السرطانات

تعد من المشاكل والتحديات التي تحتاج الى تظافر جهود العاملين في الطب والتقنية الحيوية والهندسة الوراثية وحقول اخرى لمواجهة الخطر الداهم بعد ان حصل التلوث بالعديد من المواد المسرطنة، لذلك تتظافر الجهود في شتى المجالات لمحاربة المرض الذي يعد مرضا بيئيا بالدرجة الأولى وأصبح يحتل رأس قائمة الامراض التي تحصد الملايين، وبداية لابد من أخذ فكرة مبسطة عن الحالات المرضية .

جينات السرطان الخلوية Cellular oncogenes

Oncogenes جينات السرطان التي تكون على انواع كما يتضح من اختلاف انواع السرطان. وتوجد في الخلايا بشكل طبيعي او اولي او ما تسمى بالجينات الحميدة Proto-oncogenes وتتحول الى جينات خبيثة نظراً للطفرات او الاضطرابات التي تؤدي الى اضطراب دورة الخلية وعبور حواجز نقاط السيطرة ويمكن استهدافها بالأدوية والتشخيص الذي يعتمد على ما تولده من واسمات الورم Tumor markers للاستدلال على الخلايا المتحولة للتعامل معها.

وجينات الورم الطبيعية تنتج مكونات خاصة تعمل في مسارات معقدة مسئولة عن تنظيم تكاثر الخلايا وانقسامها وتمايزها واي تشويش او اضطراب في التعبير عن هذه المكونات يؤدي الى النمو غير المسيطر عليه وتوليد السرطانات. والآليات الجزيئية المسئولة عن تحفيز الجينات الحميدة او الأولية وتحولها الى جينات ورمية تختلف ولكن أغلبها يشير الى حدوث خلل وراثي، فيصبح التعبير عن الجينات مستمرا اي يعبر عنه في الوقت غير المناسب أثناء دورة الخلية او في الانسجة غير الملائمة. تؤدي الطفرات أيضاً الى اضطراب التداخل المنظم بشكل دقيق بين بروتينات الجينات الحميدة مع بروتينات اخرى او مع الحوامض النووية.

وتسبب الفيروسات (فيروسات الورم) أنواعا من السرطانات خاصة مجموعة الفيروسات القهقرية او الارتدائية، فعند وجود ممهد الفيروسات امام جينات السرطانات الخلوية الحميدة فانه قد يزيد من التعبير عنها.

ومن جهة ثانية تحوي الخلايا على جينات كابحة للأورام Tumor suppressor genes التي لها علاقة بتطور الأورام اذ تنظم عمليات نمو الورم بشكل سلبي. واكتشفت بتكوينها معقدات بروتينية مع الحوامض النووية لبعض الفيروسات. وعند تعطيل هذه الجينات او فقدان وظيفتها الطبيعية يكون هذا حاثا لتكوين الأورام. والنسخة الطبيعية لهذه الجينات هو جين (Rb gene) Retinoblastoma ينتج البروتين Rb الذي يمنع دخول الخلايا الى طور التخليق S phase وذلك بالارتباط الى عوامل الانتساخ الرئيسة التي تنظم انتساخ والتعبير عن الجينات المسئولة عن طور التخليق (S phase) . وتنظيم فعالية البروتين Rb بواسطة الفسفرة وفقدان الجين لوظيفته يؤدي الى تطور ورم خبيث في العين Retinoblastoma يصيب الاطفال وهو نادر الحدوث ويمكن ان يؤدي الى أورام خبيثة في البالغين. ومن الجينات الكابحة هو الجين الذي ينتج البروتين الكابح P53 الذي يؤدي الى غلق تطور دورة الخلية. ويعمل P53 كعامل انتساخ ينظم تخليق البروتين الخاص بتثبيط بعض كاينزات دورة الخلية. ويساعد في استماتة الخلايا عند حصول ضرر للـ DNA ، ولذلك فان جين P53 يكون غير طبيعيا وحاويا على الطفرات في أكثر من نصف حالات السرطان في الإنسان.

فيروسات السرطان

تسبب الفيروسات عددا من السرطانات في الإنسان وتصل نسبتها الى 15% من الحالات وتنتشر في أنحاء العالم ومنها سرطان عنق الرحم Cervical cancer وسرطان الكبد وأهمها المدرجة في الجدول (1).

جدول 1 : الفيروسات المسببة لسرطانات الإنسان

وتسبب الفيروسات السرطانات في الحيوانات بعد الاصابة الطبيعية او بعد الحقن التجريبي اذ ان معلومات قليلة مثل جين واحد او عدد قليل من الجينات يمكن ان يؤثر على تصرف الخلايا في النمو وبالتالي تحول الخلايا الطبيعية الى خلايا ورمية Neoplastic ويكون ذلك نتيجة اضطراب انظمة السيطرة وتحول الخلايا الطبيعية الى خلايا محولة Transformed cells . ودراسة فيروسات الورم من نوع RNA أظهرت مشركة جينات السرطان الخلوية في تكوين الأورام. اما فيروسات DNA فأشارت دراستها الى دور الجينات الكابحة او المحبطة للورم الخلوية. وكل هذه الدراسات تستهدف الكشف عن البيولوجية الجزيئية للسرطانات والشبكة الجزيئية لعملية التسرطن.

الصفات العامة للتسرطن الفيروسي

هناك عدة مظاهر لهذه العملية :

• الفيروسات يمكن ان تولد السرطانات في الإنسان والحيوان.
• فيروسات الورم من النوع الذي يولد اصابة مزمنة وتبقى في المضيف الطبيعي لها.
• تؤثر العوامل الخاصة بالمضيف بشكل مهم في عملية توليد السرطانات المسببة عن الفيروسات.
• نادرا ما تكون الفيروسات مؤدية للسرطان لوحدها.
• وجود طور كمون Latent طويل بين الاصابة الفيروسية الأولى وظهور الورم.
• تختلف السلالات الفيروسية في قابليتها على توليد الأورام.
• الفيروسات المولدة للأورام تحور عمليات أو مسارات السيطرة على نمو الخلايا.
• يمكن ان تعمل الفيروسات كعوامل مسرطنة بشكل مباشر او غير مباشر.
• تظهر الواسمات الفيروسية على سطح الخلايا الورمية.
• الفيروس الواحد يمكن ان يولد أكثر من نوع من الأورام.

ويتبين من المظاهر أعلاه ان فيروسات الأورام تمثل أكثر من نوع ويمكن ان تقسم الى مجاميع اعتمادا على :

• الحوامض النووية المكونة لجينوماتها.
• الصفات الفيزوكيماوية لجزيئاتها.

والفيروسات التي جينوماتها مكونة من DNA تولد  DNA provirus بعد الاصابة. والذي يبدأ بالتشفير للبروتينات الورمية الفيروسية Viral oncogenic proteins التي تكون ضرورية لعملية تضاعف الفيروس ولكنها تؤثر على مسارات السيطرة على نمو الخلية المضيفة.

اما الأنواع الاخرى والمكونة جينوماتها من RNA والتي تعود بشكل رئيس الى مجموعة الفيروسات القهقرية او الارتدادية Reteroviruses تكون حاملة لإنزيم النسخ العكسي Reverse transcriptase الذي يتخذ من RNA قالبا لتخليق DNA وانتاج ما يسمى Provirus لأنه يندمج مع DNA الخلية المصابة ومن هذه النسخة يتم ترجمة وانتاج بروتينات الفيروس. وتقسم الفيروسات الى نوعين اعتمادا على حثها للورم :

• الفيروسات المسرطنة القوية والتي تعمل تحول مباشر للخلايا وهي التي تحمل جينات سرطان ذات أصل خلوي.
• الفيروسات المسرطنة الضعيفة وتعمل تحول بطيء جدا للخلايا وهي لا تحمل جينات السرطان ولكنها تقوم بحث انواع منه مثل Leukemias بعد مدة طويلة من الحضن باليات غير مباشرة.

خطوات عملية التسرطن

عملية التسرطن عملية متعددة الخطوات تحتاج الى حدوث تغييرات وراثية لتنفيذها وتحويل الخلايا الطبيعية الى خبيثة. وأعطيت العملية عدة تسميات منها Immortalization و Preneoplastic و Hyperplasia وغيرها من التسميات. والمثبت ان الورم يتطور على مدى مدة طويلة. وهذا ما ثبات ان العملية متعددة الخطوات وقد تشمل الانتخاب المتكرر للخلايا النادرة التي لها صفات تساعدها في التفوق على غيرها. وقد وجد ان العملية يمكن ان تتم بحدوث 3 – 5 طفرات او أكثر. وتكون العملية مرافقة لعمليات تنشيط لجينات الورم الخلوية وتعطيل لجينات كبح الورم الخلوية لغرض تطور الورم سواء كانت الفيروسات مشاركة ام لا.

ويمكن ان تعمل فيروسات الورم كعوامل مساعدة Cofactors تساهم في بعض الخطوات اللازمة لتوليد الخلايا الخبيثة، ولذلك كانت الفيروسات (في حالة الأورام الفيروسية) ضرورية ولكن ليست كافية لتطوير الورم ذات الأصل الفيروسي او الناتجة عن الفيروسات، اذ ان الاخيرة غالبا ما تعمل كنقاط بدء Initiators لعملية التورم والتي يمكن ان تحدث بعدة آليات.

المصادر

الخفاجي , زهرة محمود (2008) . التقنية الحيوية الميكروبية (توجهات جزيئية ) . معهد الهندسة الوراثية والتقنية الحيوية . جامعة بغداد .