التغيرات الجزيئية العكسية يمكن أن تسبب السرطان
مصر:إيهاب محمد زايد
على الرغم من أن واحداً من كل شخصين سيصاب بأحد أشكال السرطان في حياته، إلا أنه لا يزال هناك الكثير مما لا نعرفه عن هذا المرض. ولكن بفضل الجهود البحثية المستمرة، نستمر في تعلم المزيد عن بيولوجيا السرطان. يمكن لأحد هذه الاكتشافات الحديثة أن يغير فهمنا لكيفية تطور السرطان.
لكن قبل أن نتحدث عن الاكتشاف الجديد، دعونا أولا نناقش النظرية الكلاسيكية التي تحاول تفسير سبب تحول الخلايا الطبيعية إلى خلايا سرطانية. تفترض هذه النظرية أن طفرات الحمض النووي هي السبب الرئيسي للسرطان.
من المعروف أن الشيخوخة، بالإضافة إلى بعض نمط الحياة والعوامل البيئية (مثل التدخين والأشعة فوق البنفسجية) تسبب طفرات عشوائية في الحمض النووي (تُعرف أيضًا باسم التغيرات الجينية) في خلايانا. تؤدي معظم التغيرات الجينية إلى موت الخلايا أو ليس لها أي عواقب.
ومع ذلك، فإن بعض الطفرات تفضل بقاء الخلية. إذا حدث عدد كاف من طفرات الحمض النووي “لإطالة الحياة” في الخلية، فسوف تصبح هذه الخلية خالدة تقريبًا – لتبدأ سلسلة من التكرارات غير المنضبطة التي تولد السرطان. وقد تم دعم هذه النظرية بأدلة تجريبية واسعة النطاق.
ومع ذلك، فإن هذه النظرية تولي أهمية كبيرة لطفرات الحمض النووي، والتي لا يمكن عكسها وغالبًا ما يصعب استهدافها بالأدوية. لذا، إذا كان السرطان ناجمًا عن طفرات جينية فقط، فقد تكون قدرتنا على قتل الخلايا السرطانية محدودة.
ومن المثير للاهتمام أن هناك نظريات أخرى حول كيفية ظهور السرطان. وإذا كانت هذه النظريات صحيحة أيضًا، فيمكننا تطوير طرق أفضل للوقاية من السرطان وعلاجه.
وقد تم اختبار إحدى هذه النظريات الجديدة من قبل الباحثين في منشور حديث لمجلة Nature. أجريت هذه الدراسة على ذباب الفاكهة (التي تشترك في 75% من الجينات المرتبطة بالأمراض التي تصيب الإنسان).
استخدم الباحثون الذباب للتحقق مما إذا كانت السرطانات يمكن أن تكون ناجمة عن تغيرات جينية – “علامات” قابلة للعكس تضاف إلى الجينوم لتشغيل الجينات وإيقافها.
قد تبدو كلمتا “علم الوراثة” و”علم الوراثة اللاجينية” متشابهتين، لكنهما تشيران إلى عمليتين مختلفتين تمامًا. لفهم الفرق بين الطفرات الجينية والتغيرات اللاجينية، فكر في الحمض النووي الخاص بك ككتاب يحتوي على بعض المعلومات اللازمة لتكوين نفسك.
ووفقا لهذه الاستعارة، فإن كل جين سيكون بمثابة جملة في هذا الكتاب. قد تتوافق الطفرة الجينية مع استخدام القلم لمسح الجملة أو تعديلها. بمجرد الانتهاء من ذلك، لا يمكنك التراجع عنه.
العلامات اللاجينية هي تغييرات أكثر دقة – مثل وضع خط تحت الجملة بقلم رصاص أو استخدام إشارة مرجعية لاسترداد صفحة معينة بسرعة. يتم تحقيق هذه التغييرات عن طريق إضافة أو إزالة جزيئات صغيرة إلى الحمض النووي نفسه، أو إلى البروتينات المرتبطة ارتباطًا وثيقًا بالحمض النووي.
على هذا النحو، فإن التغيرات اللاجينية قابلة للعكس – ولكن يمكن أن يكون لها تأثير عميق على الطريقة التي “تقرأ بها” خلاياك الحمض النووي.
تعتبر العلامات اللاجينية ضرورية لتشغيل الجينات وإيقافها أثناء التطور (مثل مساعدتنا في تكوين أعيننا في الرحم). تعمل العلامات اللاجينية أيضًا على إنشاء جسر بين البيئة الخارجية والجينات. على سبيل المثال، يسمح التنظيم اللاجيني للجينات للحيوانات بالتكيف مع الفصول المتغيرة.
لفترة طويلة، كانت العلامات اللاجينية تعتبر عابرة جدًا لدرجة أنها لا تسبب السرطان فعليًا. لكن العمل السابق الذي قامت به مجموعتنا البحثية والعديد من الآخرين أظهر أن الخلايا السرطانية تتراكم العديد من التغيرات اللاجينية – ويمكن لهذه التعديلات أن تعزز بقاء الخلايا السرطانية بنفس فعالية طفرات الحمض النووي.
قد يشير هذا إلى أن السرطان يتطور من خلال تراكم التغيرات الجينية واللاجينية.
ومع ذلك، لم يكن لدى الدراسات السابقة في هذا المجال أدلة كافية لإثبات أن التغيرات اللاجينية يمكن أن تسبب السرطان في غياب طفرات الحمض النووي.
وقد أظهرت دراسة حديثة أجرتها مجلة Nature لأول مرة أن التغيير المؤقت في العلامات اللاجينية – حتى بدون طفرة الحمض النووي – يكفي للتسبب في السرطان.
علاج السرطان
وهذه ليست نتيجة رائعة من الناحية العلمية فحسب، بل هي دليل يمكن أن يغير الطريقة التي نعالج بها بعض أنواع السرطان – خاصة إذا تم تأكيد هذه النتائج في الدراسات المستقبلية.
إذا كانت التغيرات الجينية تساهم في الإصابة بالسرطان، فيمكن للباحثين تطوير علاجات جينية لهذا المرض القاتل. لقد عمل العديد من العلماء وشركات الأدوية على هذا الأمر خلال العقود القليلة الماضية.
ستعمل هذه العلاجات على إعادة برمجة الخلايا السرطانية عن طريق تغيير توزيع العلامات اللاجينية القابلة للعكس. وهذا من شأنه أن يسمح للخلايا بالعودة إلى سلوكها الطبيعي، وبالتالي وقف التكاثر غير المنضبط.
تمت الموافقة الآن على بعض هذه الأدوية اللاجينية الجديدة في بعض البلدان لعلاج سرطانات الدم والأورام اللحمية. هناك أدوية جينية أخرى قيد التجارب السريرية لأنواع السرطان الأكثر شيوعًا، بما في ذلك سرطان الثدي والبروستاتا.
نظرية السرطان اللاجيني لها أيضًا آثار على اكتشاف السرطان. يتم إطلاق آثار العلامات اللاجينية غير الطبيعية عن طريق الخلايا السرطانية ويمكن العثور عليها في دم مرضى السرطان. ولهذا السبب قمت أنا وزملائي بوصف اختبار دم يمكنه اكتشاف العلامات اللاجينية من كميات صغيرة من الدم. وبما أنه يمكن أيضًا العثور على طفرات الحمض النووي في دماء مرضى السرطان، فإن الجمع بين الاختبارات الجينية والجينية يمكن أن يجعل اكتشاف السرطان أكثر دقة.
يمكن أيضًا الجمع بين العلاجات اللاجينية وعلاجات السرطان التقليدية – مثل الجراحة أو العلاج الإشعاعي، والتي تكون فعالة جدًا في كثير من الحالات.
واقترح فريقنا أيضًا إمكانية استخدام الأدوية والاختبارات اللاجينية لتطوير علاجات أفضل وأكثر دقة ومُحسَّنة لكل مريض – على الرغم من أن هذه التكنولوجيا لا تزال بعيدة المنال.
في حين أن النظرية اللاجينية للسرطان تشرح جوانب مهمة لكيفية تطور المرض، فإن هذا لا يعني أن النظرية الكلاسيكية للسرطان خاطئة. هذه النظرية الجديدة تثري فهمنا لظاهرة معقدة، وتذكرنا بأنه لا يزال هناك الكثير لنتعلمه عن السرطان.
تتمثل الخطوات التالية في هذا البحث في اختبار النظرية اللاجينية في نماذج أخرى – مثل الخلايا البشرية – لتعزيز تطوير العلاجات الدقيقة.
المصدر
فرانشيسكو كريا، محاضر أول في علم وراثة السرطان، الجامعة المفتوحة
