سرطان يرسمه القطران: ياماغيوا وإيتشيكاوا وأول مادة مسرطنة تجريبيًا
في هذا المقال
ولدت في تلك السنوات ثلاث أفكار كبرى متتالية عن أصل السرطان. كانت إجابة روس هي الفيروس، عامل يأتي من الخارج (اليوم 97). وإجابة بوفيري هي الكروموسومات، خلل جيني داخل الخلية (اليوم 98). والآن الثالثة: المواد الكيميائية. ولم يكن هذا الاشتباه جديدًا أصلًا؛ ففي عام 1775، لاحظ الجراح الإنجليزي بيرسيفال بوت سرطانًا ناجمًا عن السخام لدى منظفي المداخن. لكن الاشتباه ليس دليلًا. وكان أن المواد الكيميائية تسبب السرطان بحاجة إلى إثبات استغرق 140 عامًا وصبرًا استثنائيًا. ففي عام 1915 في طوكيو، دهن عالمان يابانيان، كاتسوسابورو ياماغيوا وكويتشي إيتشيكاوا، آذان الأرانب بقطران الفحم لأشهر دون كلل، وأحدثا في النهاية سرطانًا في تلك المنطقة. وكان هذا أول دليل تجريبي على قدرة مادة كيميائية على إحداث السرطان. وخلّد ياماغيوا، الذي كان شاعرًا، هذه اللحظة بقصيدة هايكو. وفي اليوم 99 من السلسلة، نتناول ولادة التسرطن الكيميائي وهذه التجربة المفعمة بالصبر.
شك بدأ بالسخام
تبدأ القصة في الحقيقة في القرن 18. ففي عام 1775، لاحظ الجراح اللندني بيرسيفال بوت سرطانًا في الصفن (كيس الخصيتين) شائعًا على نحو غريب لدى الرجال العاملين في تنظيف المداخن. وكان المشترك بين هؤلاء الشبان عملهم لسنوات وسط السخام. واقترح بوت أن سبب السرطان قد يكون هذا السخام، أي مادة كيميائية. وكانت هذه أول ملاحظة كبرى لسرطان مهني (بيئي).
لكن ما كان لدى بوت لم يتجاوز ملاحظة، لا دليلًا. فالعلاقة بين السخام والسرطان كانت تبدو موجودة، لكن أحدًا لم يُظهرها في مختبر بشروط مضبوطة. فالقول «العاملون بالسخام يصابون بالسرطان أكثر» شيء، والقدرة على القول «ها هي هذه المادة الكيميائية السرطانَ تُحدث» شيء آخر. ولتحقيق الثانية، كان على أحدهم تطبيق المادة على كائن حي وانتظار ظهور السرطان. وستُنجز هذه المهمة بعد 140 عامًا في طوكيو.
أذن الأرنب، وقطران الفحم، وأشهر من الصبر
أراد اختصاصي علم الأمراض كاتسوسابورو ياماغيوا ومساعده كويتشي إيتشيكاوا اختبار نظرية سائدة حينها تجريبيًا، وهي فكرة فيرشو أن «التهيّج المزمن (المستمر) يسبب السرطان». فطبّقا على السطح الداخلي لآذان الأرانب، على فترات منتظمة ولأشهر، قطران الفحم الخام ، وفركا تلك المنطقة. وكان هذا عملًا يتطلب صبرًا هائلًا؛ فقد استمر التطبيق أيامًا وأسابيع وأشهرًا.
وحدث ذلك أخيرًا: ظهر في المنطقة التي طُبق عليها القطران باستمرار سرطان حقيقي، هو سرطانة حرشفية الخلايا . ولأول مرة في تاريخ البشرية، أحدثت مادة كيميائية سرطانًا في المختبر، ضمن شروط مضبوطة. وأصبح اشتباه بوت قبل 140 عامًا حقيقة مثبتة. ونشر ياماغيوا وإيتشيكاوا نتائجهما بالألمانية عام 1915، وبالإنجليزية عام 1918.
تجربة الصبر. طُبق قطران الفحم يوميًا لأشهر؛ ولم يظهر السرطان فورًا، بل بعد تعرض طويل ومتواصل. وهذا التأخر (الكمون) خاصية أساسية للتسرطن الكيميائي.
⚗ ماذا أثبتت هذه التجربة وعلّمتنا؟ —
المواد الكيميائية تسبب السرطان. أول دليل تجريبي على أن مادة كيميائية تستطيع إحداث السرطان في شروط مضبوطة. لقد عُرضت ملاحظة بوت الآن في المختبر.
التسرطن بطيء (كمون). لم يظهر السرطان بمجرد دهن القطران؛ بل تطلب تعرضًا متواصلًا طوال أشهر. وتفسر «فترة التأخر» هذه سبب ظهور السرطان بعد تعرضات تستمر سنوات، مثل التدخين.
بمجرد أن يبدأ، لا يتراجع. أظهر ياماغيوا وإيتشيكاوا أن السرطان، بعد نشوئه، لم يعد يحتاج إلى القطران كي يستمر في النمو؛ وهي إشارة مبكرة إلى فكرة دوام الضرر.
يتقدم السرطان خطوة خطوة. وصفا لأول مرة مراحل السرطان بصورة منهجية: من التكاثر الحميد إلى السرطانة الموضعية (in situ)، ومنها إلى السرطان الغازي والنقائل.
هايكو كُتبت عند إحداث السرطان
لم يكن ياماغيوا عالمًا فقط، بل شاعرًا أيضًا. وعندما رأى ذلك السرطان في أذن الأرنب بعد سنوات من العمل، لم يعبّر عن فرحته بمقال علمي، بل بقصيدة هايكو . وتلتقط هذه القصيدة الصغيرة بصورة لافتة الحماس الإنساني وراء انتصار علمي، وربما ذلك الفخر الغريب الممزوج بالمرارة لدى الباحث.
بفخر، ورأسي مرفوع،
أمشي خطوتين أو ثلاثًا.— صياغة تركية لقصيدة الهايكو التي كتبها كاتسوسابورو ياماغيوا للاحتفال بنجاح تجربته (الأصل: 癌出来つ 意気昂然と 二三歩)
هذه الهايكو من أكثر لحظات تاريخ السرطان إنسانية. فرحة عالم عندما ينجح أخيرًا، بعد أشهر من السعي، في أن هذا المرض، أي السرطان، يُحدث ... مفارقة، لكنها إنسانية بعمق. لأن إحداث ذلك السرطان كان في الحقيقة الخطوة الأولى لفهمه وهزيمته يومًا ما.
من الخليط إلى جزيء واحد
كان قطران الفحم خليطًا معقدًا من مئات المواد الكيميائية المختلفة. وقد قال ياماغيوا «القطران يسبب السرطان»؛ لكن القطران، داخله ، لم يُعرف بعد أي جزيء فيه هو المسؤول. ودفع هذا السؤال الباحثين اللاحقين إلى العمل. وفي ثلاثينيات القرن 1930، نجح علماء بريطانيون (كيناواي، وكوك، وهيغر، وزملاؤهم) في عزل المواد الفعلية المسببة للسرطان من القطران، واحدة تلو الأخرى: الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات (PAH)، وخصوصًا البنزوبيرين (1933). وكانت هذه أول مادة كيميائية مسرطنة منقاة ومعروفة الهوية.
كانت أهمية هذا الاكتشاف هائلة. فمركبات PAH نفسها لا توجد في قطران الفحم وحده؛ بل أيضًا في السخام ودخان السجائر والعوادم واللحم المحترق على الشواية. وسيفسر الأثر الذي بدأ في أذن أرنب ياماغيوا في النهاية سبب تسبب التدخين وكثير من العوامل البيئية الأخرى بالسرطان.
⚠ نوبل غير مستحقة، وعبقري جرى تجاهله
تتضمن قصة ياماغيوا أيضًا إحدى أكثر مظالم تاريخ العلم إثارة للجدل. فعلى الرغم من هذا الدليل الرائد على التسرطن الكيميائي، لم ينل ياماغيوا جائزة نوبل قط، رغم ترشيحه في أعوام 1925 و1926 و1928 و1936.
وبدلًا منه، مُنحت نوبل عام 1926 للدنماركي يوهانس فيبيغر، لأنه «أثبت» أن دودة طفيلية (Spiroptera) تسبب السرطان. لكن نتيجة فيبيغر هذه اتضح بعد وقت قصير أنها خاطئة ودُحضت؛ إذ ظهر أن الديدان ليست ضرورية ولا كافية لإحداث السرطان. أي إن نوبل ذهبت إلى نظرية خاطئة، بينما بقي ياماغيوا، صاحب الاكتشاف الحقيقي، بلا جائزة. وسنتناول هذه القصة ذات العبرة بالتفصيل في يوم لاحق من سلسلتنا، ضمن فصل فيبيغر نفسه.
أعظم عطايا التسرطن الكيميائي: الوقاية
ربما كانت أثمن نتائج تجربة ياماغيوا باعثة على الأمل: إذا كانت المواد الكيميائية تسبب السرطان، فإن هذه المواد تجنّبها قد يمنع السرطان. فمعرفة سبب المرض هي الشرط الأول للوقاية منه. وقد قاد الطريق الذي فتحه ياماغيوا في النهاية إلى حقيقة أن نسبة مهمة من السرطانات يمكن الوقاية منها بالفعل.
امتد علم التسرطن الكيميائي الذي ولد من هذه التجربة إلى إثبات صلة التدخين بسرطان الرئة (دول وهيل، سنوات 1950)، والتعرف على السرطانات المهنية (الأسبستوس وأصباغ الأنيلين والبنزين)، وولادة المؤسسات الدولية التي تصنف المواد المسرطنة (IARC، 1965). وفي أصل قدرتنا اليوم على القول «هذه المادة مسرطنة» يوجد قطران الفحم الذي دُهن بصبر على أذن أرنب عام 1915.
السرطانات الممكن الوقاية منها وتجنب المواد المسرطنة
إرث ياماغيوا هو أقوى أوراق مكافحة السرطان في تركيا اليوم أيضًا: الوقاية. ويمكن منع نسبة مهمة من السرطانات في العالم وفي بلدنا بتجنب المواد المسرطنة المعروفة. ويأتي التبغ في مقدمتها، إذ يحتوي تحديدًا على مركبات PAH الموجودة في قطران ياماغيوا؛ وهو أكبر سبب يمكن الوقاية منه لسرطان الرئة وسرطانات كثيرة أخرى. والتعرضات المهنية والبيئية (الأسبستوس وبعض المواد الكيميائية الصناعية وتلوث الهواء) جزء من هذه الصورة أيضًا.
عندما يقلع شخص عن التدخين، أو يُخفّض التعرض للمسرطنات في مكان عمل، فإننا نطبق في الحقيقة حقيقة أُثبتت في طوكيو عام 1915: المواد الكيميائية تسبب السرطان، وتجنبها ينقذ الأرواح. لقد فتح اكتشاف التسرطن الكيميائي، قبل العلاج بوقت طويل، باب الوقاية على مصراعيه.
⚗ من السخام إلى المادة المسرطنة
🔍 المعلومات المتحقق منها في هذا المقال
- كاتسوسابورو ياماغيوا (1863-1930): اختصاصي علم أمراض ياباني، جامعة طوكيو الإمبراطورية. مساعده كويتشي إيتشيكاوا (1888-1948).
- التجربة (1915): أحدثا سرطانة حرشفية الخلايا بدهن قطران الفحم الخام على السطح الداخلي لآذان الأرانب لأشهر؛ وهو أول دليل تجريبي على التسرطن الكيميائي. (تختلف مدة التطبيق بين المصادر؛ واستغرق ظهور الورم أشهرًا.)
- الصلة ببوت: أكدت التجربة تجريبيًا ملاحظة بوت عام 1775 عن سرطان الصفن لدى منظفي المداخن، ونظرية فيرشو عن التهيّج المزمن.
- الرؤى العلمية: الكمون (التأخر)؛ وعدم الحاجة للقطران بعد حدوث السرطان (الدوام)؛ وأول وصف لمراحل تقدم السرطان (حميد → موضعي → غازٍ → نقائل).
- النشر: بالألمانية عام 1915، وبالإنجليزية عام 1918 (J Cancer Res). ونال ياماغيوا وإيتشيكاوا جائزة الأكاديمية اليابانية عام 1919.
- الهايكو: احتفل ياماغيوا، بصفته شاعرًا، بنجاحه بقصيدة هايكو (癌出来つ 意気昂然と 二三歩).
- نوبل: رُشّح ياماغيوا أعوام 1925 و1926 و1928 و1936 لكنه لم ينلها؛ وذهبت نوبل عام 1926 إلى فيبيغر (Spiroptera) الذي دُحضت نتائجه بعد وقت قصير.
- لاحقًا: في ثلاثينيات القرن 1930، عُزلت المسرطنات في القطران (PAH؛ البنزوبيرين وثنائي بنز الأنثراسين) (~1933)، وهي أول مواد كيميائية مسرطنة نقية.
اليوم المئة: السرطان على عتبة قرن جديد
بعد رحلة مئة يوم، سنلتقط أنفاسنا قليلًا لننظر أين وصلنا. فبحلول الربع الأول من القرن 20، كان تعامل البشرية مع السرطان قد تغير جذريًا: وُلدت الجراحة والعلاج الإشعاعي والهرموني، وحلم إيرليخ بالعلاج الدوائي («الرصاصة السحرية»)، وظهرت ثلاث أفكار كبرى عن أصل السرطان: فيروس روس، وكروموسومات بوفيري، ومواد ياماغيوا الكيميائية. وفي اليوم 100، سنرسم مشهدًا بانوراميًا لهذه الأسلحة العلاجية الثلاثة ونظريات الأسباب الثلاث؛ وسنقيّم ما نعرفه الآن وما لا نزال نجهله، وأين نقف على عتبة القفزات الكبيرة المقبلة.
ملاحظة الكاتب: يتناول هذا المقال النظرية الكبرى الثالثة لسبب السرطان في تسلسلنا الزمني (التسرطن الكيميائي)، ويُكمل ثلاثية «السبب» مع فيروس روس (اليوم 97) وكروموسومات بوفيري (اليوم 98). وستُعالج نظرية فيبيغر المدحوضة وجدال نوبل بصورة منفصلة في يوم لاحق. وقد استُخدمت لغة حذرة في النص لوجود فروق صغيرة بين المصادر بشأن مدة التجربة وتفاصيلها.
المصادر وقراءات إضافية
- Yamagiwa K, Ichikawa K. دراسة تجريبية للإمراضية في السرطانة. Journal of Cancer Research 1918;3:1-29. (النشر الألماني الأصلي عام 1915.)
- Fujiki H. خلاصة أوراق الدكتور كاتسوسابورو ياماغيوا بعنوان «دراسة تجريبية لإمراضية الأورام الظهارية». Cancer Science 2014;105(2):143-149.
- Luch A. الطبيعة والتنشئة — دروس من التسرطن الكيميائي. Nature Reviews Cancer 2005;5(2):113-125.
- تاريخ أبحاث السرطان: المواد المسرطنة والمطفرة. Cold Spring Harbor Perspectives in Medicine 2021;11(3):a035857. (مراحل التقدم، والهايكو، وفيبيغر.)
- Kennaway E. تحديد مركب مسرطن في قطران الفحم. British Medical Journal 1955. (البنزوبيرين/PAH.)
- Mukherjee S. إمبراطور جميع الأمراض: سيرة السرطان. نيويورك: Scribner، 2010. (ياماغيوا والتسرطن الكيميائي؛ بالتركية: İmparatorluğun Kralı، دار نشر Domingo.)
هذا المقال من سلسلة تاريخ السرطان في 365 يومًا، وهو يومها 99. في عام 1915 بجامعة طوكيو الإمبراطورية، أحدث اختصاصي علم الأمراض كاتسوسابورو ياماغيوا ومساعده كويتشي إيتشيكاوا سرطانة حرشفية الخلايا بدهن قطران الفحم الخام على آذان الأرانب لأشهر؛ وكان هذا أول دليل تجريبي على أن مادة كيميائية تستطيع إحداث السرطان، وأكد ملاحظة بوت عام 1775 عن منظفي المداخن. وأظهرت التجربة لأول مرة خاصية التأخر (الكمون) في التسرطن، ودوام الضرر، ومراحل تقدم السرطان. واحتفل ياماغيوا، الشاعر، بنجاحه بقصيدة هايكو. ورغم هذا الاكتشاف الرائد، لم ينل ياماغيوا نوبل؛ بل مُنحت نوبل عام 1926 لنظرية فيبيغر الطفيلية التي دُحضت بعد وقت قصير. وعُزلت في السنوات اللاحقة المسرطنات الحقيقية في القطران (مركبات PAH مثل البنزوبيرين)؛ وامتد هذا العلم إلى صلة التدخين بسرطان الرئة والوقاية من السرطان. أُعد المقال بمنظور تاريخي مبسط للجمهور؛ ولا يتضمن توجيهًا للتشخيص أو العلاج. وقد جرى التحقق من كل التواريخ والأسماء والبيانات فيه من Yamagiwa-Ichikawa 1918، وFujiki 2014، وLuch 2005، والمصادر الأكاديمية ذات الصلة؛ ونُقلت الفروق الصغيرة بين المصادر بشأن مدة التجربة بحذر.
هل كان هذا المقال مفيدًا لك؟
تساعدنا ملاحظاتك على تحسين المحتوى.
تعليقات القراء
شارك تعليقك
لا يُنشر اسمك وتعليقك إلا بعد موافقة المسؤول. لا يُعرض بريدك الإلكتروني للزوار مطلقًا.
كن أول من يعلّق.