ساینس آلرت نشان می دهد تغییرات مولکولی برگشت پذیر می تواند باعث سرطان شود

با این حال به ازای هر دو نفر یک نفر نوعی از خرچنگ در طول زندگی آنها، هنوز چیزهای زیادی در مورد این بیماری نمی دانیم. اما به لطف تلاش‌های تحقیقاتی مستمر، ما همچنان به کسب اطلاعات بیشتر در مورد بیولوژی سرطان ادامه می‌دهیم. یکی از این اکتشافات اخیر حتی ممکن است درک ما را از آن تغییر دهد چگونه سرطان ها ایجاد می شوند.

اما قبل از اینکه در مورد کشف جدید صحبت کنیم، اجازه دهید ابتدا نظریه کلاسیک را مورد بحث قرار دهیم که سعی دارد توضیح دهد چرا سلول های طبیعی سرطانی می شوند. این نظریه ادعا می کند که جهش های DNA عامل اصلی سرطان هستند.

به خوبی شناخته شده است که افزایش سن، و همچنین برخی از عوامل سبک زندگی و محیطی (مانند سیگار کشیدن و اشعه ماوراء بنفش)، باعث جهش های تصادفی DNA (همچنین به عنوان تغییرات ژنتیکی) در سلول های ما می شود. اکثر تغییرات ژنتیکی باعث مرگ سلولی می شوند یا هیچ عواقبی ندارند.

با این حال، چندین جهش به بقای سلول کمک می کند. اگر تعداد کافی جهش DNA “افزایش دهنده زندگی” در یک سلول اتفاق بیفتد، آن سلول عملاً جاودانه می شود – شروع یک سری از تکرارهای کنترل نشده که باعث ایجاد سرطان می شود. این نظریه توسط شواهد تجربی گسترده.

با این حال، این نظریه به جهش های DNA اهمیت زیادی می دهد، که غیر قابل برگشت هستند و اغلب سخت هدف قرار دادن با مواد مخدر بنابراین اگر سرطان فقط به دلیل جهش های ژنتیکی ایجاد شود، توانایی ما برای کشتن سلول های سرطانی ممکن است محدود شود.

جالب است که نظریه های دیگری در مورد چگونگی شروع سرطان وجود دارد. اگر این تئوری ها نیز صادق باشند، ممکن است راه های بهتری برای پیشگیری و درمان سرطان ایجاد کنیم.

یکی از این نظریه های جدید اخیراً توسط محققان مورد آزمایش قرار گرفت انتشارات طبیعت. این مطالعه بر روی مگس‌های میوه (که به اشتراک گذاشته شده‌اند) انجام شد 75 درصد ژن ها مربوط به بیماری های انسانی).

محققان از مگس ها برای بررسی اینکه آیا سرطان می تواند ناشی از آن باشد، استفاده کردند تغییرات اپی ژنتیک – «علامت‌های» برگشت‌پذیری که برای روشن و خاموش کردن ژن‌ها به ژنوم اضافه می‌شوند.

“ژنتیک” و ” اپی ژنتیکممکن است شبیه به نظر برسد، اما آنها به دو فرآیند بسیار متفاوت اشاره دارند. برای درک تفاوت بین جهش‌های ژنتیکی و تغییرات اپی ژنتیک، DNA خود را کتابی در نظر بگیرید که حاوی برخی از اطلاعاتی است که برای ساختن خودتان نیاز دارید.

طبق این استعاره، هر ژن معادل یک جمله در این کتاب خواهد بود. یک جهش ژنتیکی با استفاده از قلم برای خاراندن یا تغییر یک جمله مطابقت دارد. پس از اتمام، نمی توانید آن را لغو کنید.

علائم اپی ژنتیک تغییرات ظریف تری هستند – مانند خط کشیدن زیر یک جمله با مداد یا استفاده از یک نشانک برای بازیابی سریع یک صفحه خاص. این تغییرات با افزودن یا حذف مولکول‌های کوچک به خود DNA یا پروتئین‌هایی که محکم به DNA متصل هستند به دست می‌آیند.

به این ترتیب، تغییرات اپی ژنتیک برگشت پذیر هستند – اما می توانند تأثیر عمیقی بر نحوه “خواندن” DNA سلول های شما داشته باشند.

علائم اپی ژنتیک برای روشن و خاموش کردن ژن ها در طول تکامل (مانند کمک به ما) ضروری است چشم هایمان را آرایش کنیم در رحم). علائم اپی ژنتیک نیز پلی بین محیط خارجی و ژن ها ایجاد می کند. به عنوان مثال، تنظیم اپی ژنتیکی ژن ها به حیوانات اجازه می دهد تا خود را با آن سازگار کنند تغییر فصل.

برای مدت طولانی، علائم اپی ژنتیک بسیار گذرا تصور می شد که واقعاً باعث سرطان نمی شود. اما کار قبلی گروه تحقیقاتی ما و بسیاری دیگر نشان داده است که سلول های سرطانی تجمع می یابند چندین تغییر اپی ژنتیک – و این تغییرات می تواند بقای سلول های سرطانی را به همان اندازه جهش DNA تقویت کند.

این نشان می دهد که سرطان از طریق تجمع تغییرات ژنتیکی و اپی ژنتیکی ایجاد می شود.

با این حال، مطالعات قبلی در این زمینه شواهد کافی برای نشان دادن اینکه تغییرات اپی ژنتیکی می تواند در غیاب جهش DNA باعث ایجاد سرطان شود، نداشته است.

این مطالعه اخیر Nature برای اولین بار نشان داد که تغییر موقت در علائم اپی ژنتیک – حتی بدون جهش DNA – برای ایجاد سرطان کافی است.

درمان سرطان

این نه تنها یک نتیجه علمی شگفت‌انگیز است، بلکه شواهدی است که می‌تواند روش درمان انواع خاصی از سرطان را تغییر دهد – به خصوص اگر این نتایج در مطالعات آینده تأیید شوند.

اگر تغییرات اپی ژنتیک به سرطان کمک کند، محققان می توانند درمان های اپی ژنتیکی را برای این بیماری کشنده ایجاد کنند. بسیاری از دانشمندان و شرکت های داروسازی من روی آن کار کردم برای چند دهه گذشته

این درمان‌ها با تغییر توزیع علائم اپی ژنتیک برگشت‌پذیر، سلول‌های سرطانی را دوباره برنامه‌ریزی می‌کنند. این به سلول ها اجازه می دهد تا به رفتار طبیعی خود بازگردند و در نتیجه تولید مثل کنترل نشده متوقف می شود.

برخی از این داروهای جدید اپی ژنتیک در حال حاضر در برخی کشورها برای درمان تایید شده اند سرطان خون و سارکوم. داروهای اپی ژنتیک دیگری نیز وجود دارد آزمایشات بالینی برای شایع ترین انواع سرطان – از جمله سرطان سینه و سرطان پروستات.

نظریه اپی ژنتیک سرطان نیز پیامدهایی برای تشخیص سرطان دارد. ردپای علائم اپی ژنتیک غیرطبیعی از سلول های سرطانی آزاد می شود و در خون بیماران سرطانی قابل تشخیص است.

دلیلش این است من و همکارانم آنها دارند آزمایش خون را توصیف می کند که می تواند علائم اپی ژنتیک را از مقادیر کمی خون تشخیص دهد. از آنجایی که جهش‌های DNA را می‌توان در خون بیماران سرطانی نیز شناسایی کرد، ترکیب آزمایش‌های ژنتیکی و اپی ژنتیکی می‌تواند تشخیص سرطان را دقیق‌تر کند.

درمان‌های اپی ژنتیک را می‌توان با درمان‌های سنتی سرطان – مانند جراحی یا رادیوتراپی که در بسیاری از موارد بسیار مؤثر هستند، ترکیب کرد.

تیم ما هم این را پیشنهاد کرد داروها و آزمایشات اپی ژنتیک می تواند به طور بالقوه برای توسعه درمان های بهتر و دقیق تر که برای هر بیمار بهینه شده است مورد استفاده قرار گیرد – اگرچه این فناوری هنوز راه زیادی دارد.

اگرچه نظریه اپی ژنتیک سرطان جنبه های مهمی از چگونگی پیشرفت بیماری را توضیح می دهد، اما این بدان معنا نیست که نظریه کلاسیک سرطان اشتباه است. این نظریه جدید درک ما از یک پدیده پیچیده را غنی می کند و به ما یادآوری می کند که هنوز چیزهای زیادی برای یادگیری در مورد سرطان وجود دارد.

گام های بعدی در این تحقیق، آزمایش نظریه اپی ژنتیک در مدل های دیگر – مانند سلول های انسانی – برای توسعه بیشتر درمان های دقیق است.

فرانچسکو کریامدرس ارشد ژنتیک سرطان، دانشگاه آزاد

این مقاله توسط گفتگو تحت مجوز Creative Commons. ادامه مطلب مقاله اصلی.