چگونه سرطان میان دوقلوهای همسان منتقل می‌شود؟

به گزارش پایگاه خبری پزشکان و قانون (پالنا) به نقل از فوربس، این پژوهش به بررسی سیر پیدایش سرطان در این دوقلوها از زمان لقاح تا تولد پرداخته است. این دختران به نام‌های «آملیا»(Amelia) و «آمایا»(Amaya)، دوقلوهای همسان بودند که از یک جفت مشترک تغذیه می‌کردند، اما در کیسه‌های جداگانه‌ای رشد می‌یافتند. در اسکن انجام‌شده در هفته سی‌وسوم بارداری، توده‌ای در صورت یکی از آنها مشاهده شد. این دختران یک هفته بعد متولد شدند.

در بدو تولد مشخص شد که هر دو خواهر تومور دارند. در این پژوهش، به آن قل که توده‌ای در ناحیه صورت داشت، «قل A» گفته شده است. او در چندین اندام خود تومور داشت. خواهرش «قل B» در پوست و بعدها در پرده‌های مغز دچار تومور شده بود. این نوزادان اندکی پس از تولد درگذشتند و خانواده با انجام معاینات پس از مرگ (کالبدشکافی) به منظور اهداف پژوهشی موافقت کردند.

در این پژوهش، توالی‌یابی کامل ژنوم از نمونه‌های بافت سالم انجام شد که ۶ نمونه از هر یک از دوقلوها و ۱۱ نمونه از جفت به دست آمده بود. همچنین، توالی‌یابی ۱۰ نمونه تومور نیز صورت گرفت. از این طریق، ۲۰ جهش اولیه شناسایی شدند که نشان‌دهنده نخستین دودمان‌های سلولی جنین بودند. با تقسیم سلول‌ها، تغییرات کوچک و بی‌خطری در هر یک از آنها ایجاد می‌شود که به عنوان نشانگر عمل می‌کنند. این دو دختر در ابتدا حاصل یک تخمک بارورشده بودند، اما هر کدام مجموعه خاص خود را از این نشانگرها داشتند. از این رو، پژوهشگران توانستند سلول‌های یکی از دوقلوها را از سلول‌های دیگری تشخیص دهند.

این نشانگرها نشان می‌دهند که کدام یک از دوقلوها اهداکننده بوده است. هر نمونه تومور از جمله نمونه‌های گرفته‌شده از بدن قل B، نشانگرهای قل A را دارد و هیچ کدام از نشانگرهای قل B را ندارد. اگر سرطان به طور جداگانه در هر دختر ایجاد شده بود، تومورهای قل B نشانگرهای قل B را داشتند. بنابراین، مشخص می‌شود که سرطان در قل A آغاز شده و به قل B منتقل شده است. ردیابی جهش‌ها در تومور نشان می‌دهد که سرطان بارها در قل A گسترش یافته و فقط یک بار در اواخر سه ماهه دوم به قل B منتقل شده است.

ابتلای دوقلوهای همسان به نوع یکسانی از سرطان، پدیده‌ای نادر است؛ اما غیرممکن نیست. این اتفاق به دو صورت ممکن است رخ دهد. یا یک جهش سرطان‌زا که از یکی از والدین به ارث رسیده، موجب پیدایش تومورهای جداگانه در هر یک از دوقلوها می‌شود یا سرطان در بدن یکی از آنها شکل می‌گیرد و سپس به دیگری سرایت می‌کند. بیشترین پژوهش‌ها در این زمینه مربوط به سرطان خون (لوسمی) در دوران کودکی است؛ در حالی که شناخت کمتری درباره انتقال تومورهای توپُر میان دوقلوها وجود دارد.

طحال قل A یک غافلگیری دیگر بود. حدود ۷۵ درصد از سلول‌های موجود در طحال او حامل نشانگرهای ژنتیکی قل B بودند. از آنجا که طحال وظیفه تصفیه خون را بر عهده دارد، این یافته نشان می‌دهد که بخش بزرگی از سلول‌های خونی قل B به بدن قل A منتقل شده بود. تومور از قل A به قل B سرایت کرد؛ در حالی که بخش قابل توجهی از خون قل B به قل A جریان یافته بود.

پژوهش‌های پیشین، این تبادل دوطرفه را توضیح می‌دهند. در دوقلوهایی که دارای یک جفت مشترک هستند، معمولاً رگ‌های خونی روی سطح جفت وجود دارد که دستگاه گردش خون آنها را مستقیماً به یکدیگر متصل می‌کند. روزانه تا یک درصد از کل حجم خون دوقلوها می‌تواند از طریق این اتصالات میان آنها جابه‌جا شود. این همان مسیری است که در موارد ابتلای هم‌زمان دوقلوها به سرطان خون (لوسمی) مورد استفاده قرار می‌گیرد.

این ترکیب، «موزاییسم»(Mosaicism) یا «کایمریسم»(Chimerism) نامیده می‌شود. این اتفاق می‌تواند خیلی زود و پیش از این که سیستم ایمنی یاد بگیرد چه چیزی را رد کند، رخ دهد. این ایده به سال ۱۹۴۵ برمی‌گردد؛ زمانی که «ری اوون»(Ray Owen)، دانشمند آمریکایی نشان داد گاوهای دوقلوی ناهمسان که در رحم خون مشترک دارند، خون یکدیگر را تا آخر عمر حمل می‌کنند. این یافته به پایه‌گذاری علم «تحمل ایمنی» کمک کرد. در انسان، بررسی دوقلوهای ناهمسانی که یک جفت مشترک دارند، نشان داد کایمریسم خونی حداقل دو سال پس از تولد ادامه دارد. همچنین، این بررسی نشان داد کایمریسم در انسان به اندازه‌ای که پیشتر تصور می‌شد، نادر نیست.

دوقلوهای همسان نیز ممکن است به همان راحتی سلول‌ها را رد و بدل کنند. سلول‌های آنها در آزمایش‌های استاندارد یکسان به نظر می‌رسند. بنابراین، این تبادل معمولاً دیده نمی‌شود. بررسی دوقلوها نشان می‌دهد که جهش‌های طبیعی باعث می‌شوند این تبادل قابل دیدن باشد.

دلیل بزرگتر احتمالاً سیستم ایمنی بدن است. بدن قل B تومور قل A را مانند تومور خودش تلقی کرد، زیرا دو دختر از نظر ژنتیکی یکسان بودند. این همان چیزی است که امکان انتقال از یک قل به قل دیگر را فراهم می‌کند. مادران از نظر ژنتیکی با فرزندانشان یکسان نیستند. نیمی از ژن‌های هر کودک از پدر می‌آید. بنابراین، هر سلول تومور که به مادر می‌رسد، نشانگرهای بیرونی را حمل می‌کند که سیستم ایمنی کاملاً توسعه‌یافته او می‌تواند آنها را تشخیص دهد و از بین ببرد. همچنین، تومور در اواخر بارداری از طریق یک کانال مستقیم بین دوقلوها عبور کرده و فقط یک بار گسترش یافته است. این امر شانس را کمی برای رسیدن سلول‌های تومور به مادر باقی می‌گذارد. این توضیح منطقی به نظر می‌رسد؛ اگرچه این پژوهش آن را آزمایش نکرده است.

با وجود این، روش به‌کاررفته در این پژوهش قابل تکرار است. بررسی جهش‌های طبیعی در بافت‌های اعضای یک خانواده می‌تواند نشان دهد که سرطان دوران کودکی از کجا آغاز شده، چگونه گسترش یافته و در چه زمانی رخ داده است. همچنین، این روش می‌تواند آشکار کند که دوقلوها و سه‌قلوها تا چه اندازه پیش از تولد با یکدیگر نقطه مشترک دارند. زندگی کوتاه آملیا و آمایا تصویری روشن از سرطانی را که پیش از تولد آغاز شده بود، در اختیار علم پزشکی قرار داده و درک بهتری را از این واقعیت ارائه کرده که زندگی دوقلوها از همان آغاز تا چه حد به یکدیگر گره خورده است.

این پژوهش در مجله «Nature Communications» به چاپ رسید.