بیماری سرطان چگونه بوجود آمد؟

طبق آمار رسمی انجمن سرطان آمریکا، مردان در طول زندگی به احتمال ۴۲ درصد و زنان به احتمال ۳۸ درصد به سرطان مبتلا می‌شوند. در انگلستان وضعیت از این هم بدتر است، ۵۴ درصد مردان و ۴۸ درصد زنان ممکن است زمانی در طول زندگی خود به سرطان مبتلا شوند. طبق آمار موسسه‌ی حمایت از بیماران سرطانی مک‌ میلان، سال ۲۰۱۵ حدود ۲٫۵ میلیون نفر در انگلستان از سرطان رنج می‌بردند. این آمارها نشان می‌دهند که سرطان نه تنها کاملا فراگیر است بلکه میزان ابتلا به آن سال به سال افزایش می‌یابد. ولی چرا ما آدم‌ها سرطان می‌گیریم؟ آیا بقیه‌ی جانوران هم سرطان می‌گیرند؟ پاسخ آن را باید در تکامل جستجو کنیم. سرطان نتیجه‌ی ناخواسته‌ی فرایند تکامل است. انسان و حیوانات بزرگ جثه تریلیون‌ها سلول دارند و خیلی پیچیده هستند. در نتیجه احتمال ابتلا به سرطان در آن‌ها زیاد است.

برای درک بهتر اینکه اصلا چرا سرطان وجود دارد و چرا سرطان می‌گیریم، باید به فرایندی بنیادین در بدن خود مراجعه کنیم؛ فرایندی به نام تقسیم سلولی. همه‌ی ما از لقاح یک اسپرم و یک تخمک بوجود آمده‌ایم. چند روز بعد از لقاح و وقتی تخمک بارور می‌شود، بر اثر فرایند تقسیم سلولی توپی متشکل از چند صد سلول بوجود می‌آید. بدن ما از همین تقسیم‌های سلولی ساخته می‌شود. زمانی که به بلوغ کامل می‌رسیم، بدن ما تریلیون‌ها سلول دارد. تقسیم سلولی در بدن ما به صورت کاملا کنترل شده انجام می‌شود. حتی بعضی از سلول‌ها عامدانه از بین می‌روند تا بدن ما صحیح شکل بگیرد. مثلا زمانی که در دوران جنینی دست‌های ما بوجود می‌آمد، بعضی از سلول‌ها در فرایندی به نام «خزان یاخته‌ای» خودکشی کردند تا فضای بین انگشت‌ها ساخته شود. این تقسیم سلولی برای رشد و نمو ما ضروری است، با این حال اگر تقسیم‌ها از کنترل خارج شوند آن زمان است که مشکل ایجاد می‌شود. سرطان فرایند لجام گسیخته‌ی تقسیم سلولی است. زمانی که سلول‌ها همه‌ی قوانین محدود کننده‌ی تقسیم را می‌شکنند و دیوانه‌وار شروع به تقسیم شدن می‌کنند.
سلول‌های سرطانی از کنترل خارج و شروع به تکثیر شدید می‌کنند.

سلول‌های سرطانی از کنترل خارج و شروع به تکثیر شدید می‌کنند.

یک زیست‌شناس رشد از دانشگاه کمبریج به نام «تیموتی ویل» می‌گوید: «انگار آن‌ها موجودات زنده‌ی متفاوتی هستند. هرچه سلول بتواند نسبت به همسایگانش سریع‌تر رشد کند و غذای بیشتری ببلعد، سلول سرطانی موفق‌تری خواهد بود. این سلول به احتمال بیشتری زنده می‌ماند و رشد می‌کند.» تقسیم سلولی سالم با محدودیت‌ و کنترل شدید انجام می‌شود ولی تقسیم سلولی سرطانی خارج از کنترل و افسار گسیخته است. ویل ادامه می‌دهد: «سلول‌های بالغ دائما تحت کنترل هستند. سرطان همان از دست رفتن کنترل سلول‌هاست.»

اگر بعضی از ژن‌های کنترل کننده‌ی تقسیم سلول‌ها مثل ژن p53 در سلولی دچار جهش شود، آن سلول سرطانی می‌شود و به صورت کنترل نشده شروع به تقسیم شدن می‌کند. البته بدن ما برای یافتن این جهش‌ها ابزارهایی دارد. بعضی مکانیسم‌های بیولوژیکی در بدن ما وجود دارد که می‌تواند بیشتر سلول‌های جهش یافته را قبل از اینکه مشکلی برای ما بوجود آورند، نابود کند. «چارلز سوانتون» از انستیتوی فرانسیس کریک در انگلستان می‌گوید: «در پس این فرایند، میلیون‌ها سال تکامل قرار دارد. این مکانیسم خیلی خوب عمل می‌کند ولی بی نقص هم نیست.»

تهدید از جانب تعداد کمی از سلول‌هاست که مکانیسم ترمیمی نمی‌تواند آن‌ها را درست کند. در طول زمان یکی از این سلول‌های افسار گسیخته می‌تواند آن‌قدر تقسیم شود که در نهایت غده‌ای متشکل از هزاران سلول را تشکیل دهد. در آخر وقتی تعداد آن‌ها به میلیاردها رسید با یک تومور مواجه می‌شویم. وقتی انباشت سلول‌ها تبدیل به تومور شد، فرد به طور کامل به سرطان مبتلا شده است. تومور باید خارج و همه‌ی سلول‌های سرطانی در آورده شوند. حتی اگر چند سلول باقی بماند، خیلی سریع ممکن است دوباره تقسیم شوند و تومورهای جدید بوجود آورند.
وقتی سلول‌های سرطانی جهش می‌کنند، تنوع ژنتیکی آن‌ها افزایش می‌یابد.

وقتی سلول‌های سرطانی جهش می‌کنند، تنوع ژنتیکی آن‌ها افزایش می‌یابد.

همه‌ی سلول‌های سرطانی شبیه به هم نیستند. وقتی یک سلول سرطانی تقسیم می‌شود، ممکن است دچار جهش‌های ژنتیکی جدید شود که رفتار آن را تغییر می‌دهد. به بیان دیگر، سلول سرطانی تکامل پیدا می‌کند. وقتی که سلول‌های درون یک تومور جهش پیدا می‌کنند، از نظر ژنتیکی بسیار گوناگون می‌شوند.

سوانتون می‌گوید: «تنوع ژنتیکی، ادویه‌ی زندگی است و درون مایه‌ی فرایند انتخاب طبیعی را می‌سازد.» منظور او از انتخاب طبیعی، همان نظریه‌ای است که اولین بار چارلز داروین آن را مطرح کرد. سلول‌های سرطانی هم درست مثل انسان‌ها، شیرها، قورباغه‌ها و باکتری‌ها در طول زمان دچار تنوع ژنتیکی می‌شوند. سوانتون می‌گوید که نمی‌توانید در یک تومور، دو سلول شبیه به هم پیدا کنید.

در یک تومور سلول‌هایی باقی می‌مانند که سرطانی‌تر هستند. سوانتون می‌گوید ما با شاخه‌هایی از تکامل دست و پنج نرم می‌کنیم که تنوع را می‌سازند و تنوع باعث می‌شود تومور در برابر درمان مقاومت کند. در حقیقت از دلایلی که باعث می‌شود سرطان را بتوان سخت درمان کرد این است که تومورها دائما از نظر ژنتیکی تغییر می‌کنند. به همین دلیل سوانتون و بقیه که در این حوزه کار می‌کنند، می‌خواهند از درب تکامل برای درمان سرطان وارد شوند. تخصص سوانتون در سرطان ریه است و همزمان با ایفای نقش به عنوان پژوهشگر، پزشک هم هست.

به تکاملی که در یک تومور سرطانی رخ می‌دهد به شکل درختی با شاخه‌های زیاد نگاه کنید. در پایه‌ی درخت جهش‌های ژنتیکی اولیه‌ای قرار دارند که باعث فعال شدن تومور شده‌اند. جهش‌هایی که بین همه‌ی سلول‌های تومور به اشتراک گذاشته می‌شوند و همه‌ی آن‌ها دارای آن جهش ژنتیکی هستند. به صورت نظری، درمانی که بتواند آن جهش‌های اولیه‌ را هدف بگیرد باید همه‌ی سلول‌های تومور را نابود کند. این روشی است که اکنون در بعضی درمان‌ها استفاده می‌شود. مشکل این‌جاست که این درمان‌ها آن‌قدر که امید داریم خوب کار نمی‌کنند و معمولا تومور در برابر آن‌ها مقاومت می‌کند.
تومور سرطانی مثل درختی با شاخه‌های زیاد است و هر شاخه‌ی جدید یک جهش ژنتیکی است.

تومور سرطانی مثل درختی با شاخه‌های زیاد است و هر شاخه‌ی جدید یک جهش ژنتیکی است.

سوانتون می‌گوید: «این اتفاق رخ می‌دهد چرا که در شاخه‌های تومور یک یا تعداد بیشتری سلول وجود دارد که جهش پیدا کرده‌اند و این جهش‌ها باعث مقاومت تومور در برابر درمان می‌شوند.» به بیان دیگر بعضی از شاخه‌های درخت سرطان به شکلی تکامل یافته‌اند که باعث می‌شود در برابر درمان از طریق حمله به جهش ژنتیکی پایه مقاومت کنند.

سوانتون و همکارانش این مشکل را بررسی کردند تا ببینند آیا می‌توانند به درمانی با نتیجه‌ی بهتر برسند یا خیر. یک تومور متوسط ممکن است دارای هزار میلیارد سلول سرطانی باشد. بعضی از این سلول‌ها ممکن است به صورتی تکامل یافته‌ باشند که در برابر درمان از طریق حمله به یک جهش ژنتیکی پایه‌ای خاص مقاومت کنند. ولی چه می‌شود اگر یک روشی درمانی، همزمان دو جهش ژنتیکی پایه را هدف بگیرد؟ به ندرت می‌توان سلول‌هایی پیدا کرد که بتواند نسبت به این نوع درمان مصون باشد.

سوانتون و همکارانش خواستند ببینند که با هدف گرفتن چند جهش ژنتیکی پایه در تنه‌ی سرطان می‌توانند مطمئن شوند همه‌ی سلول‌های سرطانی را از بین برده‌اند. آن‌ها به عدد طلایی ۳ رسیدند. یعنی اگر درمانی بتواند همزمان سه جهش ژنتیکی پایه را هدف قرار دهد، احتمالا آن درمان موفق می‌شود. محاسبات آن‌ها نشان داد که هدف قرار دادن سه جهش پایه به صورت همزمان می‌تواند تنه‌ی درخت سرطان را قطع کند و همه‌ی سلول‌های تومور را از بین ببرد. با این حال این راه‌حل اصلا ارزان یا سریع نیست. برای اینکه این راه‌حل کار کند، پژوهشگران باید سرطان مختص یک نفر را مطالعه کنند تا ببینند تومور او کدامیک از جهش‌های پایه را داشته و بنابراین درمان مناسب برای او را انتخاب کنند.

یک متخصص سرطان روده‌ی بزرگ به نام «آلبرتو باردلی» در دانشگاه تورین ایتالیا از نظریه‌ی تکاملی به عنوان الهامی جهت چیره شدن بر مقاومت دارویی استفاده کرد. او با بهره‌گیری از واقعیت مقاومت دارویی برای ساخت یک روش درمانی جدید ضد سرطان استفاده می‌کند. باردلی سلول‌های سرطانی مقاوم در برابر درمان را «کلون» نامید. به بیماران نوع خاصی از درمان دارویی داده می‌شود و سپس تحت نظارت قرار می‌گیرند تا زمانی که یک کلون سرطانی خاص در تومور غالب می‌شود. کلون‌ها به دلیل اینکه مقاومت دارویی پیدا می‌کنند غالب می‌شوند. سپس باردلی درمان دارویی را متوقف می‌کند. در نتیجه آن عاملی که باعث شد کلون در تومور غالب شود از بین برود. بدون این عامل، دیگر انواع سلول‌های سرطانی در تومور شانس شکوفا شدن دارند. آن‌ها در برابر کلون غالب می‌جنگند. در عمل سرطان جنگی بر علیه خودش را شروع می‌کند. وقتی کم کم کلون‌های دیگر شکل گرفتند، زمان آن می‌رسد که داروها دوباره اعمال شوند. کلون‌های جدید نمی‌توانند در برابر دارو مقاوت کنند. باردلی آن را جنگ کلون‌ها می‌نامد.
معمولا نیاز است که به سلول‌های سرطانی بیش از یک بار حمله شود.

ما از کلون‌ها بر علیه کلون‌ها استفاده می‌کنیم و منتظر می‌نشینیم تا ببینیم کدام کلون‌ها برنده می‌شوند. سپس دارو را متوقف می‌کنیم. در این هنگام برنده‌ها کم کم شروع به باختن در برابر بعضی دیگر کلون‌ها می‌کنند. اکنون ما نمی‌دانیم که این تاکتیک در عمل تا چه حد موفق می‌شود. در تابستان ۲۰۱۶ آزمایش بالینی شروع می‌شود.

این راه‌ حل‌های تکاملی می‌توانند تا حد زیادی به درمان سرطان کمک کنند. ولی مهم‌ است بتوانیم عوامل بوجود آورنده‌ی سرطان را خیلی خوب بشناسیم. در سال ۲۰۱۳ یکی از بزرگترین پژوهش‌های ژنتیکی در این راه قدمی رو به جلو برداشت. پژوهشگران ژنوم بیماران سرطانی را برای یافتن نشانه‌های ۳۰ جهش سرطانی معمول جستجو کردند. این‌ها نشانگر تغییرات شیمیایی کوچک در DNA سرطان‌هایی مثل سرطان ریه، پوست و تخمدان هستند. «اندرو بیانکین» جراحی از دانشگاه گلاسکو در بریتانیا، یکی از پژوهشگران درگیر در این پروژه بود. او می‌گوید: «در سرطان پوست می‌توانیم نشانه‌های قرارگیری در معرض نور فرابنفش را ببینیم. در سرطان ریه می‌توانیم نشانه‌های سیگار کشیدن را ببینیم.» علاوه بر این علت‌های شناخته شده، گروه توانست در جاهایی که علت سرطان نامشخص بود، الگوهای غیرمعمول وجود آورنده‌ی آن را ببیند. چالش اصلی برای پژوهشگرانی مثل بیانکین و پژوهشکده‌ی سرطان در بریتانیا این است که دقیقا بفهمند چه چیزی باعث این تغییرات ژنتیکی می‌شود.

درحالی که مهم است بتوانیم علت سرطان را بفهمیم تا درمان‌های جدید پیدا کنیم، بعضی‌ها می‌گویند که تمرکز روی پیشگیری مهم‌تر است. این بدین خاطر است که بعضی کارهای مخاطره آمیز وجود دارد که به جهش‌های ژنتیکی سرطان‌زا منجر می‌شوند. مثل سیگار کشیدن یا حمام آفتاب گرفتن. «اوتیس براولی» از اعضای ارشد انجمن سرطان آمریکا می‌گوید که تمرکز روی بعضی از این ریسک‌ها می‌تواند باعث جلوگیری از بسیاری سرطان‌ها شود. او به دو آمار شگفت انگیز اشاره می‌کند. در سال ۱۹۰۰ از هر ۱۰۰ هزار آمریکایی ۶۵ نفر در سال بر اثر سرطان جانشان را از دست می‌دادند. ولی ارسال ۱۹۹۰ این میزان به ۲۱۰ رسیده بود. براولی می‌گوید: «اگر آماری داشته باشید که توانسته در عرض ۹۰ سال چنین رشد کند، حتما باید علتی داشته باشد. اگر بتوانید علت را از بین ببرید، سرطان را کاهش می‌دهید.»
سیگار یکی از علت‌های اصلی سرطان است.

در آمریکا طی دو دهه‌ی گذشته آمار مرگ و میر بر اثر سرطان ۲۵ درصد کاهش یافته است. براولی می‌گوید: «بیش از نصف این کاهش به دلیل کارهای پیشگیرانه بوده است.» این بدین معنیست که بعضی از سرطان‌ها که قبلا مردم را می‌کشتند کنترل شده‌اند. تقریبا یک سوم مرگ و میر ناشی از سرطان آمریکا به سرطان‌های بوجود آمده بر اثر سیگار مربوط است. این باعث شده که تنباکو قابل پیشگیری‌ترین عامل سرطان‌زا در سراسر جهان باشد. هرچند که آمار مرگ و میر پایین می‌آید، ولی آمار ابتلا به سرطان در حال افزایش است.

این تا حدی بدین خاطر است که سرطان‌های خاص اکنون بهتر تشخیص داده می‌شوند و آمارگیری از آن‌ها آسان‌تر است؛ مثل سرطان پروستات. ولی یک نکته‌ی دیگر این است که اکنون انسان‌ها به طور متوسط بیشتر عمر می‌کنند. بیانکین می‌گوید: «اگر زیاد عمر کنید، سرطان می‌گیرید.» او ادامه می‌دهد: «اگر تصمیم بگیریم که می‌خواهیم بیشتر از ۷۰ سال عمر کنیم، باید قبول کنیم که زمانی نوعی سرطان می‌گیریم.» این اجتناب ناپذیر است چرا که سلول‌های ما جوری تکامل نیافته‌اند که بتوانند این‌قدر زیاد DNA خود را سالم حفظ کنند.

براولی پا را فراتر می‌گذارد و می‌گوید هرکسی که بیشتر از ۴۰ سال عمر می‌کند دچار نوعی جهش می‌شود که می‌تواند به سرطان او در سال‌های آینده بینجامد. این هشدار دهنده است ولی خوشبختانه مکانیسم‌های دفاع طبیعی ما معمولا با از بین بردن سلول جهش یافته نمی‌گذارند تومور تشکیل شود و سرطان را در نطفه خفه می‌کنند. هرچند که به دلیل بالا رفتن امید به زندگی ابتلا به سرطان هم بیشتر شده، ولی همچنان در حال جستجوی درمان‌های بهتر هستیم.