راهی به درون اسرار پزشکی

به گزارش گروه علم و آموزش  از تارنمای نشریه گاردین، دانشمندان این روزها تمرکز خود را به یکی از دشوارترین اسرار پزشکی معطوف کرده‌اند، اینکه چرا برخی از گونه‌های جانوری به سرطان مبتلا نمی‌شوند، در حالی که برخی گونه‌های دیگر به علت ابتلا به این بیماری عمرشان کوتاه می‌شود.

نهنگ‌ها نرخ پایینی در ابتلا به سرطان دارند اما این بیماری یکی از علل اصلی مرگ در میان سگ‌ها و گربه‌ها است. روباه‌ها و پلنگ‌ها آسیب‌پذیر هستند در حالی که گوسفندها و بزهای کوهی نیستند. خفاش‌ها نیز به خوبی در برابر این بیماری ایمن هستند اما درمورد موش‌ها اینگونه نیست.

در میان انسان‌ها نیز سرطان یکی از علل اصلی مرگ و میر است که هر سال در حدود ۱۰ میلیون نفر را به کام مرگ می‌کشد.

همچنین مساله عجیب دیگر این است که مخلوقات با جثه بزرگ مانند نهنگ‌ها و فیل‌ها بیشتر در برابر سرطان مصون هستند و حال آنکه به نظر می‌رسد به علت داشتن شمار بسیار زیادی از سلول‌ها در بدنشان باید به طور خاص در معرض خطر سرطان باشند؛ سلول‌هایی که هر کدامشان می‌توانند آغازگر یک تومور باشند.

این به معما یا پارادوکس «پتو» (Peto) مشهور شده است، زیرا اولین بار ریچارد پتو محقق انگلیسی آن را مطرح کرد و این موضوع درحال حاضر در کانون تمرکز تحقیقات در موسسه ولکام سانگر در کمبریج انگلیس است که به همراه محققانی از شماری از مراکز دیگر در این خصوص مشغول پژوهش علمی هستند.

الکس کاگان سرپرست این پروژه گفت: بیماری سرطان زمانی روی می‌دهد که یک سلول در بدن با یک رشته جهش‌ها در «دی ان ای» آن شروع به تقسیم سلولی کنترل نشده می‌کند و دفاع بدن موفق به توقف رشد آن نمی‌شود.

وی افزود: هر چه حیوانی تعداد سلول های بیشتری داشته باشد به این معنی است که ریسک سرطانی شدن سلول ها بیشتر است. به سلول ها به چشم بلیت‌های بخت آزمایی نگاه کنید؛ هر چه تعداد بلیت‌ها بیشتر باشد احتمال برنده شدن بیشتر است، بنابراین اگر تعداد سلول های موجود هزار برابر بیشتر از انسان باشد به این معنا است که خطر ابتلای آن به سرطان باید هزار برابر باشد.

براساس این دیدگاه برخی گونه‌های نهنگ‌ها هستند که نباید قادر باشند بدون ابتلا به سرطان به سن یک سالگی برسند، زیرا تعداد سلول های آنها بسیار زیاد و در حد چندین کوادریلیون است، در مقایسه با انسان ها که سلول هایش در حد چند تریلیون است، یعنی در مقیاس هزار کمتر از سلول های نهنگ است اما مشاهدات این را نشان نمی‌دهد. نهنگ‌های سرگُنده (Bowhead ) به طور میانگین ۱۰۰ تا ۲۰۰ سال عمر می‌کنند، در حالی که میانگین سن فیل ها در حدود ۷۰ سال است. این حیوانات در مقایسه با انسان ها هزاران بار سلول های بیشتری دارند که هر کدام می‌تواند سرآغاز یک جهش سرطان‌زا باشد.

تیم تحقیقاتی موسسه سانگر در انگلیس به منظور فهم این امر متناقض (پارادوکس)، گروهی از حیوانات را مورد مطالعه قرار دادند که بنا برعلل طبیعی در باغ وحش لندن مرده بودند. این حیوانات شامل شیر، ببر، زرافه و چند حیوان دیگر می‌شدند.

این دانشمندان سپس سلول های موسوم به سلول های غده روده‌ای ( intestinal crypt) را از هر کدام از حیوانات تلف شده جداسازی کرده و ژنوم‌های آنها را بررسی کردند.

کاگان سرپرست این پروژه گفت: از این سلول ها برای شمارش تعداد جهش های سلولی هر کدام از حیوانات در هر سال استفاده کردند.

وی افزود: نتیجه این کار بسیار جالب و حاکی از این بود که تعداد جهش های هر کدام از حیوانات در هر سال با هم تفاوت زیادی داشته است. گونه‌هایی از حیوانات که عمر بیشتری دارند، جهش‌های سلولی آهسته‌تری داشته‌ در حالی که حیوانات با عمر کوتاه جهش سلولی سریع‌تری داشتند.

این محقق ادامه داد: برای مثال، در انسان ها هر سال در حدود ۴۷ جهش سلولی انجام می شود در حالی که این رقم در موش ها در حدود ۸۰۰ است. موش ها به طور میانگین چهار سال عمر می‌کنند در حالی که میانگین عمر انسان ها در حدود ۸۳ سال است.

اینکه جهش دی‌ان‌ای در حیوانات با عمر طولانی دقیقا چگونه آهسته می‌شود مشخص نیست ضمن اینکه ارتباط بین نرخ جهش‌ها و طول عمر تنها برای حیواناتی که طول عمر کم تا متوسط دارند، مشخص شده است. مرحله اول تحقیقات موسسه سانگر صرفا درباره پستانداران انجام شده است اما آنها اکنون قصد دارند این تحقیقات را درباره گیاهان، حشرات و خزندگان نیز انجام دهند.

کاگان همچنین گفت: حشرات اجتماعی مانند مورچه‌ها به طور خاص جالب هستند، مورچه‌های کارگر و ملکه آنها ژنوم یکسانی دارند اما ملکه ۳۰ سال عمر می‌کند در حالی که مورچه‌های کارگر یک یا ۲ سال عمر دارند. این نشان می‌دهد که ملکه ممکن است اصلاح دی‌ان‌ای بهتری را فعال‌سازی کند هر چند ممکن است توضیحات دیگری برای این مساله وجود داشته باشد.

وی خاطرنشان کرد: تحقیقات آنها نشان می دهد موش ها که آزمایش های مربوط به سرطان استفاده می‌شوند به هشت علت طول عمر کوتاه آنها ممکن است بهترین مدل برای تحقیقات نباشند. اکنون ما می‌توانیم درباره استفاده از گونه‌هایی با عمر طولانی‌تر (در این آزمایش ها) فکر کنیم که ارتباط بیشتری با مساله دارند و می‌توانند برای فهم مقاومت در برابر سرطان مفیدتر باشند.

اما نکته مهم در این زمینه این است که یافتن رابطه بین نرخ جهش‌های دی‌ان‌ای، تومورها و سرعت پیر شدن، زمینه‌های تازه‌ای برای شناخت این فرآیندها ایجاد می‌کند و می‌تواند به غربالگری بهتر برای پیشگیری و درمان سرطان منجر شود و که این امر شاید بتواند بدترین تاثیرات پیر شدن را تعدیل کند.