اِیوری و دی‌ان‌ای: آزمایش پنوموکوک چگونه به مولکول وراثت اشاره کرد، ۱۹۴۴

اِیوری و دی‌ان‌ای: آزمایش پنوموکوک چگونه به مولکول وراثت اشاره کرد، ۱۹۴۴

موش شگفت‌انگیز گریفیث

در ۱۹۲۸ باکتری‌شناس بریتانیایی فردریک گریفیث آزمایشی با پنوموکوک، باکتری ذات‌الریه، منتشر کرد. این باکتری شکلی کپسول‌دار و بیماری‌زا (نوع III) و شکلی بی‌کپسول و بی‌خطر (نوع II) داشت. گریفیث نشان داد وقتی باکتری‌های کپسول‌دارِ غیرفعال‌شده با گرما با باکتری‌های زندهٔ بی‌کپسول مخلوط می‌شوند، باکتری‌های زنده کپسول به دست می‌آورند و می‌توانند بیماری ایجاد کنند؛ این را هم در موش‌ها دیده بود و هم در لولهٔ آزمایش. چیزی از سلول‌های غیرفعال‌شده با گرما به سلول‌های زنده می‌رفت و یک ویژگی وراثتی آن‌ها را تغییر می‌داد. گریفیث نامش را «اصل دگرگون‌کننده» گذاشت. اینکه آن چیز چه بود روشن نبود.

این یافته شانزده سال معما ماند. پرسش هویت شیمیایی مادهٔ تغییردهندهٔ کپسول باکتری بود: پروتئین، کربوهیدرات، لیپید، اسید نوکلئیک؟ دیدگاه رایج آن سال‌ها این بود که اطلاعات وراثتی را پروتئین‌ها می‌توانند حمل کنند، چون پروتئین‌ها بسیار متنوع و پیچیده شمرده می‌شدند؛ دی‌ان‌ای مولکولی «بیش از حد ساده» به نظر می‌رسید که از چهار آجر ساخته شده بود.

در آغاز آوریل ۱۹۴۳ این سه پژوهشگر یافته‌های خود را به هیئت مدیران علمی مؤسسه ارائه کردند. نامه‌ای ۱۴ صفحه‌ای شناخته شده است که اِیوری در ۱۳ مه ۱۹۴۳ به برادرش روی نوشت؛ گزارش می‌شود که هم شوق به کار و هم نگرانی از پذیرفته نشدن یافته‌ها در آن هست. گفته می‌شود او نوشته بود فکر می‌کند ماده شاید مانند ویروس یا ژن رفتار کند (خلاصهٔ مفهومی). اِیوری از آغاز تردید را به حساب آورده بود؛ پژوهشی که سال‌ها پیش با همکارش آلفونس دوشه انجام داده بود جدل برانگیخته بود. از این رو یافته را ماه‌ها در بیمارستان زیر بررسی درونی گذاشت و در مقاله آشکارا نوشت که فعالیت ممکن است از مقدار بسیار کمی از ماده‌ای دیگر که دی‌ان‌ای را همراهی می‌کند باشد (خلاصهٔ مفهومی). مقالهٔ منتشرشده در ۱۹۴۴ در Journal of Experimental Medicine (جلد ۷۹، شمارهٔ ۲، صفحه‌های ۱۳۷ تا ۱۵۸) از دی‌ان‌ای بودن ماده دفاع می‌کرد، اما تفسیرش را با احتیاط می‌ساخت.

چرا فوراً پذیرفته نشد؟

واکنش نخست آمیخته بود. برخی هم‌روزگاران بی‌درنگ دیدند که دگرگونی ماده‌ای ژنتیکی را میان باکتری‌ها منتقل می‌کند و این ماده به احتمال زیاد دی‌ان‌ای است؛ بسیاری قانع نشدند و دی‌ان‌ای را برای حمل وراثت بیش از حد ساده می‌دانستند. آلفرد میرسکی، همکار اِیوری در مؤسسه، استدلال کرد عامل فعال پروتئینی وابسته به دی‌ان‌ای است و ممکن است هنگام خالص‌سازی مقداری پروتئین مانده و دی‌ان‌ای را آلوده کرده باشد. این ایراد بی‌معنا نبود: اچ. بنتلی گلس از کلد اسپرینگ هاربر در ۱۹۴۶ توصیف می‌کند که خالص‌سازی آن‌قدر کامل نبود که همه را قانع کند هیچ پروتئینی نمانده است (خلاصهٔ مفهومی). همان سال دو مقالهٔ تازهٔ اِیوری و مک‌کارتی نشان داد آنزیمی که دی‌ان‌ای را می‌شکند (دی‌ان‌آز) فعالیت را از میان می‌برد؛ مک‌کارتی بعدها نوشت این داده‌ها جای کمی برای تردیدکنندگان باقی می‌گذاشت (خلاصهٔ مفهومی).

آنچه پس از آن آمد مانند زنجیر بود. اروین چارگاف پس از خواندن مقالهٔ ۱۹۴۴ آزمایشگاهش را از لیپوپروتئین‌ها به اسیدهای نوکلئیک برگرداند و تا ۱۹۵۰ نشان داد نسبت بازها در دی‌ان‌ای از گونه‌ای به گونهٔ دیگر فرق می‌کند: دی‌ان‌ای پیچیده‌تر از آنچه می‌پنداشتند بود. در ۱۹۵۲ آزمایش باکتریوفاژ هرشی و چیس نشان داد از ویروس فقط دی‌ان‌ای وارد باکتری می‌شود و بسیاری آن را تأیید نهایی شمردند؛ مقالهٔ ساختار واتسون و کریک در ۱۹۵۳ در پی آمد (در روزی بعدی طرح). در شرایط ۱۹۴۴ گردش نشریه‌ها محدود بود و مجله خوانندگان اندکی داشت؛ با این حال گزارش می‌شود مقاله تا ۱۹۵۴ بیش از سیصد ارجاع گرفت.

پیوند با تاریخ سرطان: چه هست، چه نیست

وقتی منابع را مرور کردم چیزی نیافتم که نشان دهد مقالهٔ ۱۹۴۴ دربارهٔ سرطان بود: اِیوری با پنوموکوک کار می‌کرد و در منابع مروری که به کار بردم بحثی از سرطان نیست. خود مقاله را نخوانده‌ام؛ از این رو می‌گویم پیوند درون مقاله نیست، پیرامون آن است.

پیوند این است و خوانش خودم است: در روز ۹۸ فرضیهٔ بووری را دیدیم که سرطان می‌تواند از عدم تعادل کروموزومی برخیزد، در روز ۹۹ تومور یاماگیوا را که با قطران پدید آمد، در روز ۹۷ سارکوم راس را که با ویروس منتقل می‌شد. هر سه روایت یک پرسش را باز می‌گذاشتند: چه چیز یک سلول را سرطانی نگه می‌دارد، چه چیز هنگام تقسیم به سلول‌های بعدی منتقل می‌شود؟ دربارهٔ دگرگونی وراثتی فقط وقتی می‌توان انضمامی پرسید که مولکول وراثت شناخته شده باشد. آزمایش ۱۹۴۴ نشان داد در باکتری‌ها این مولکول دی‌ان‌ای است؛ پرسشی که به سرطان بدل شد این بود که آیا تغییر در دی‌ان‌ای می‌تواند در سلول‌های انسان سرطان را آغاز کند، و پاسخ خیلی بعدتر آمد. یعنی ۱۹۴۴ برای سرطان پاسخ نیست، لحظه‌ای است که پرسشی جابه‌جا شد.

حد این پیوند را هم باید آشکارا بگویم: اینکه دی‌ان‌ای مولکول وراثت است ثابت نمی‌کند سرطان از تغییر در دی‌ان‌ای برمی‌خیزد. آن اثبات خیلی بعدتر، با انکوژن‌ها و ژن‌های مهارکنندهٔ تومور، آمد و در روزهای بعدی مجموعه جداگانه روایت می‌شود. کاری که ۱۹۴۴ کرد این بود که این پرسش را پرسیدنی کرد.

پیوندی سنگین‌تر هم هست و آن تفسیر نیست، سند است: اِیوری در ۲۰ فوریهٔ ۱۹۵۵ در نشویل به‌سبب سرطان گستردهٔ کبد که در جراحی پایان تابستان ۱۹۵۴ یافت شده بود جان خود را از دست داد؛ ۷۷ ساله بود.

راه این آزمایش به ترکیه

دربارهٔ اینکه آزمایش اِیوری نخستین بار کی و به دست چه کسانی در ترکیه شناخته شد به منبعی راستی‌آزمایی‌شده دست نیافتم؛ بنابراین نه تاریخی می‌آورم و نه نامی. استنباط کلی این است: هیچ آزمایشگاهی که امروز تغییرهای دی‌ان‌ای در تومور یک بیمار را بررسی می‌کند بدون دانستن اینکه مولکول وراثت دی‌ان‌ای است برپا نمی‌شد. در بخشی از مجموعه که به ترکیه اختصاص دارد، تاریخ تشخیص مولکولی در این کشور با منابع سنجیده خواهد شد.

این نوشته روز ۱۱۸ مجموعهٔ «۳۶۵ روز تاریخ سرطان» است و تاریخ نشان داده شدن دی‌ان‌ای به‌عنوان مولکول وراثت را روایت می‌کند. روایتی تاریخی ـ عامه‌فهم است و توصیهٔ تشخیصی یا درمانی نیست. برای سلامت خود با پزشک‌تان مشورت کنید. منابع راستی‌آزمایی شده‌اند؛ جزئیاتی که فقط بر منبع دست‌دوم تکیه دارند در یادداشت‌های راستی‌آزمایی مشخص شده‌اند.