرات بزرگي نيز با خود به همراه مي آورد. هر بار که سلولي از بدن تقسيم مي شود، DNA آن شانس اندکي دارد براي آنکه گرفتار يکي از جهش هاي موجد عارضه سرطاني شود. براي مثال، جهش هاي کوچک ممکن است موجب شوند مهار سلولي از دست رفته و شروع به تکثير بدون کنترل کند. جهش هاي ديگر مي توانند به مشکل اضافه کنند؛ ممکن است اجازه دهند سلول ها از نظم و ترتيب خارج شده، به بافت هاي اطراف هجوم آورده و در تمام بدن پراکنده شوند. يا اجازه دهند سلول هاي توموري به سيستم ايمني نفوذ کنند يا، در پي اکسيژن تازه، به عروق خوني جذب شوند. به عبارت ديگر، سرطان همان فرآيندي را در بدن تجديد مي کند، که حيوانات را قادر به انطباق با محيط ساخت. در سطح ارگانيسم ها، انتخاب طبيعي زماني عمل مي کند که جهش هاي ژنتيکي موجب مي شوند برخي از ارگانيسم ها در توليد مثل از ديگران موفق تر باشند؛ جهش ها به اين معنا «انتخاب» مي شوند که پايدار باقي مانده و در نسل هاي آتي شايع تر خواهند شد. در سرطان، سلول ها نقش ارگانيسم ها را ايفا مي کنند. تغييرات سرطان زا در DNA موجب مي شوند که توليد مثل در برخي از سلول ها موثر از ديگران عمل کند. و حتي در داخل يک تومور، سلول هايي که بهتر از ديگران سازگاري پيدا کرده اند، احتمالاً موفق ترند. مرزهاي دفاعگرچه ممکن است بدن ما در برابر سرطان آسيب پذير باشد، ولي راه هاي بسياري نيز براي متوقف کردن آن دارد. اين استراتژي ها احتمالاً، خود ناشي از فرآيند انتخاب طبيعي هستند، چه جهش هايي که موجب شدند نياکان ما کمتر از سرطان ها بميرند، در عين حال توانستند قدرت توليد مثل آنها را بيشتر کنند. ليکن، با توجه به اينکه همه ساله ميليون ها انسان دچار سرطان مي شوند، روشن است که اين دفاع ها نتوانسته اند بيماري را ريشه کن کنند. زيست شناسان تلاش مي کنند با مطالعه تحول و تکامل اين گونه دفاع ها، به دليل شکست آنها پي ببرند.پروتئين هاي مهارکننده تومورها، از جمله موثرترين دفاع ها عليه سرطان به شمار مي روند. مطالعات نشان مي دهند که برخي از اين پروتئين ها، با پايش چگونگي توليد مثل سلول ها، مانع بروز سرطان مي شوند. اگر سلولي به روشي غيرطبيعي تکثير پيدا کند، اين پروتئين ها آن را به سمت مرگ يا پيري زودرس سوق مي دهند. سلول زنده است، ولي ديگر نمي تواند توليد مثل کند. پروتئين هاي مهارکننده، نقشي حياتي در زنده ماندن ما ايفا مي کنند، ولي اخيراً دانشمندان به مطلب عجيبي درباره آنها پي برده اند؛ از برخي لحاظ، بهتر است بدون آنها سر کنيم. اخيراً مطالعاتي پيرامون يکي از اين پروتئين ها، به نام p16 (يا بهتر بگوييم p16-Ink4a)، بر روي موش ها صورت گرفته است. با استفاده از تکنيک هاي مهندسي ژنتيک، نسلي از موش ها به وجود آمدند که فاقد ژن فعال p16 بوده لذا قادر به توليد اين پروتئين نيستند. نتايج اين تحقيق، در سپتامبر سال 2006 منتشر شد. همان گونه که انتظار مي رفت، اين گروه از حيوانات بيشتر در معرض ابتلا به سرطان هايي بودند که مي توانستند در يک سالگي بروز کنند.اما فقدان ژن p16، سودي هم دربر داشت. هنگامي که موش ها پير مي شدند، سلول هاي شان هنوز مانند دوران جواني حيوان رفتار مي کردند. در آزمايشي، دانشمندان به بررسي موش هاي پيري پرداختند که برخي از آنها داراي ژن فعال p16 بودند و برخي ديگر خير. دانشمندان سلول هاي انسولين ساز را در لوزالمعده اين حيوانات از بين بردند. جوندگان طبيعي ديگر قادر به توليد انسولين نبودند و دچار ديابت کشنده اي شدند. ولي، آنهايي که فاقد پروتئين p16 بودند، مبتلا به ديابت خفيفي شده و زنده ماندند. پيشتازان سلول هاي انسولين ساز آنها، هنوز قادر به توليد مثل سريع بوده و لوزالمعده را مجدداً با سلول هاي تازه اي پر کردند. دانشمندان، نتايج مشابهي را هنگام بررسي سلول هاي خون و مغز موش ها يافتند؛ p16 از آنها در برابر سرطان محافظت مي کرد، ولي پيرشان مي کرد.اين نتايج، در تاييد فرضيه اي بود که چندين سال قبل مطرح شد. فرآيند انتخاب طبيعي، به نفع پروتئين هاي ضدسرطان مانند p16 پيش رفت، ولي تنها در حد معقول. اگر اين پروتئين ها بيش از اندازه حالت تهاجمي به خود گيرند، مي توانند با پيرتر کردن سريع تر بدن، تهديدهاي خاص خود را براي سلامتي بشر پديد آورند. اين فرضيه، هنوز هم مطرح است، ولي نياز به داده ها و شواهد هر چه محکم تري دارد. به تاخير انداختن آنچه که ناگزير استبراي دفاع عليه سرطان، لازم نيست بيماري به طور کامل ريشه کن شود تا انتخاب اصلح صورت پذيرد. گرچه، نمي تواند پيدايش تومورها را تا دوران پيري به تعويق اندازد، ولي مي تواند کاري کند که افراد مبتلا، به طور متوسط، فرزندان بيشتري نسبت به کساني که فاقد چنين دفاعي هستند، داشته باشند. ممکن است ظالمانه به نظر رسد که تکامل تنها در جهت و به نفع افراد پير مبتلا به سرطان باشد، ولي بايد در نظر داشت که انتخاب طبيعي به اين دليل به نفع ژن ها تمام نمي شود که منظور زندگي طولاني تر و توام با شادي است. انتخاب ژن ها، به دليل توانايي آنها در انتقال اطلاعات از نسلي به نسل ديگر است.پروتئين هاي ضدسرطان، مانند p16، احتمالاً بيشتر به نفع افراد جوان هستند تا پيرها. هنگامي که p16 سلولي را به وضعيت پيري زودرس مي برد، تنها تکثير سلول نيست که متوقف مي شود، بلکه سلول شروع به توليد برخي پروتئين هاي کمياب مي کند. از جمله اين پروتئين ها، عامل رشد سلول هاي سطح داخلي ديواره عروق است که محرک رشد عروق خوني بيشتر است. نقش اين عامل، قرار دادن مواد غذايي بيشتر در دسترس تومورهاست. در افراد جوان، ممکن است اثر اصلي p16 مهار سلول هاي سرطاني باشد. ليکن، با گذشت زمان، شمار بيشتر و بيشتري دچار پيري زودرس خواهند شد که آنها را در برابر سرطان در دوران پيري آسيب پذير خواهند کرد.راه ديگر، براي به تاخير انداختن سرطان، برپا کردن چندين خط دفاعي است. مثلاً، مطالعات پيرامون سرطان روده بزرگ نشان داده اند که سلول هاي روده بزرگ، پيش از آنکه سرطاني شوند، بايد جهش هايي در چندين ژن آنها صورت گرفته باشد. اين خطوط دفاعي مانع ابتلا به سرطان روده بزرگ نمي شوند- در واقع اين بيماري سومين سرطان شايع به شمار مي رود. ولي لزوم جهش هاي متعدد در سلول ها، احتمالاً شانس بروز سرطان روده بزرگ را در جواني کمتر مي کند. سن متوسط براي تشخيص سرطان روده بزرگ، 70 سال است. البته همه سرطان ها براي افراد مسن نيستند. مثلاً بيشتر قربانيان سرطان شبکيه چشم، موسوم به رتينوبلاستوم، کودکان هستند. اما دانشمندان بر اين باورند که مسوول و موجب اين تفاوت بين دو نوع سرطان نيز، خود فرآيند تکامل است. سلول هاي روده بزرگ فرصت هاي به مراتب بيشتري براي دچار شدن به جهش هاي خطرناک در مقايسه با سلول هاي شبکيه دارند. روده بزرگ، عضو بزرگي است با سلول هاي بسيار که در تمام طول حيات فرد مرتباً در حال توليد سلول هاي جديد به جاي سلول هايي است که پير شده و دچار ريزش مي شوند. همين، فرصت بهتري را در اختيار عوامل دفاعي مانع سرطاني شدن سلول هاي روده بزرگ قرار مي دهد. از سوي ديگر، شبکيه چشم به نسبت بسيار کوچک تر است. همين مجموعه کوچک سلول ها نيز، پس از پنج سالگي کودک از تکثير بازمي مانند. شبکيه، با تقسيمات کمتر، فرصت هاي بسيار کمتري براي سرطاني شدن در اختيار دارد. در نتيجه، رتينوبلاستوم بي نهايت نادر بوده و در يک ميليون نفر، تنها چهار تن را مبتلا مي کند. در اين جا، خطر آن اندازه ناچيز است که انتخاب طبيعي نمي تواند دفاع هاي جديدي را عليه رتينوبلاستوم در ميان نسل ها منتشر سازد.در نهايت، اين اميدواري وجود دارد که مطالعه تکامل سرطان بتواند نشان دهد چرا ريشه کن کردن اين بيماري تا اين اندازه دشوار است. در حال حاضر، پاسخي براي اين پرسش وجود ندارد، ولي شايد تنها راه خلاص شدن از شر اين بيماري چنين باشد که توليد مثل سلول ها به شيوه اي ديگر صورت گيرد.