کشف ریشه‌های میکروبی سرطان روده بزرگ زودهنگام

شناسایی عوامل میکروبی در سرطان روده بزرگ زودرس

در سال‌های اخیر، نرخ جهانی ابتلا به سرطان روده بزرگ یا سرطان کولورکتال در میان بزرگسالان جوان با سرعتی چشمگیر در حال افزایش است و این موضوع پژوهشگران و متخصصان سرطان را متحیر ساخته است. حالا در یک مطالعه گسترده به رهبری دانشگاه کالیفرنیا سن دیگو و با همکاری محققانی از ۱۱ کشور، پژوهشگران موفق شده‌اند توکسین باکتریایی کولیباکتین را به عنوان یک عامل مهم در بروز جهش‌های ژنتیکی که می‌تواند منجر به سرطان روده بزرگ شود، شناسایی کنند. این یافته‌ها که در مجله Nature منتشر شده‌اند، درک ما از چگونگی شروع برخی سرطان‌ها را دگرگون می‌کند و بر نقش اساسی ارتباط بین باکتری‌های روده و سلامت انسان تاکید دارد.

ارتباط کولیباکتین و ریسک سرطان کولورکتال

کولیباکتین یک ژنوتوکسین است که توسط سویه‌های خاصی از باکتری Escherichia coli (اشرشیا کلی) که به طور طبیعی در روده انسان زندگی می‌کنند، تولید می‌شود. تیم تحقیق با بهره‌گیری از توالی‌یابی پیشرفته ژنوم، نمونه‌های تومور از ۹۸۱ بیمار مبتلا به سرطان روده بزرگ را از جمعیت‌های مختلف جهان مورد بررسی قرار داد. هدف اصلی این پژوهش کشف الگوهای جهشی در DNA و ردیابی عواملی محیطی یا میکروبی موثر بر افزایش موارد این سرطان در افراد زیر 50 سال بود.

جالب اینکه سرطان‌هایی با DNA شکننده و ناپایدار، الگوهای یکسانی را در سراسر کشورها نشان دادند. برعکس، در تومورهایی که از نظر ژنومی پایدار هستند (که به آن‌ها سرطان‌های پایدار میکروستالیت گفته می‌شود)، تفاوت‌های منطقه‌ای قابل توجهی در نوع و میزان جهش‌ها مشاهده شد. به ویژه، امضاهای ژنتیکی خاص مرتبط با تماس با کولیباکتین در مناطقی مانند آرژانتین، برزیل، کلمبیا، روسیه و تایلند، که افزایش چشمگیرتری در سرطان کولورکتال میان جوانان داشته‌اند، به میزان بالاتری مشاهده شده است.

به گفته دکتر لودمیل الکساندروف، نویسنده اصلی پژوهش، ژنوم‌های سرطان به مثابه «آرشیو تاریخی» هستند که ردپای مواجهه با عوامل محیطی و میکروبی را حفظ می‌کنند. الگوهای جهشی منتسب به کولیباکتین—به ویژه SBS88 و ID18—در بیماران زیر 40 سال ۳.۳ برابر شایع‌تر از بیماران بالای ۷۰ سال یافت شدند. این شواهد مولکولی نشان می‌دهد که توکسین‌های باکتریایی خاص روده می‌توانند بدون علامت، جهش‌های خطرناک را از سنین پایین رقم بزنند.

نقش ژن APC و تغییرات ژنتیکی آغازین

از نکات مهم این مطالعه، ارتباط بین جهش‌های ناشی از کولیباکتین و ژن APC (آدنوماتوز پولیپوزیس کولی) است. ژن APC یکی از اصلی‌ترین ژن‌های سرکوب‌کننده تومور به شمار می‌آید که نقش حیاتی در کنترل رشد سلول و جلوگیری از تقسیم کنترل‌نشده ایفا می‌کند. یافته‌ها نشان می‌دهد در مواردی که قرارگیری در معرض کولیباکتین ثابت شده، تقریبا یک چهارم جهش‌های موثر بر APC مستقیماً ناشی از آسیب‌های ژنتیکی مرتبط با این توکسین هستند. اختلال در ژن APC می‌تواند یکی از اولین و اساسی‌ترین رویدادها در آغاز شکل‌گیری تومور باشد.

آسیب ژنتیکی از چه سنی آغاز می‌شود؟

پژوهشگران معتقدند افراد ممکن است حتی در دوران کودکی یا اوایل زندگی در معرض باکتری‌های تولیدکننده کولیباکتین قرار بگیرند. حتی صورت‌گیری تغییرات ژنتیکی جزئی در سنین پایین، می‌تواند سال‌ها پنهان بماند تا در میانسالی یا حتی زودتر، به سرطان تبدیل شود. دکتر الکساندروف خاطرنشان کرد: «اگر کودکی تا سن ۱۰ سالگی دچار یکی از این جهش‌ها شود، احتمال دارد سرطان روده بزرگ را در دهه ۴۰ زندگی تجربه کند، یعنی بسیار زودتر از سنین مرسوم».

پیامدها و پژوهش‌های آتی

در دو دهه اخیر، شمار بزرگسالان جوان مبتلا به سرطان کولورکتال در بسیاری کشورها دو برابر شده، با این حال معمولاً عوامل خطر کلاسیک مانند چاقی، رژیم غذایی ناسالم یا سابقه خانوادگی در این بیماران دیده نمی‌شود. یافته‌های جدید باعث شده پژوهشگران به دنبال علل پنهان‌تر باشند. حالا تحقیقات گسترده روی میکروبیوم روده، در نقطه تلاقی میکروبیولوژی، سرطان‌شناسی و ژنومیک، در مرکز توجه قرار گرفته است. پژوهش‌های جاری به بررسی موارد زیر می‌پردازند:

• چگونگی و زمان آلودگی افراد به گونه‌های E. coli تولیدکننده کولیباکتین
• تاثیر فاکتورهایی مانند سبک زندگی، تغذیه و موقعیت جغرافیایی بر میزان مواجهه با این باکتری‌ها
• امکان استفاده از پروبیوتیک‌ها یا مداخلات هدفمند برای حذف باکتری‌های مضر و کاهش ریسک سرطان روده بزرگ

این پرسش‌ها بخشی از پروژه بین‌المللی Mutographs هستند که ذیل برنامه Cancer Grand Challenges و با هدف بررسی امضاهای ژنتیکی سرطان‌های مختلف، از جمله سرطان مری، کلیه و سر و گردن انجام می‌شود.

چالش‌های پیش رو و اهمیت بودجه‌های پژوهشی

با وجود امیدواری‌هایی که یافته‌ها ایجاد کرده است، آینده این پژوهش‌ها هنوز با عدم قطعیت‌هایی روبروست. بخش عمده این تلاش‌های بین‌المللی به حمایت مالی مؤسساتی چون موسسه ملی سلامت آمریکا (NIH) وابسته است. اما کاهش احتمالی بودجه می‌تواند پیشرفت تحقیقات و اقدامات پیشگیرانه جهانی در حوزه سرطان را با مشکل مواجه سازد. دکتر الکساندروف هشدار داد: «در صورت کاهش بودجه NIH و توقف این مطالعات حیاتی، ممکن است توان مقابله با سرطان در سطح بین‌المللی از دست برود».

دانشمندان امیدوارند حمایت مالی پیوسته، امکان تبدیل دانش در ارتباط با مواد سرطان‌زای میکروبی مانند کولیباکتین به روش‌های کاربردی غربالگری و پیشگیری زودهنگام را فراهم کند. داده‌ها نشان می‌دهند که بسیاری از سرطان‌ها ممکن است به مراتب زودتر از آنچه تصور می‌شد، آغاز شوند. این موضوع لزوم بازنگری در دستورالعمل‌های غربالگری و درک عمیق‌تر از زمان آغاز بیماری‌ها را برجسته می‌کند.

جمع‌بندی

این مطالعه پیشگامانه، گامی بزرگ در جهت روشن ساختن اسرار میکروبی در بروز سرطان روده بزرگ در سنین پایین است. با ارتباط دادن مواجهه زودهنگام با باکتری‌های روده‌ای تولیدکننده کولیباکتین و جهش‌های مشخص ژنتیکی، پژوهشگران افق‌های تازه‌ای برای شناسایی زودهنگام، پیشگیری و حتی درمان سرطان روده بزرگ گشوده‌اند. این پژوهش بر پیوند میان میکروبیوم انسانی و ریسک سرطان تاکید می‌کند و ضرورت تداوم همکاری و حمایت جهانی را یادآور می‌شود. با تعمیق دانش نسبت به نحوه اثرگذاری موجودات ریز بر آغاز خاموش بیماری‌ها، امید به نجات جان‌ها از طریق اقدامات زودهنگام بیشتر می‌شود.