چگونه سرطان در دوقلوهای همسان انتقال می‌یابد؟
به نقل از ایسنا، این داستان عجیب درباره انتقال سرطان میان دو دوقلوی همسان در رحم مادر روایت می‌شود و در عین حال به یک پدیده شایع‌تر اشاره دارد. این پدیده نشان می‌دهد که دوقلویی‌ها و نوزادانی که به‌عنوان حاصل بارداری‌های چندقلو به دنیا می‌آیند، بین خود سلول‌ها را مبادله می‌کنند. در مورد خواهران نوزاد بررسی شده در این تحقیق، یک تومور در بدن یکی از آنها شکل گرفته و از طریق جفت مشترک به دیگری منتقل شده است. به‌علاوه، سلول‌های خونی نیز به‌صورت معکوس، از یکی به دیگری منتقل شدند. مادر این دوقلوها به سرطان مبتلا نشد.
به نقل از فوربس، این پژوهش به تجزیه‌وتحلیل سیر وقوع سرطان در این دوقلوها از لحظه لقاح تا زمان تولد پرداخته است. این دختران که نام‌های «آملیا» (Amelia) و «آمایا» (Amaya) را به خود اختصاص داده بودند، از یک جفت مشترک تغذیه کرده و در کیسه‌های جداگانه‌ای رشد کرده بودند. در اسکن انجام‌شده در هفته سی‌وسم بارداری، توده‌ای در ناحیه صورت یکی از آنها مشخص گردید و آنان یک هفته بعد از آن به دنیا آمدند.
هنگام تولد، مشخص شد هر دو خواهر به تومور مبتلا هستند. در این تحقیق، دوقلو که توده‌ای در صورتش داشت، «قل A» نامیده شد، که چندین تومور در اعضای بدنش مشاهده شد. خواهرش، «قل B»، دچار تومور در پوست و سپس در پرده‌های مغز گردید. این نوزادان به سرعت پس از تولد جان خود را از دست داده و خانواده در راستای اهداف پژوهشی، به انجام کالبدشکافی توافق کردند.
در این تحقیق، توالی‌یابی کامل ژنوم از بافت‌های سالم انجام شد که شامل شش نمونه از هر یک از دوقلوها و ۱۱ نمونه از جفت بود. همچنین، توالی‌یابی از ده نمونه تومور نیز صورت پذیرفت. این فرایند منجر به شناسایی ۲۰ جهش اولیه شد که نشان‌دهنده نخستین نسل‌های سلولی جنینی بودند. در هنگام تقسیم سلول‌ها، تغییرات کوچکی به‌وجود می‌آید که به‌عنوان نشانگر عمل می‌کنند. این دو دختر در آغاز نتیجه یک تخمک بارورشده بودند، اما هرکدام مجموعه خاص خود از این نشانگرها را داشتند. به همین دلیل، پژوهشگران توانستند بین سلول‌های یکی از دوقلوها و دیگری تمایز قائل شوند.
این تحقیق اهمیت ویژه‌ای دارد چرا که نشان می‌دهد دوقلوهای همسان، که از یک زیگوت (تخمک بارورشده) به وجود آمده‌اند، در واقع کاملاً یکسان نیستند؛ به‌عبارت دیگر، تفاوت‌های بین آنها از مراحل بسیار ابتدایی رشد جنینی آغاز می‌شود. ریشه این تفاوت‌ها به یک واقعیت شناخته‌شده مربوط است که در فرآیند هر تقسیم سلولی، احتمال بروز خطاهایی در کپی‌برداری از DNA وجود دارد. پس از جدا شدن دوقلوها، سلول‌های آنها دچار تغییرات مختلف می‌شوند.
این نشانگرها مشخص می‌کنند که کدام یک از دوقلوها در روند انتقال سرطان نقش داشته است. هر نمونه تومور، به‌ویژه نمونه‌های گرفته‌شده از بدن قل B، دارای نشانگرهای قل A بوده و نشانگرهای قل B در آنها مشاهده نمی‌شود. اگر هر یک از دختران به صورت جداگانه به سرطان مبتلا شده بودند، تومورهای قل B باید نشانگرهای قل B را شامل می‌شدند. این مسئله همچنین مشخص می‌کند که سرطان ابتدا در قل A ظهور کرده و سپس به قل B منتقل شده است. ردیابی این جهش‌ها در تومور نشان می‌دهد که سرطان چندین بار در قل A گسترش یافته و فقط یک بار در اواخر سه‌ماهه دوم بارداری به قل B منتقل شده است.
ابتلای دوقلوهای همسان به نوع مشابهی از سرطان، پدیده‌ای نادر به شمار می‌رود، اما غیرممکن نیست. این امکان به دو نوع متفاوت وجود دارد: یک جهش سرطان‌زا که از یکی از والدین به ارث رسیده و موجب شکل‌گیری تومورهای مجزای هر یک از دوقلوها می‌شود، یا اینکه سرطان در بدن یکی از آنها به‌وجود آمده و سپس به دیگری منتقل گردد. بیشترین تحقیق‌ها در این زمینه به سرطان خون (لوسمی) در دوران کودکی مرتبط است؛ در حالی که شواهد کمتری از انتقال تومورهای خوب‌ساز میان دوقلوها وجود دارد.
طحال قل A نیز بخشی دیگر از این پژوهش است که با شگفتی همراه بود. حدود ۷۵ درصد از سلول‌های حاضر در طحال او حامل نشانگرهای ژنتیکی قل B بودند. با توجه به اینکه طحال مسئول تصفیه خون می‌باشد، این یافته نشان می‌دهد که بخش عمده‌ای از سلول‌های خونی قل B به بدن قل A منتقل شده بود. در حالی که تومور از قل A به قل B سرایت کرده، بخش قابل توجهی از خون قل B نیز به قل A رسیده است.
تحقیقات پیشین، این تبادل دوطرفه را توجیه می‌کنند. در دوقلوهایی که با یک جفت مشترک همراه هستند، رگ‌های خونی بر سطح جفت وجود دارند که به‌طور مستقیم سیستم گردش خون آنها را به هم متصل می‌کند. روزانه تا یک درصد از کل حجم خون دوقلوها می‌تواند از طریق این اتصالات به یکدیگر منتقل شود. این همان مسیری است که در موارد ابتلای هم‌زمان دوقلوها به سرطان خون (لوسمی) استفاده می‌شود.
در حالی که وجود تومور این مورد را نادر می‌سازد، اما تبادل خون این‌گونه نیست. به‌نظر می‌رسد تبادل سلولی میان نوزادانی که در بارداری‌های چندقلو به دنیا می‌آیند، بسیار بیشتر از چیزی است که قبلاً تصور می‌شد. تحقیقی که در هلند بر روی ۴۱۵ جفت دوقلوی غیرهمسان انجام شد، نشان داد که هشت درصد از آنها سلول‌های خونی متعلق به قل دیگر خود را دارند. این رقم در مورد سه‌قلوها به ۲۱ درصد افزایش می‌یابد. از آنجا که دوقلوهای غیرهمسان از نظر ژنتیکی با یکدیگر تفاوت دارند، خون هر نوزاد در این موارد مرکبی از سلول‌های دو فرد متفاوت است.
این ترکیب به «موزاییسم» (Mosaicism) یا «کایمریسم» (Chimerism) معروف است. این پدیده می‌تواند به سرعت و حتی قبل از آنکه سیستم ایمنی یاد بگیرد که چه چیزی را رد کند، اتفاق بیفتد. این نظریه به سال ۱۹۴۵ برمی‌گردد زمانی که «ری اوون» (Ray Owen)، پژوهشگر آمریکایی دریافت که گاوهای دوقلوی ناهمسان که در رحم خون مشترک دارند، خون یکدیگر را تا پایان عمر حمل می‌کنند. این کشف به پایه‌گذاری علم «تحمل ایمنی» کمک شایانی کرد. در انسان، بررسی دوقلوهای ناهمسانی که یک جفت مشترک دارند نشان می‌دهد که کایمریسم خونی می‌تواند حداقل دو سال پس از تولد هم ادامه داشته باشد. علاوه بر این، این تحقیقات نشان می‌دهد که کایمریسم در انسان به اندازه‌ای که قبلاً تصور می‌شد، نادر نیست.
دوقلوهای همسان نیز با همین سهولت می‌توانند سلول‌ها را مبادله کنند. در تست‌های استاندارد، سلول‌های آنها مشابه به یکدیگر به نظر می‌رسند. به همین دلیل معمولاً این تبادل دیده نمی‌شود. بررسی‌های مرتبط با دوقلوها نشان داده است که جهش‌های طبیعی می‌توانند منجر به قابل رؤیت شدن این تبادل شوند.
چرا مادر دوقلوها به سرطان مبتلا نشد؟
چندین یافته از تحقیقات دیگر می‌تواند به روشن شدن این مسأله کمک کند که چرا مادر احتمالاً به سرطان مبتلا نشده است. در جفت، خون مادر و جنین با یکدیگر مخلوط نمی‌شود، بلکه یک لایه نازک از سلول‌ها آنها را از هم جدا کرده است، هرچند که این لایه دیواره‌ای کامل و نفوذناپذیر نیست. در هر بارداری، سلول‌های جنینی به جریان خون مادر وارد می‌شوند و برخی از این سلول‌ها ممکن است تا دهه‌ها در بدن او باقی باشند.
دلیل مهمتر ممکن است به سیستم ایمنی بدن مربوط باشد. بدن قل B تومور قل A را به‌عنوان تومور خودش تلقی کرده است، زیرا دو دختر از نظر ژنتیکی با یکدیگر یکسان هستند. این واقعیت به انتقال تومور از یک قل به دیگری اجازه می‌دهد. در حالی که مادران به لحاظ ژنتیکی با فرزندان خود یکسان نیستند. نیمی از ژن‌های هر کودک از پدر به ارث می‌رسد. بنابراین، هر سلولی از تومور که به مادر می‌رسد، دارای نشانگرهای بیرونی است که سیستم ایمنی کاملاً توسعه‌یافته او می‌تواند آنها را تشخیص دهد و نابود کند. همچنین، تومور در اواخر بارداری از طریق یک کانال مستقیم میان دو قل عبور کرده و تنها یک بار گسترش یافته است. به این ترتیب، احتمال رسیدن سلول‌های تومور به مادر بسیار کم می‌شود. این توضیح به نظر منطقی می‌رسد، هرچند که این پژوهش آن را آزمایش نکرده است.
این یافته‌ها تنها از یک جفت دوقلو حاصل شده و ممکن است دوقلوهای دیگر به شیوه‌های متفاوتی شکل گرفته‌باشند. همچنین، این پژوهش نتوانست از تمام اندام‌ها نمونه‌برداری کند. این تحقیق به بررسی سلول‌هایی پرداخت که تا زمان تولد زنده مانده بودند.
با این حال، روش به‌کاررفته در این تحقیق می‌تواند تکرار شود و بررسی جهش‌های طبیعی در بافت‌های اعضای یک خانواده می‌تواند روشن کند که سرطان دوران کودکی از کجا آغاز شده و چگونه توسعه یافته و چه زمانی روی داده است. همچنین، این فرایند می‌تواند به کشف میزان مشترک بودن دوقلوها و سه‌قلوها پیش از تولد بپردازد. زندگی کوتاه آملیا و آمایا یک تصویر روشن از سرطانی را ارائه داده که پیش از تولد شروع شده و درک بهتری از این واقعیت فراهم می‌آورد که زندگی دوقلوها از آغاز تا چه اندازه به یکدیگر مرتبط بوده است.
این تحقیق در نشریه «Nature Communications» منتشر شد.
انتهای پیام