أسس تشكل السرطان

مفاهيم أساسية للأورام:
تنظيم النمو:
يوجد عمليتان أساسيتان في نمو الخلايا وهما التضاعف والتمايز، يتميز السرطان كمرض بنمو شاذ للخلايا حيث يحدث فقدان للتحكم في النمو والتطور الذي يحدث في الخلايا الطبيعية فتبدأ الخلايا السرطانية بالتضخم وتصبح عندها مولدات للورم

فرط التنسج وتكون الورم hyperplasia and neoplasia
يطلق هذان المصطلحان على عمليتين حيويتين متشابهتين، ولكن الفرق الأساسي بينهما أن فرط التنسج يحدث فيه زيادة عدد الخلايا وزيادة حجم الأعضاء أو النسج أما تكون الورم فيتضمن إمكانية تحول الخلايا الطبيعية إلى خلايا ورمية وهو يحدث عندما يحدث فرط تنسج في ظروف نقص التحكم بالخلايا، ولذلك فهو إحدى أنماط فرط التنسج المرضي. يستخدم الجسم فرط التنسج لأغراض مفيدة وهو مسيطر عليه من قبل المنبهات والمثبطات أما تكون الورم فلا يكون منتظم ولا يساعد في أي هدف للجسم ولذلك يكون ارتفاع الواسمات السرطانية عابر في فرط التنسج في حين أنه يكون طويل الأمد في حالة السرطان.

الفرق بين الخلايا الطبيعية والخلايا السرطانية:
في حين أن التمايز والتضاعف يصبحان خارج السيطرة في الخلايا السرطانية لذلك يمكن للخلايا الطبيعية أن تتحول إلى خلايا سرطانية. تترافق هذه العملية عادة مع تغير في المكونات الوراثية للخلايا والمسؤولة عن السلوك المختلف والوظائف المختلفة للخلايا السرطانية
إن الفرق الأساسي الذي يميز الخلايا الطبيعية عن الخلايا السرطانية يتم من خلال ظواهر عديدة تتعلق ب genetic blue prints وتشوه التنظيم في التعبير عن وإعادة ترتيب تتاليات DNA المحرضة للورم.

الأورام الخبيثة والأورام الحميدة:
معظم الخلايا تمر بمرحلة حميدة ثم تتحول تدريجياً إلى الخباثة ثم تتحول إلى مرحلة النقائل إذا لم تتم معالجتها. تترافق عدم ثباتية الجينات في الخلايا السرطانية بقابلية حدوث طفرات جديدة في هذه الخلايا مما يؤدي إلى حدوث الأمراض الخبيثة. خلال المرحلة الحميدة تبقى الخلايا السرطانية في الموقع الأساسي وتظهر خطورة قليلة على حياة المريض وخلال المراحل الأولى يكون للمريض فرصة جيدة في الحصول على معالجة ناجحة من خلال الاستئصال الكامل للورم، لذلك فإن التحديد المبكر للأورام الحميدة له دور أساسي في الوقاية من الخباثة وخاصة في العائلات التي لديها عوامل خطورة للإصابة بالسرطان.

النقائل:
تترافق معظم الأورام القاتلة مع أورام نقائلية، تعتبر التغيرات الجينية المتعددة سبباً أساسياً لفقدان التوازن في النمو الخلوي مما يؤدي إلى تضاعف غير مضبوط . وتحدث النقائل بعد عدة عمليات تتضمن خلايا المضيف والخلايا السرطانية ووجود حامل للخلايا. حيث أن هذه الخلايا السرطانية لكي تحدث نقائل يجب أن تمزق الخلايا القاعدية الأساسية والسدى الخلالي بحيث تصل إلى الدم والأوعية اللمفية وتنتقل إلى مواضع مختلفة حيث تتوقف في النهاية في أنسجة صلبة أو أعضاء بعيدة عن مكان الورم. وفي هذه البيئة الجديدة يجب على الخلايا الورمية أن تعاود اختراق الجدار الوعائي لتتضاعف في الموضع الجديد، ويجب ملاحظة أن النقائل تحدث في نسج نوعية. تختلف الخلايا السرطانية في القدرة على إحداث النقائل ومعدل النمو كما تختلف في المستقبلات السطحية والطبيعة المناعية والاستجابة للأدوية السامة للخلايا.

سبيل نقل الإشارة:
يتحكم سبيل نقل الإشارة في كل من دورة حياة الخلية والموت الخلوي المبرمج. وهذا السبيل هو نقل نوعي ومنتظم لرسائل من خارج الخلية لتتحكم بعملية التضاعف ضمن نواة الخلية. في هذا السبيل تقوم المنبهات خارج الخلوية بالارتباط وتفعيل المستقبلات الموافقة من خلال فعالية بروتين التيروزين كيناز على سطح الخلية. تتضمن هذه المحفزات الهرمونات مثل الأنسولين وهرمونات قشر الكظر والسيتوكينات وبعض عوامل النمو مثل عامل النمو الابتيالي وعوامل النمو العصبية وحتى بعض المستضدات. بعد ذلك يتم تضخيم الاشارة ويتم التعبير عن الجينات الهدف في النواة وبالتالي يتم حدوث الاستجابة الحيوية مما يدفع الخلايا إلى زيادة أو تثبيط التضاعف. مؤخراً تمت معرفة آلية انتقال الاشارة بعد ارتباط عامل النمو بالمستقبل الغشائي وطريقة تأثيرها على تضاعف DNA الخلية، حيث أن ارتباط المنبهات بالمستقبل ينقص الإشارة التي تترجم إلى فسفرة بروتينات. مما يفعل مجموعة من البروتينات تتضمن البروتينات التي لها وظائف أنزيمية مثل البروتين كيناز، فعلى سبيل المثال الكثير من المحفزات ترتبط بسبيل البروتين G (ras ) وتؤدي إلى تغيرات حيوية عديدة.

دورة حياة الخلية:
دورة حياة الخلية إحدى أهم العوامل التي تنظم تضاعف الخلية، تتضمن دورة حياة الخلية مرور الخلية خلال مرحلة التضاعف. في معظم الخلايا تتألف دورة حياة الخلية من 4 مراحل: G1, S1, G2, M
يعتبر الطور G1 كفاصل بين الانقسام وبدء تضاعف DNA
خلال الطور S يتم تضاعف الجينوم في النواة
يعتبر الطور G2 فاصل بين تضاعف DNA وبدء الانقسام
هناك طور خامس يدعى G0 يتم لاصطناع البروتينات التي تتطلبها الخلايا من أجل الانقسام. يتم تحقيق ذلك من خلال سلسلة من التغيرات في glycine-dependent kinase (CDKs) . الشكل الفعال من CDKs هو معقد يتضمن على الأقل بروتينين كيناز وسيكلين وهذه المركبات التي تتدخل في دورة حياة الخلية يتم ترميزها من قبل أنماط جينية مختلفة وعندما تطرأ طفرة تؤدي لزيادة عدم الثباتية الجينية يتم تسريع عمليات الانقسام مما يؤدي لتشكل الورم. وبذلك تتميز الخلايا الورمية بغياب منظمات دورة حياة الخلية، وبذلك فإن الخلل في دورة حياة الخلية قد يسبب السرطان، وجدت الطفرات في الجينات المرمزة للسيكلين في العديد من السرطانات.

الموت الخلوي المبرمج:
التوازن بين التضاعف والموت الخلوي يتأثر بالموت الخلوي المبرمج والذي يعتبر موت فيزيولوجي للخلية. وهو آلية تدمير ذاتي موجودة في كل الخلايا وعند عدم قدرة الخلية على الموت الخلوي المبرمج يؤدي ذلك لحدوث السرطان. وفي الحالة العادية غالباً ما يستبدل الجسم الخلايا المتضررة بخلايا جديدة طبيعية وظيفياً. ولذلك يعتبر الموت الخلوي المبرمج آلية هامة في إعادة تشكيل النسج خلال النمو والتطور كما يعطي الموت الخلوي المبرمج للجسم إمكانية إزالة الخلايا التي تنمو بشكل زائد عن حاجة الجسم، أو الخلايا التي تتطور بشكل غير طبيعي أو التي تعرضت لخلل في الجينوم. بعض العوامل التي تؤثر في الموت الخلوي المبرمج تتضمن بروتين P53, Bcl2 نظام Fas/Fas Ligands والتي يمكن أن تثبط أو تحرض الموت الخلوي المبرمج. تساعد هذه العوامل في تشخيص وتحديد الإنذار والتطبيقات العلاجية للسرطان.

توليد الأوعية:
عملية حيوية يتم فيها تشكيل أوعية جديدة. يعتمد نمو الورم وتشكل النقائل على توليد الأوعية الدموية حيث أن توليد الأوعية الدموية عملية حرجة ليس فقط من أجل نمو الأورام الصلبة بل من أجل نقل الخلايا من مكان الورم الأساسي وتشكيل النقائل وهذه الأوعية الدموية الجديدة الخاصة بالورم تشكل ممراً للخلايا الورمية للدخول إلى الأوعية الدموية والدوران والانتقال إلى مواضع أبعد في الجسم. يرتبط مدى توعية الورم بشكل كبير بإمكانية تشكل النقائل وبمعدل النجاة عند المرضى فلكي ينمو الورم يجب أن يحرض وبشكل مستمر توليد أوعية جديدة.

الالتصاق:
جزيئات الالتصاق هي نمط نوعي من الغليكوبروتينات الغشائية وتتدخل في عمليات شفاء الجروح والعمليات الالتهابية والنقائل السرطانية.
تنظم هذه الجزيئات هجرة الكريات البيض إلى مواقع الالتهاب أو إلى النسج اللمفاوية وهناك أدلة متزايدة تظهر أن خلل التعبير عن جزيئات محددة في الغشاء يرتبط بإمكانية حدوث نقائل أو تحول الخلايا العادية إلى خلايا سرطانية
هناك ثلاث صفوف من جزيئات الالتصاق وهي:

Selectins
Integrins
Immunoglobulins
كل صف يظهر مركبات متنوعة لها خصائص مميزة، وجزيئات الالتصاق القابلة للانحلال يمكن أن توجد بشكل منحل في الدم وسوائل النسج.