سرطان چگونه آغاز می‌شود و پیشرفت می‌کند؟

اگرچه مردم سرطان را یک بیماری می‌دانند، در واقع این واژه نام مشترک بسیاری از بیماری‌های متفاوت است. این بیماری‌ها ممکن است در بخش‌های مختلف بدن پدید آیند و پایه‌های مولکولی متفاوتی داشته باشند، اما ویژگی مشترک همهٔ آنها گرایش سلول‌ها به رشد کنترل‌نشده است. این رفتار غیرطبیعی سلول‌ها می‌تواند با برهم زدن جدی عملکرد بدن، به سلامت ما آسیب فراوان بزند. سرطان چگونه آغاز می‌شود و پیشرفت می‌کند؟ در این نوشته روند ایجاد سرطان را با جزئیات بررسی می‌کنیم.

سرطان به‌عنوان بیماری ژنتیکی

وقتی فرایند تقسیم سلول‌ها به‌شدت کنترل می‌شود، سرطان چگونه پدید می‌آید؟ پاسخ این پرسش در جهش‌ها نهفته است.

دلیل اصلی تعریف سرطان به‌عنوان بیماری ژنتیکی، در مادهٔ ژنتیکی سلول‌ها (DNA)، تجمع  جهش‌ها است. این جهش‌ها معمولاً در ژن‌های کنترل‌کنندهٔ تقسیم و رشد سلول رخ می‌دهند.

1. تجمع تغییرات ژنتیکی: سلول‌های طبیعی با کمک پیام‌های تنظیم‌کننده، متعادل رشد و تقسیم می‌شوند. اما عوامل محیطی، مانند سیگار، پرتو یا مواد سرطان‌زا، و با فراوانی کمتر عوامل ارثی یا جهش‌های ژنتیکی تصادفی، در DNA تغییر ایجاد می‌کنند. وقتی این جهش‌ها در ژن‌های کنترل‌کنندهٔ رشد و مرگ سلول جمع می‌شوند، سلول‌ها به‌تدریج غیرطبیعی می‌شوند.

2. از دست رفتن کنترل تنظیمی: بر اثر جهش‌های ژنتیکی، سلول‌ها به این پیام‌های تنظیم‌کننده بی‌حساسیت می‌شوند؛ یعنی کنترل تقسیم و رشد آنها از بین می‌رود. سلول‌ها تقسیم و تکثیر کنترل‌نشده را آغاز می‌کنند و این امر به تشکیل تومور می‌انجامد.

3. گریز از مرگ سلول‌های غیرطبیعی: سازوکارهای دفاعی بدن در حالت طبیعی می‌توانند سلول‌های غیرطبیعی را شناسایی و نابود کنند. اما سلول‌های سرطانی با کمک جهش‌ها ممکن است از این سازوکارها بگریزند و زنده بمانند.

4. متاستاز و گسترش: سلول‌های سرطانی همچنین توانایی متاستاز ، یعنی گسترش به بافت‌های دیگر، را به دست می‌آورند. در نتیجه سرطان در بدن پخش می‌شود و به بیماری مرگباری تبدیل می‌شود که درمان آن دشوار است.

آغاز سرطان: نقش جهش‌ها

سرطان معمولاً با تجمع جهش‌ها در یک سلول آغاز می‌شود. جهش‌ها تغییراتی در DNA سلول‌اند و این تغییرات ممکن است بر چرخهٔ تقسیم سلولی اثر بگذارند.

روند پدید آمدن سلول سرطانی با تجمع آهستهٔ جهش‌ها در یک سلول، مرحله‌به‌مرحله پیش می‌رود. بعضی از این جهش‌ها با ایجاد مزیت بقا برای سلول، پیشرفت سرطان را تندتر می‌کنند. پژوهش‌های کنونی نشان می‌دهند سرطان معمولاً با تجمع 2 تا 20 جهش ایجاد می‌شود و این اتفاق طی زمانی طولانی رخ می‌دهد. بیشتر این جهش‌ها در ژن‌هایی ایجاد می‌شوند که رشد سلول را تحریک یا سازوکارهای مرگ سلولی را مختل می‌کنند.

1. نخستین جهش ممکن است با ایجاد مزیت رشد مشخص برای سلول، چرخهٔ سلولی را تندتر یا سازوکارهای ترمیم DNA را مختل کند. سلول دارای این جهش سریع‌تر تقسیم می‌شود و به این ترتیب کلونی از سلول‌های حامل جهش پدید می‌آید.
2. با پیشرفت فرایند، در یکی از سلول‌های دارای این جهش، جهش دومی ایجاد می‌شود. این جهش دوم باعث پیشرفت سریع‌تر سرطان می‌شود و ممکن است با ایجاد مزیت رشد بیشتر، توان تقسیم سریع‌تری به سلول بدهد. همچنین ممکن است توان متاستاز را افزایش دهد یا باعث ایجاد ویژگی‌هایی مانند گریز از دستگاه ایمنی شود.
3. در این مرحله، سلول‌ها به‌تدریج شروع به تجمع جهش‌های بیشتر می‌کنند. به‌مرور، با تجمع جهش‌های راننده، سلول کاملاً از کنترل خارج می‌شود و روند سرطان شتاب می‌گیرد.

جهش‌ها ممکن است به چند شکل مختلف رخ دهند:

• تغییر تک‌باز: تغییر یک باز در DNA ممکن است بر کارکرد پروتئین‌ها اثر بگذارد.
• حذف یا تکثیر (deletion/duplication): از دست رفتن یا کپی شدن بخشی از DNA ممکن است با اثر بر ژن‌های مهم، مزیت رشد به سلول بدهد.
• بازآرایی‌ها (rearrangements): تغییرات بزرگ‌مقیاس، مانند تبادل قطعه میان کروموزوم‌ها و جابه‌جایی ژن‌ها، در سلول‌های سرطانی فراوان دیده می‌شوند. برای مثال، اتصال قطعه‌ای از یک کروموزوم به کروموزوم دیگر که ترانسلوکاسیون نام دارد، رویدادی مهم برای سرطان است.

جهش‌های Driver (راننده یا محرک) و Passenger (مسافر)

در روند ایجاد سرطان، بعضی جهش‌ها باعث رشد سریع‌تر و کنترل‌نشدهٔ سلول‌ها می‌شوند. این جهش‌ها "driver" یا راننده و محرک نام دارند. جهش‌های راننده در شروع و پیشرفت سرطان نقشی اساسی دارند. اما همهٔ جهش‌های انباشته‌شده در سلول‌های سرطانی به پیشرفت سرطان کمک نمی‌کنند؛ این جهش‌ها "passenger" یا مسافر نامیده می‌شوند. جهش‌های مسافر تصادفی جمع می‌شوند و معمولاً اثر سرطان‌زا ندارند، اما تجمع آنها پیچیدگی ژنتیکی سلول سرطانی را افزایش می‌دهد.

مطالب مرتبط:

• جهش زایا (ارثی) و سوماتیک چیست؟ چه نقشی در ایجاد سرطان دارد؟
• ژن و جهش سرطان به چه معناست؟ پروتوانکوژن‌ها و ژن‌های سرکوبگر تومور

ویژگی‌های سلول‌های سرطانی: رشد کنترل‌نشده و توان متاستاز

برجسته‌ترین ویژگی سلول‌های سرطانی، توانایی رشد کنترل‌نشده است. برخلاف سلول‌های طبیعی، این سلول‌ها به چرخهٔ سلولی تنظیم‌شده پایبند نیستند و با تقسیم سریع، نسخه‌های فراوانی از خود می‌سازند. این رشد کنترل‌نشده مزیتی در برابر سلول‌های طبیعی پیرامون ایجاد می‌کند و ممکن است به تشکیل تومور منجر شود. تومور با بزرگ شدن، سلول‌های طبیعی را می‌فشارد و به عملکرد عادی بافت آسیب می‌زند.

همچنین سلول‌های سرطانی پس از تجمع در تومور ممکن است توان گسترش به بخش‌های دیگر بدن یا متاستاز را داشته باشند. توان متاستاز علت 90% مرگ‌های ناشی از سرطان است، زیرا گسترش سرطان درمان را دشوار می‌کند و عملکرد اندام‌های حیاتی را تهدید می‌کند.

اثر عوامل ژنتیکی و محیطی بر سرطان

آغاز و پیشرفت سرطان ممکن است تحت تأثیر استعداد ژنتیکی و عوامل محیطی باشد. سندرم‌های ارثی سرطان ممکن است باعث شوند چند عضو خانواده به نوع یکسانی از سرطان مبتلا شوند. در این وضعیت، افراد دارای خطر بالاتر سرطان از بدو تولد حامل جهش‌هایی هستند که استعداد انواع مشخص سرطان را ایجاد می‌کنند. برای مثال، جهش‌های ژن‌هایی مانند BRCA1 و BRCA2 خطر سرطان پستان را چشمگیر افزایش می‌دهند. این افراد ممکن است جهش‌های دیگرِ منجر به سرطان را سریع‌تر انباشته کنند.

عوامل محیطی نیز می‌توانند خطر سرطان را افزایش دهند. عوامل شیمیایی و فیزیکی که سرطان‌زا نام دارند، با آسیب به DNA ایجاد جهش را تقویت می‌کنند. برای مثال، چاقی، سیگار کشیدن و قرار گرفتن در معرض پرتو UV با افزایش میزان جهش سلولی، استعداد سرطان ایجاد می‌کنند. بنابراین عوامل ژنتیکی و محیطی ممکن است تجمع جهش‌های مؤثر بر ایجاد سرطان در یک سلول را تندتر کنند.

خلاصه

• سرطان نام عمومی طیف گسترده‌ای از بیماری‌هاست که با رشد کنترل‌نشدهٔ سلول مشخص می‌شوند.
• سلول‌های سرطانی ویژگی‌هایی مانند تقسیم سریع، گریز از سازوکارهای محافظتی و توان متاستاز دارند.
• جهش‌ها در ایجاد سرطان نقشی اساسی دارند؛ بعضی از این جهش‌ها جهش راننده نام دارند و شروع و پیشرفت سرطان را تحریک می‌کنند.
• جهش‌های مسافر جهش‌هایی هستند که جمع می‌شوند، اما به ایجاد سرطان کمک نمی‌کنند.
• عوامل ژنتیکی و محیطی ممکن است بر روند تشکیل سرطان اثر بگذارند.

در نتیجه، آغاز و پیشرفت سرطان فرایندی پیچیده است که از تعامل عوامل فراوان پدید می‌آید. همان‌طور که در این نوشته بررسی کردیم، جهش‌ها با اثر بر سلول‌ها پایهٔ ایجاد سرطان را تشکیل می‌دهند. درک بهتر چگونگی آغاز و پیشرفت سرطان از کنار هم قرار گرفتن استعداد ژنتیکی، مواد سرطان‌زای محیطی و سازوکارهای سلولی، به توسعهٔ روش‌های درمان مؤثر نیز کمک خواهد کرد.