محققان با بررسی سرطان از نگاه تاثیر عوامل ارثی و اکتسابی بر تکامل تومور-سیستم ایمنی نشان دادند که توالی ژن‌های ارثی نوع و شدت سرطان سینه را پیش‌بینی می‌کند.
به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، یک مطالعه پزشکی استنفورد روی هزاران سرطان سینه نشان داده است که توالی‌های ژنی که در زمان لقاح به ارث می‌بریم، پیش‌بینی‌کننده‌های قدرتمندی برای نوع سرطان سینه هستند که ممکن است دهه‌ها بعد به آن مبتلا شویم و اینکه چقدر ممکن است کشنده باشد. این مطالعه این عقیده را به چالش می‌کشد که اکثر سرطان‌ها در نتیجه جهش‌های تصادفی که در طول زندگی ما انباشته می‌شوند به وجود می‌آیند. در عوض، به دخالت فعال توالی‌های ژنی اشاره می‌کند که ما از والدین خود به ارث برده‌ایم - چیزی که به عنوان ژنوم مولد شما شناخته می‌شود - در تعیین اینکه آیا سلول‌هایی که دارای جهش‌های بالقوه سرطان‌زا هستند توسط سیستم ایمنی شناسایی و حذف می‌شوند، جدا از چند ژن بسیار نافذ که خطر سرطان قابل توجهی را ایجاد می کنند، نقش عوامل ارثی هنوز به خوبی شناخته نشده است و فرض می شود که اکثر بدخیمی‌ها ناشی از خطاهای تصادفی در طول تقسیم سلولی یا بدشانسی هستند. این بدان معناست که شروع تومور تصادفی است، اما این چیزی نیست که ما مشاهده می‌کنیم. در عوض، متوجه شدیم که مسیر توسعه تومور توسط عوامل ارثی و ایمنی محدود شده است. این نتیجه جدید دسته جدیدی از نشانگرهای زیستی را برای پیش‌بینی پیشرفت تومور و روشی کاملاً جدید برای درک منشاء سرطان سینه کشف می‌کند. کورتیس گفت: "در سال 2015، ما فرض کرده بودیم که برخی از تومورها "به دنیا می‌آیند تا بد باشند" - به این معنی که پتانسیل بدخیم و حتی متاستاتیک آنها در اوایل دوره بیماری مشخص می‌شود. ما و دیگران از آن زمان این یافته را در چندین تومور تأیید کرده‌ایم، اما این یافته‌ها نور کاملاً جدیدی را در مورد اینکه چقدر زود اتفاق می‌افتد، نشان می‌دهد.»
سرطان سینه
سرطان سینه شایع ترین سرطان در انگلستان است. هر ساله 48000 مورد جدید در آنجا تشخیص داده می‌شود. 80 درصد از این افراد بالای 50 سال اما زنان جوان تر هستند و در موارد نادر مردان نیز ممکن است به سرطان سینه مبتلا شوند. سرطان سینه علت اصلی مرگ و میر زنان 34 تا 54 ساله است. سینه‌های زن از چربی، بافت پشتیبان (همبند) و بافت‌هایی با غده‌هایی به نام لوب تشکیل شده است. این لوب‌ها غدد شیری هستند که در آن شیر مادر تولید می‌شود. اینها توسط شبکه ای از مجاری شیر به نوک پستان متصل می‌شوند. هر دو سینه ممکن است کمی با یکدیگر متفاوت باشند. آنها در طول زندگی یک زن تغییر می‌کنند و اغلب در زمان‌های مختلف ماه به دلیل تغییرات هورمونی احساس متفاوتی دارند. درست قبل از قاعدگی ممکن است احساس برآمدگی داشته باشند و با بالا رفتن سن زن احساس نرمی، کوچکتر و سستی بیشتری داشته باشند. سرطان سینه یک تومور بدخیم است که از سلول‌های سینه شروع می‌شود. تومور بدخیم می‌تواند به بافت‌های اطراف حمله کند یا به نواحی دوردست بدن گسترش یابد یا متاستاز دهد. این بیماری تقریباً به طور کامل در زنان رخ می‌دهد، اما مردان نیز ممکن است به آن مبتلا شوند.
برداشتی جدید از منشا سرطان
این مطالعه، که درک جدیدی از تأثیر متقابل بین سلول‌های سرطانی تازه ایجاد شده و سیستم ایمنی به دست می‌دهد، احتمالاً به محققان و پزشکان کمک می‌کند تا تومورهای سینه را بهتر پیش‌بینی کرده و با آن مبارزه کنند. در حال حاضر، تنها تعداد کمی از جهش‌های مرتبط با سرطان در ژن‌ها به طور منظم برای پیش‌بینی سرطان استفاده می‌شوند، اما این موارد اقلیتی از موارد را تشکیل می‌دهند. اینها عبارتند از BRCA1 و BRCA2 که در حدود یک زن از هر 500 زن رخ می‌دهد و خطر ابتلا به سرطان سینه یا تخمدان را افزایش می‌دهد و جهش‌های نادر در ژنی به نام TP53 که باعث بیماری به نام سندرم Li Fraumeni می‌شود که فرد مستعد شروع تومورها دوران کودکی و بزرگسالی است.
اهمیت بررسی ژن‌های ارثی
یافته‌ها حاکی از آن است که ده‌ها یا صدها نوع ژن اضافی قابل شناسایی در افراد سالم وجود دارد که از طریق تعامل با سیستم ایمنی، رشته‌هایی را می‌کشند که مشخص می‌کنند چرا برخی از افراد در طول زندگی خود عاری از سرطان هستند. هولهان گفت: «یافته‌های ما نه تنها توضیح می‌دهند که یک فرد به کدام زیرگروه سرطان سینه احتمال دارد مبتلا شود، بلکه به میزان تهاجمی و مستعد متاستاز دادن آن نوع فرعی نیز اشاره می‌کند. فراتر از آن، ما حدس می زنیم که این گونه‌های ارثی ممکن است بر خطر ابتلا به سرطان سینه در فرد تأثیر بگذارد. با این حال، مطالعات آینده برای بررسی این مورد نیاز خواهد بود.» ژن‌هایی که از والدین خود به ارث می‌بریم به عنوان ژنوم ژرمینال ما شناخته می‌شوند. آنها آینه‌ای از ساختار ژنتیکی والدین ما هستند و می‌توانند در بین افراد به شکل‌های کوچکی متفاوت باشند که باعث می‌شود برخی از ما چشم‌های آبی، موهای قهوه‌ای یا گروه خونی O داشته باشیم. برخی از ژن‌های ارثی شامل جهش‌هایی هستند که خطر ابتلا به سرطان را افزایش می‌دهند، مانند BRCA1، BRCA2 و TP53. در مقابل، بیشتر ژن‌های مرتبط با سرطان بخشی از ژنوم بدنی ما هستند. همانطور که ما زندگی می‌کنیم، سلول‌های ما به ده‌ها میلیون تقسیم می‌شوند و می‌میرند. هر بار که DNA در یک سلول کپی می‌شود، اشتباهاتی رخ می‌دهد و جهش‌ها تجمع می‌یابند. DNA در تومورها اغلب با ژنوم‌های زایا در خون یا بافت‌های طبیعی در یک فرد مقایسه می‌شود تا مشخص شود که کدام تغییرات احتمالاً منجر به تبدیل سرطانی سلول شده است.
طبقه بندی سرطان سینه
در سال 2012، کورتیس یک شیرجه عمیق - با کمک یادگیری ماشینی - در انواع جهش‌های جسمی که در هزاران سرطان سینه رخ می‌دهد، آغاز کرد. او در نهایت توانست بیماری را به 11 زیرگروه با پیش آگهی‌های مختلف و خطر عود طبقه بندی کند، و دریافت که چهار گروه از 11 گروه به طور قابل توجهی احتمال عود حتی 10 یا 20 سال پس از تشخیص را داشتند. مطالعات قبلی نشان داده بود که افرادی که دارای جهش‌های ارثی BRCA1 هستند، تمایل به ایجاد یک زیرشاخه سرطان سینه به نام سرطان پستان منفی سه گانه دارند. این همبستگی حاکی از برخی ناهنجاری‌های پشت صحنه توسط ژنوم زایا است که بر نوع زیرمجموعه سرطان سینه تأثیر می‌گذارد. هولاهان گفت: «ما می‌خواستیم بفهمیم DNA ارثی چگونه می‌تواند نحوه تکامل تومور را شکل دهد. برای انجام این کار، آنها سیستم ایمنی را به دقت بررسی کردند.
بررسی گیرنده‌های سطح سلولی
اینکه حتی سلول‌های سالم به طور معمول غشای بیرونی خود را با تکه‌های کوچکی از پروتئین‌هایی که در سیتوپلاسم خود می‌چرخانند تزئین می‌کنند - یک نمایش بیرونی که سبک درونی آنها را منعکس می‌کند، یک ویژگی عجیب زیست‌شناسی است. پایه‌های این نمایشگر چیزی است که به عنوان پروتئین HLA شناخته می‌شود و در بین افراد بسیار متغیر است. مانند پلیس مد، سلول‌های ایمنی به نام سلول‌های T بدن را به دنبال هر گونه جوش مشکوک یا بیش از حد زرق و برق دار (به نام اپی توپ) که ممکن است نشان دهد چیزی در داخل سلول اشتباه است، به حرکت در می‌آیند. یک سلول آلوده به ویروس، تکه‌هایی از پروتئین‌های ویروسی را نمایش می‌دهد. یک سلول بیمار یا سرطانی خود را با پروتئین‌های غیر طبیعی آراسته می‌کند. این پاس‌های تقلبی سلول‌های T را تحریک می‌کنند تا متخلفان را از بین ببرند.
بررسی انکوژن‌ها
هولاهان و کرتیس تصمیم گرفتند بر روی انکوژن‌ها تمرکز کنند، ژن‌های طبیعی که وقتی جهش پیدا می‌کنند، می‌توانند سلول را از مسیرهای تنظیمی که قرار است آن را در مسیر مستقیم و باریک نگه دارند، رها کنند. اغلب، این جهش‌ها به شکل کپی‌های متعددی از ژن طبیعی هستند که از سر به دم در امتداد DNA مرتب شده‌اند. در مطالعات اصلی کورتیس از این مورد برای مقایسه یک زیرگروه سرطان پستان از دیگری مورد استفاده قرار گرفت.
اهمیت bling
محققان متعجب بودند که آیا اپیتوپ‌های بسیار قابل تشخیص بیشتر از سایر نمایشگرهای ساده تر توجه سلول‌های T را به خود جلب می‌کنند (به گوشواره های فیروزه ای به اندازه یک توپ گلف در مقابل یک گل میخ نقره ای ساده فکر کنید). اگر چنین است، سلولی که نسخه‌ای از یک انکوژن را به ارث برده است، نسبت به سلولی با نسخه متوسط‌تر از همان ژن، کمتر قادر به تقویت آن بدون هشدار به سیستم ایمنی است. محققان نزدیک به 6000 تومور سینه را در مراحل مختلف بیماری مورد مطالعه قرار دادند تا بفهمند که آیا زیرگروه هر تومور با توالی انکوژن ژرمین بیماران مرتبط است یا خیر. آنها دریافتند افرادی که یک انکوژن با بار بالای اپی توپ ژرمینال و یک نوع HLA که می‌تواند آن اپی توپ را به طور برجسته نشان دهد را به ارث برده اند، به طور قابل توجهی کمتر در معرض ابتلا به زیرگروه های سرطان پستان هستند. اما یک شگفتی وجود داشت. محققان دریافتند که سرطان‌هایی با بار اپی توپ بزرگ زایا که موفق به فرار از سلول‌های ایمنی سرگردان در اوایل رشد خود می‌شوند، تهاجمی تر و پیش آگهی ضعیف تری نسبت به همتایان خود دارند. هولهان گفت: «در مرحله اولیه و پیش تهاجمی، بار بالای اپی توپ ، فرد را در برابر سرطان محافظت می‌کند. اما هنگامی که مجبور می‌شود با سیستم ایمنی دست و پنجه نرم کند و مکانیسم‌هایی برای غلبه بر آن پیدا کند، تومورهایی با بار اپی توپی بالا، تهاجمی تر و مستعد متاستاز هستند. این الگو در طول پیشرفت تومور تغییر می‌کند.
جنگ بین تومور و سلول‌های ایمنی
کورتیس گفت: «در اصل، جنگی بین تومور و سلول‌های ایمنی وجود دارد. در شرایط پیش تهاجمی، تومور نوپا ممکن است در ابتدا بیشتر مستعد نظارت و تخریب ایمنی باشد. در واقع، بسیاری از تومورها احتمالاً به این روش از بین می‌روند و مورد توجه قرار نمی‌گیرند. با این حال، سیستم ایمنی همیشه پیروز نمی‌شود. برخی از سلول‌های تومور ممکن است حذف نشوند و آنهایی که باقی می‌مانند راه‌هایی برای فرار از شناسایی و تخریب سیستم ایمنی ایجاد می‌کنند. یافته‌های ما این فرآیند مبهم را روشن می‌کند و ممکن است زمان‌بندی بهینه مداخله درمانی و همچنین نحوه گرم کردن تومور سرد از نظر ایمنی را نشان دهد و آن را به درمان حساس‌تر کند.
پیش‌بینی خطر ابتلا به سرطان سینه تهاجمی
محققان آینده‌ای را تصور می‌کنند که ژنوم ژرملاین برای طبقه‌بندی بیشتر 11 زیرگروه سرطان پستان شناسایی‌شده توسط کورتیس برای هدایت تصمیم‌های درمانی و بهبود پیش‌آگهی‌ها و نظارت بر عود استفاده شود. یافته‌های این مطالعه همچنین ممکن است سرنخ‌های بیشتری را در جستجوی ایمونوتراپی‌های شخصی‌شده سرطان ارائه دهد و ممکن است پزشکان را قادر سازد روزی خطر ابتلا به سرطان سینه تهاجمی را در یک نمونه خون ساده پیش‌بینی کنند. کورتیس گفت: «ما با یک فرضیه جسورانه شروع کردیم. تاکنون کسی به منشا و تکامل تومور به این شکل فکر نکرده بود. ما در حال بررسی سایر سرطان‌ها از طریق این لنز جدید عوامل ارثی و اکتسابی و تکامل تومور-ایمنی هستیم.
پایان مطلب/.