آزمایش های ژنتیکی

ماهیت سرطان چیست؟ درمان هدفمند سرطان چیست و کی و در چه مواردی کاربرد دارد؟

آزمایشات ژنتیکی طراحی شده برای درمان هدفمند سرطان جهش های (تغییرات) موجود در DNA سلول های سرطانی را شناسایی می کنند. دانستن اینکه آیا سرطان دارای جهش خاصی است یا خیر، می تواند به جهت دهی نوع درمانی که شخص دریافت می کند، کمک کند. وجود یا عدم وجود برخی جهش ها می تواند پیش بینی کند که برخی داروهای خاص می تواند برای چه کسانی مفید باشد و چه کسانی احتمالا به آنها پاسخ نخواهند داد.

سرطان عبارت است از رشد غیرقابل کنترل سلولهای غیر طبیعی. ممکن است چندین عامل در این رشد کنترل نشده نقش داشته باشد. یکی از این فاکتورها عملکرد نادرست پروتئین های دخیل در کنترل رشد و بلوغ سلول ها است. یک پروتئین معمولاً به علت جهش در DNA ژنی (ژنهایی) که رمز ساختش را در خود دارد، نقص پیدا می کند. برخی جهش ها ممکن است به ساخت یک پروتئین ناقص منجر شود که دیگر نتواند رشد سلول را متوقف کند (بریدن ترمز رشد تکثیر سلولی) و در طرف دیگر برخی جهش های دیگر ممکن است پروتئینی با عملکرد تغییر یافته تولید کند که باعث تحریک رشد سلول گردد (گاز مداوم تکثیر سلولی). نتیجه خالص چنین جهش هایی، رشد و تقسیم تنظیم نشده این سلولهای غیر طبیعی است (یعنی وقوع سرطان).

محققان پزشکی مدت ها در حال مطالعه این تغییرات ژن ها بوده اند تا درک بهتری از سرطان کسب نمایند و داروهایی برای غلبه بر آن تولید کنند. هدف آنها ایجاد داروهایی بوده که بتوانند در عین حال که به سلول های طبیعی حداقل آسیب برسانند، یک مرحله خاص از رشد سرطان را مختل نمایند. چنین داروهایی را داروهای هدفمند یا درمان هدفمند می نامند. آنچه محققان متذكر شده اند این است كه هر نوع خاصی از سرطان غالباً با جهش های ژنتیکی خاصی مرتبط است. این گفته البته به معنای آن نیست که هر سرطانی الزاما چنین جهش هایی مشخصی را خواهد داشت، اما در صورتی که سرطانی واجد این جهش ها باشد معمولاً نسبت به سرطان های فاقد این جهش ها، نسبت به برخی داروهای خاص پاسخ پیش بینی پذیرتری نشان خواهد داد.

در این کشفیات دو پیشرفت مهم صورت گرفته است:

• پیشرفت در داروهای سرطانی‌ای که پروتئین های بسیار ویژه ای که با سرطان های خاص مرتبط هستند را مهار یا هدف قرار می دهند (دو نمونه از این داروها، آنتی بادی های تیروزین کیناز و آنتی بادی های گیرنده فاکتور رشد اپیدرمی (EGFR) می باشد.)

• پیشرفت در آزمایشات ژنتیکی طراحی شده برای شناسایی جهش در بافت سرطانی، که به پزشک معالج بهداشت و درمان می گوید آیا فرد تحت آزمایش می تواند از یک درمان خاص بهره مند شود یا خیر.

محققان پزشکی همچنان به بررسی ژنتیک سرطان ادامه می دهند و به جستجوی فرصت هایی برای توسعه درمان های جدید می پردازند. علاوه بر این، در نهایت پاسخ دهی اولیه برخی از سرطانها به برخی روشهای درمانی متوقف خواهد شد و در برابر آن درمان مقاومت نشان خواهند داد. تحقیقات ژنتیکی ممکن است بتوانند در مورد نحوه بروز مقاومت در برابر درمان، توضیحات مفیدی فراهم نمایند.

چرا انجام این آزمایش ها (آزمایش های ژنتیکی طراحی شده برای درمان هدفمند سرطان) مهم است؟

درمان عرفی و متداول سرطان معمولاً شامل جراحی، شیمی درمانی، پرتودرمانی یا ترکیبی از این موارد است. هدف از درمان با استفاده از داروهای شیمی درمانی و پرتودرمانی، کند نمودن رشد سرطان، جلوگیری از انتشار آن و از بین بردن سلولهای سرطانی منتشر شده (متاستاز داده)  در قسمت های دیگر بدن است.

شیمی درمانی با حمله به سلولهایی که به طور فعال در حال رشد و تقسیم هستند، عمل می کند. پرتودرمانی سلولهای سرطانی را با آسیب رساندن به ژنهای آنها از بین می برد و از رشد و تقسیم آنها جلوگیری می کند. هر دوی این درمانها می توانند بر همه سلولهایی که در حال رشد و تقسیم هستند - از جمله سلولهای طبیعی بدن - تأثیرات سوء بگذارند. این امر اغلب عوارض جانبی مضری برجای می گذارد و این درمان ها برای به حداکثر رساندن نابودسازی سلول های سرطانی و در عین حال به حداقل رساندن آسیب به بافت های سالم، نیازمند تنظیمات دقیقی هستند.

درمان هدفمند نوعی جدیدتر از درمان سرطان است که این امکان را در اختیار پزشکان حوزه بهداشت و درمان و بیمارانشان قرار می دهد از دارویی استفاده کنند که تأثیر بیشتری بر بافت سرطانی داشته باشد و همزمان بسیاری از عوارض جانبی مرتبط با درمان عرفی و متداول را کاهش دهد. درمان هدفمند براساس این واقعیت عمل می کند که محتوای ژنتیکی سلولهای سرطانی با محتوای ژنتیکی سلولهای طبیعی اطراف آنها متفاوت است. درمان هدفمند هدفش ایجاد اختلال در مراحل یا فرآیندهای خاصی از رشد سلول های سرطانی است که تا حدودی منحصر به این سلول هاست. هم اکنون انجام آزمایش بر روی سلول های سرطانی برداشته شده از بافت سرطانی بیماران (بیوپسی) - قبل از شروع درمان دارویی - به منظور تعیین داروهای سرطانی که بافت سرطانی احتمالا به آنها پاسخ خواهد داد، در حال تبدیل شدن به یک آزمایش ضروری است.

داروهای هدفمند سرطان گران هستند و به طور کلی فقط روی بیمارانی جواب می دهد که سرطان آنها دارای نوعی محتوای ژنتیکی باشد که آن دارو برای از بین بردنش طراحی شده است. برای تعیین اینکه چه درمانی احتمالاً برای سرطان مورد نظر مناسب خواهد بود، انجام آزمایش ژنتیک قبل از شروع درمان ضروری می باشد.

نمونه هایی از داروهای هدفمند برای سرطانهایی که در حال حاضر آزمایش های ویژه آنها موجود است، شامل موارد زیر می باشد:

• داروهایی که به گیرنده های سطح سلول متصل می شوند و ارسال پیام رشد به سلول  را مسدود می کنند

• داروهایی که مولکولهای کوچکی بوده و از غشای سلولی عبور می کنند و ارسال سیگنال های رشد را در محل فعال گیرنده مسدود می کنند

از آزمایش های ژنتیکی طراحی شده برای درمان هدفمند سرطان چگونه استفاده می شود؟

از این آزمایشات ژنتیکی برای ارائه راهنمایی در مورد مسیر درمان برخی سرطانهای خاص استفاده می شود. این آزمایشات به یک پزشک معالج کمک می کنند تا بداند که آیا ممکن است برخی داروهای هدفمند سرطان بر روی آن سرطان مؤثر باشد یا خیر.

ژنها واحدهای اساسی مواد ژنتیکی بوده و بخشهایی از DNA هستند که معمولاً از آنها برای تولید پروتئین های خاصی رمز گردانی صورت می گیرد. تغییرات صورت گرفته در DNA را تغییریافته های ژنتیکی (همچنین پلی مورفیسم یا جهش) می نامند و این گونه تغییرات در کل جمعیت رخ می دهد. تغییریافته ها یا جهش ها به میزان بالایی به ارث رسیده و بر همه سلول ها تأثیر می گذارند، اما آنها همچنین ممکن است در طول زندگی فرد و به دلایلی نظیر قرار گرفتن در معرض تابش، سموم یا به دلایل نامعلوم ایجاد شوند و ممکن است این جهش ها به سرطان منجر شوند.

ممکن است در انواعی از سرطان ها، جهشی وجود داشته باشد که موجب افزایش مقدار نوعی پروتئین در بافت توموری شده باشد یا جهشی وجود داشته باشد که موجب تولید پروتئینی با فعالیت تغییر بافته شده باشد. تومورهایی که واجد چنین جهش هایی هستند ممکن است متمایل به رشد تهاجمی باشند، ممکن است میل شیوع بالاتری پیدا کنند (متاستاز دهند) و/یا ممکن است نسبت به شیمی درمانی استاندارد مقاوم تر باشند. با این حال گاها تغییر در یک پروتئین خاص باعث می شود که آن تومور هدف درمانی مناسبی شود چراکه پروتئین تغییر یافته را می توان مورد هدف قرار دهد ("درمان هدفمند"). آزمایش های ژنتیکی طراحی شده برای درمان سرطان آن جهش هایی را که چنین پروتئین هایی را رمزگردانی می کنند، شناسایی می نماید و بنابراین تومورهایی را که مستعد درمان هدفمند هستند، مشخص می کنند.

در طرف مقابل، همچنین ممکن است که آزمایش های ژنتیکی تومورهایی را تشخیص دهند که به درمان هدفمند پاسخ نخواهند داد. برخی جهش ها - در صورت وجود – موجب می شوند سلول های سرطانی در برابر دارو مقاوم گردد که در این حالت دیگر درمان هدفمند برای درمان استفاده نخواهد شد. 

انجام این آزمایش ها (آزمایش ژنتیکی طراحی شده برای درمان هدفمند سرطان) چه موقع توصیه می شود؟

این آزمایش ممکن است به عنوان بخشی از ارزیابی اولیه برخی سرطانها انجام شود یا بر روی کسانی انجام شود که سرطانهای خاصی دارند که به شیمی درمانی پاسخ نمی دهند. برای انجام این آزمایش به نمونه ای از بافت تومور نیاز است و اگر نمونه ای موجود باشد که قبلا برای تشخیص سرطان برداشته (بیوپسی) شده، می توان این آزمایش را بر روی همان نمونه انجام داد.

این آزمایش معمولاً فقط یک بار انجام می شوند. با این وجود اگر تومور بیمار تحت درمان پیشرفت کند، ممکن است این آزمایش بیش از یک بار انجام شود تا معلوم شود که آیا در تومور جهش هایی رخ داده که آنرا در برابر درمان مقاوم نماید یا خیر.

نمونه هایی از این دست آزمایش ها (آزمایش ژنتیکی طراحی شده برای درمان هدفمند سرطان) کدام است؟

هر آزمایش ژنتیکی ویژه درمان هدفمند یک نوع سرطان خاص، جهش های موجود بر یک ژن واحد را مشخص می کند و نتایج هر آزمایش مختص همان ژن و مختص درمان های هدفمند ارزیابی شده برای آن ژن می باشد.

در جدول زیر نمونه های برخی سرطان ها آمده که انجام آزمایش ژنتیکی روی آنها ممکن است نتایجی در بر داشته باشد که در تصمیم گیری راجع به اینکه داروهای درمان هدفمند مورد استفاده قرار گیرد یا خیر، مفید باشد.

* اسامی ژن معمولاً برای سهولت به صورت اختصاری استفاده می شوند زیرا نامهای کامل آنها اغلب چند کلمه ای است. برای اطلاعات بیشتر در این مورد به Genetics Home Reference: Genes مراجعه نمایید.

معمولاً داروهای سرطان و آزمایشهای ژنتیکی که در جدول فوق ذکر شده به طور همزمان ایجاد شده اند، لذا این آزمایشات تحت عنوان "تشخیص همراه" شناخته می شوند. با استناد به سازمان غذا و داروی ایالات متحده (FDA)، این تستهای آزمایشگاهی بطور خاص برای "ارائه اطلاعات ضروری برای استفاده ایمن و مؤثر یک محصول درمانی مربوطه" ایجاد شده اند. در بسیاری از موارد برای اینکه پزشکان حوزه مراقبت های بهداشتی بتوانند در مورد نحوه درمان بیماران خود تصمیم مناسبی بگیرند، نتایج حاصل از این آزمایشات لازم است.

سرطانهایی که در افراد دارای سابقه خانوادگی قوی برای سرطان رخ داده اند و سرطانهایی که در سنین جوانی اتفاق می افتند، ممکن است نسبت به مواردی که به طور پراکنده در بزرگسالان بروز می کنند از خصوصیات متفاوتی برخوردار باشند. به عنوان مثال كودكان مبتلا به GIST نسبت به بزرگسالان مبتلا به GIST بسیار متفاوت هستند و معمولاً جهش KIT یا PDGFRA ندارند.

در این آزمایشات فقط جهش های متداول مورد آزمایش قرار می گیرند. نتیجه آزمایش منفی این احتمال را رد نمی کند که فرد ممکن است دارای جهش کمتر متداولی باشد. برای رد این احتمال که جهش در نمونه آزمایش شده ممکن است وجود داشته باشد، شاید به نمونه های اضافی نیاز شود.

برخی آزمایشات طراحی شده برای جهش های موجود در ژنی خاص برای انواع خاصی از سرطانها، بطور محدود انجام می شود و/یا بطور معمول برای اهداف پزشکی استفاده نمی شود. با این وجود ممکن است این آزمایشات ژنتیکی در محیطهای تحقیقاتی مورد استفاده قرار گیرد و با پیشرفت تحقیقات ممکن است کاربرد آنها در مراقبت های پزشکی گسترش یابد. برخی از این نمونه ها عبارتند از:

• سرطان روده بزرگ: PIK3CA و NRAS

• ملانوما: KIT و NRAS

• نئوپلاسم های میلوپرولیفراتیو: PDGFRA

آیا همه افراد مبتلا به سرطان باید آزمایش ژنتیکی انجام دهند؟

این آزمایش فقط در صورتی لازم است که بیمار نوع خاصی از سرطان داشته باشد که مفید بودن درمانهای هدفمند برای آن سرطان، محرز شده باشد و پزشک بهداشت و درمان در نظر داشته باشد کار درمان بیمار را با یکی از این روشهای درمانی شروع کند. از جمله این سرطان هایی که بررسی ژنتیکی بافت سرطانی میتواند مفید باشد این موارد می‌باشند:

سرطان پستان (سرطان سینه)

سرطان خون لوسمی میلوژن مزمن (CML)

سرطان روده بزرگ

تومور دستگاه گوارشی (GIST)

سرطان پوست ملانوما

سرطان خون نئوپلاسم های میلوپرولیفراتیو

سرطان ریه (سلول غیر کوچک ریه)