ما الطفرة؟ وكيف تسبب التحول السرطاني؟

ما الطفرة؟ ملخص موجز

الطفرة، بأقصر تعريف، تعني التغير . والتعريف الأكثر تفصيلاً هو: DNAتغير بنية جين بسبب تغير وحدات القواعد المفردة فيه أو حذف أجزاء أكبر من الجينات أو الكروموسومات أو إضافتها أو إعادة ترتيبها. وقد ينتقل التغير للأجيال التالية أو لا؛ وسيُبحث هذا الجانب الوراثي-غير الوراثي بالتفصيل أدناه.

السرطان مرض جيني على المستوى الخلوي. ففي جينات ضبط التكاثر والعلاقات الخلوية، يؤدي تراكم الطفرات إلى التسرطن (التحول السرطاني) .

كيف تسبب الطفرة السرطان؟

يوجد في خلايانا جزيء الإدارة الأساسي DNA، الذي يتيح الأحداث الحيوية في الجسم عبر جيناته.

لفهم الطفرة أفضل، نستعرض بنية DNA: هو لولب مزدوج من نوكليوتيدات متقابلة تشكل سلماً. وقد تفسده عوامل يومية كثيرة كالتدخين والكيميائيات والعدوى والأشعة فوق البنفسجية، وتنكسر النوكليوتيدات المتقابلة. وتُسمّى هذه التغيرات/الأذيات في DNA طفرات.

بمثال يومي، لنتصور معلوماتنا الجينية (الجينوم) كتاباً، وأبجديته النوكليوتيدات 4 المكوّنة لـ DNA، وكل عنوان جيناً. وإذا حذفنا حرفاً أو مزقنا صفحة بدأ يفقد معناه. وهكذا الأذيات الجينية البشرية.

أنظمة إصلاح DNA

طورت الخلايا دفاعات ضد الطفرات تُسمّى أنظمة إصلاح DNA . والطفرات التي تحدث في جينات هذا النظام من أهم أسباب التحول السرطاني. وتصلح الخلايا السرطانية بهذه الأنظمة جيناتها المتضررة نتيجة العلاج. ومن أهم محاور الأبحاث مؤخراً تطوير علاجات تستهدف أنظمة إصلاح DNA، مثل مثبطات PARP.

تراكم أذيات DNA يسبب التحول السرطاني

لا تكفي طفرة واحدة في الجينات لكي تتكاثر الخلية دون ضبط. ونتيجة أبحاث شاملة في هذا المجال، تبيّن أن 4 طفرات أو أكثر قد تسبب تكاثر الخلية بصورة غير مضبوطة.

ما أمثلة الطفرات؟

تُدرس الطفرات في 2 فئتين رئيسيتين: وراثية وغير وراثية. وبعبارة أخرى، germline (في الخلايا التناسلية، وراثية) وجسدية (في خلايا الجسم، غير وراثية).

1. طفرة الخط الإنتاشي: طفرات الخلايا التناسلية (الأمشاج) تنتقل للنسل، فتوجد في كل خلية بالجسم. متلازمات السرطان الوراثيسببها انتقال الجين المتضرر للنسل. فمثلاً طفرات germ-line في BRCA1 و BRCA2 تزيد خطر سرطان الثدي أو المبيض الوراثي . وتشكل السرطانات الوراثية 10 بالمئة من الحالات. وفي أكثر من % 50 من سرطانات الإنسان يكون جين P53 متضرراً. وتندر طفرة الخط الإنتاشي في جين P53. ولأن P53 جين رقابي يحفز التحول السرطاني، فإن عمل p53 المتضرر دون ضبط يمنع عمل الجينات الأخرى الطبيعي أيضاً.
2. الطفرة الجسدية: هي الأذيات التي تحدث في خلايا الجسم، ولا تنتقل إلى الأجيال اللاحقة. وتبقى الأذيات الجينية الحادثة في جسم الإنسان طوال حياته. نمط الحياة (كالسمنة والشمس دون وقاية والتدخين والعدوى) أهم عواملها. ويحفز التدخين والأشعة UV والفيروسات والتقدم بالعمر أذية جينات الخلايا. وتُسمّى السرطانات الناشئة عن أذية خلايا الجسم فرادية، وتشكل 80 بالمئة من الحالات.

لأذيات DNA (الطفرات) مكان مهم في الأبحاث لأنها تفسر نشوء السرطان. ومعظم الأنواع لا يرتبط بجين واحد، بل بعلاقات جينات متعددة ببعضها وبالبيئة. وفهم الأذيات الأفضل مؤخراً أصبح ممكناً بفضل ما يدرس علاقة الجين والبيئة، وهو علم فوق الجينات .

تُحدد الطفرات التي قد تحفز سرطاناً بالاختبارات الجينية

في السرطان، لاستخدام الاختبارات الجينية هدفان أساسيان، أي 2:

1. فحص ملاءمة الأدوية الذكية بكشف التغيرات الجينية المسرطنة الفرادية في الورم (غير المنقولة من الوالدين، بل الحادثة لاحقاً في الحياة).
2. لذوي التاريخ العائلي، كشف تغيرات السرطان الوراثية لحساب الخطر الفردي والعائلي والمساعدة بالتشخيص المبكر وتقييم ملاءمة أدوية الجينات الوراثية. ووفق المستجدات، ينشأ نحو 13 بالمئة من السرطانات من طفرات وراثية.

توجد طرق تحليل مختلفة للاختبارات الجينية في السرطان

• الاختبارات الجينية الجزيئية: تحلل جيناً واحداً أو أي جزء DNA لتحديد التغيرات التي نُسميها متغيرات أو الطفرات المسببة لاضطراب جيني.
• الاختبارات الجينية الكيميائية الحيوية: تحاول فهم تغيرات DNA بقياس كمية أو نشاط البروتينات التي تنتجها الجينات.
• الاختبارات الجينية الكروموسومية: تفحص الكروموسومات كلها أو جزءاً كبيراً من DNA لكشف اضطرابات نقص أو زيادة الكروموسومات.