ژن‌ها هم به آموزش نیاز دارند! درمان‌های اپی‌ژنتیک در سرطان

سرطان در سطح سلولی بیماری ژنتیکی است. انباشت آسیب‌های DNA (جهش‌ها) در ژن‌های کنترل‌کنندهٔ تکثیر و ارتباط سلول‌ها موجب تکثیر کنترل‌نشده می‌شود. پژوهش‌های سال‌های اخیر نشان داده‌اند علاوه بر ساختار ژنتیکی سلول، عوامل اپی‌ژنتیک که رابطهٔ ژن و محیط را بررسی می‌کنند نیز در سرطانی شدن مؤثرند.

در نوشتهٔ پیشین مرتبط با موضوع به نقش عوامل اپی‌ژنتیک در سرطانی شدن پرداختیم. در این نوشته خواهیم آموخت چگونه ژن‌ها را علیه سرطان آموزش دهیم.

سازوکارهای اپی‌ژنتیک ساختار ژن را تغییر نمی‌دهند، اما تعیین می‌کنند ژن فعال باشد یا نه.

به بیان دیگر، همهٔ اطلاعات ژنتیکی خود را مانند کتابی تصور کنیم. فرض کنیم هر صفحه کار یک ژن را انجام می‌دهد. وقتی صفحه‌ای را با نوار بپوشانیم، بدون تغییر آن فقط مانع خواندنش می‌شویم. اثر سازوکارهای اپی‌ژنتیک بر ژن‌ها دقیقاً همین است.

سازوکارهای اپی‌ژنتیک شایع در سرطان، متیلاسیون DNA و تغییرات هیستونی هستند.

1. متیلاسیون DNA: گروه‌های شیمیایی به نام متیل به DNA اضافه می‌شوند. ناحیهٔ ژنی دارای گروه متیل غیرفعال می‌ماند و ژن نمی‌تواند کار خود را انجام دهد.
2. تغییرات هیستونی: تغییرات هیستونی تعیین می‌کنند ژن‌ها فعال باشند یا نه. همان‌طور که می‌دانیم DNA در سلول ساختاری رشته‌ای دارد. پروتئین‌های هیستون با پیچیدن DNA ساختاری فشرده ایجاد می‌کنند. ژن‌های درون مارپیچ خوانده نمی‌شوند و غیرفعال می‌مانند.

پژوهش‌ها نشان داده‌اند شایع‌ترین جهش‌های سرطان در سازوکارهای متیلاسیون DNA رخ می‌دهند. اما زیاد یا کم بودن متیلاسیون DNA با نوع ژن تغییر می‌کند.

برای مثال، در سلول‌های سرطانی میزان متیلاسیون ژن‌های سرکوبگر تومور بسیار بالا یافت شد. با از دست رفتن فعالیت ژن سرکوبگر تومور، سلول تکثیر کنترل‌نشده را آغاز کرده بود. هم‌زمان میزان متیلاسیون در ژن‌های افزایش‌دهندهٔ تقسیم سلولی پایین بود. این موجب فعالیت بیش از معمول انکوژن‌ها (ژن‌های رشد غیرطبیعی) می‌شود.

هدف اصلی درمان اپی‌ژنتیک سرطان جلوگیری از کار آنزیم‌ها/مولکول‌های اجراکنندهٔ سازوکارهای اپی‌ژنتیک است. بیشتر درمان‌های اپی‌ژنتیک تأییدشده در سرطان‌های خون و لنف (لوسمی و لنفوم) استفاده می‌شوند. داروهای ساخته‌شده برای این هدف که تأیید FDA (سازمان غذا و داروی آمریکا) گرفته‌اند عبارت‌اند از:

1. آزاسیتیدین: در 2004 تأیید شد. فعالیت آنزیم‌های انجام‌دهندهٔ متیلاسیون را مهار می‌کند. سندرم میلودیسپلاستیکو زیرگونه‌های آن با این دارو درمان می‌شوند.
2. دسیتابین: در 2006 تأیید شد. فعالیت آنزیم‌های انجام‌دهندهٔ متیلاسیون را مهار می‌کند. برای درمان سندرم میلودیسپلاستیک به کار می‌رود.
3. ورینوستات: در 2006 تأیید شد. آنزیم‌ها/مولکول‌های انجام‌دهندهٔ تغییرات هیستونی را هدف می‌گیرد. لنفوم پوستی سلول Tبا این دارو درمان می‌شود.
4. رومیدپسین: در 2009 تأیید شد. آنزیم‌ها/مولکول‌های انجام‌دهندهٔ تغییرات هیستونی را هدف می‌گیرد. برای درمان لنفوم پوستی سلول T به کار می‌رود.
5. روکسولیتینیب: در 2011 تأیید شد. فعالیت پروتئین‌های موجب سرکوب دستگاه ایمنی و تقسیم سلولی را هدف می‌گیرد. میلوفیبروز با این دارو درمان می‌شود.

تلاش می‌شود درمان‌های اپی‌ژنتیک برای تومورهای جامد (همهٔ سرطان‌ها به‌جز لوسمی و لنفوم) نیز توسعه یابند. مشکل اصلی، ناتوانی در رساندن مؤثر داروهای اپی‌ژنتیک به تومورهای جامداست. هم‌زمان مطالعات بالینی کاربرد درمان‌های اپی‌ژنتیک همراه درمان‌های دیگر هنوز ادامه دارند. دشواری دیگر درک نشدن کامل سازوکارهای اپی‌ژنتیک است. همان‌طور که می‌دانیم همهٔ اطلاعات ژنتیکی ما با پروژهٔ ژنوم انسان آشکار شد. اما چون اپی‌ژنوم ما (همهٔ اطلاعات اپی‌ژنتیک) هنوز تحلیل نشده، نمی‌توان داروهای مؤثر ساخت. با وجود اینها، درمان‌های اپی‌ژنتیک امید فراوانی برای آینده دارند. آسیب‌های ایجادشده در ژن‌ها برگشت‌ناپذیر هستند، اما سازوکارهای اپی‌ژنتیک برگشت‌پذیرند (برای مثال هنگام افزایش و کاهش وزن). این موضوع راه را برای درمان‌های مؤثر سرطان باز می‌کند.