*الفيروسات: زراعتها واكتشافها - تضاعفاتها - الأورام والفيروسات

السرطان عشوائي. يؤثّر على البشر والحيوانات، الصغار والكبار, الذكور والإناث, الأغنياء والفقراء. في الولايات المتّحدة، أكثر من 557,000 شخص يموتون من السرطان سنوياً، يجعل المرض السبب الرئيسي للموت بعد أمراض ونوبات القلب. حول العالم، أكثر من 7 مليون شخص يموتون من السرطان كلّ سنة.

السرطان نمو لا يمكن السيطرة عليه وإنتشار للخلايا
الأورام هي نتيجة إنقسامات خلوية لا يمكن السيطرة عليها
السرطان ينتج، جزئيا، من تكاثر لا يمكن السيطرة عليه (خيطي mitosis) لخلية وحيدة. تهرب الخلية من العوامل المسيطره على دورة الخلية وبينما تواصل التضاعف, تشكّل عنقود من الخلايا قريبا. في النهاية، العنقود ينتج نسخة من الخلايا الشاذّة يشار إليها باسم الورم. عادة، الجسم سيستجيب على الورم بإحاطته بكبسولة من النسيج الرابط. مثل هذا الورم الموضعي يسمى حميد لأنه عادة ليس مهدد للحياه.
التغييرات الإضافية يمكن أن تحدث لخلايا الورم التي تطلقها من حدودها المعيّنة. في أغلب الأحيان تلتصق بحزم أقل من الخلايا الطبيعية وتخفق في التوقّف عن الإنقسام عندما الخلايا تقابل بعضها البعض. قد تهرب من الكبسولة وتنتشر الخلايا إلى الأنسجة الأخرى من الجسم. مثل هذا الورم الآن يوصف كخبيث والفرد عنده الآن سرطان cancer (سرطان cancer = "سرطان بحري crab"؛ إشارة إلى الإنتشار المتفرع للخلايا، الذي يشبه السرطان البحري). لذا , سلسلة من التغييرات يجب أن تحدث للخلية الصحّية قبل أن يمكن أن تصبح خلية سرطان أو ورم.
كيف يمكن لمثل هذه الكتلة من الخلايا تجلب المرض والبؤس إلى الجسم؟ بأعدادها المطلقة، خلايا السرطان تغزو وتتلف أنسجة موضعية، تعيق الوظائف الطبيعية، وتخنق الأعضاء إلى الموت بإنتزاعها المواد المغذّية الحيوية. لذا، مريض السرطان سيعاني بشكل عام من فقدان الوزن حتى بينما يحافظ على تغذية طبيعية.

الفيروسات ترتبط بحوالي20 % من الأورام البشرية
بضعة فيروسات حيوانية هي عوامل نشوء الورم
منظمة الصحة العالمية (WHO) تقدر بأن 60 % إلى 90 % من كلّ أمراض السرطان البشرية ترتبط بمولدات التسرطن، عوامل طبيعيه وكيميائية تنتج تغييرات خلوية تؤدّي إلى السرطان. بين المسرطنات الكيميائية المعروفة الهيدروكربونات الموجوده في دخان السيجارة بالإضافة إلى الأسبستوس، النيكل، بعض مبيدات الحشرات والأصباغ، والملوثات البيئيه في كميات عالية. العوامل الطبيعيه تتضمّن الأشعه فوق البنفسجيه (UV) والأشعة السينية.
بضعة فيروسات تتصرف كمسرطنات أيضا. في 1911، أثبت بيتون روس Peyton Rous بأنّ فيروس سبّب ورم لحمي sarcoma في الدجاج. التجارب الأخرى مع الحيوانات أشارت إلى أن فيروسات أخرى أيضا يمكن أن تسبب تشكيل ورم.
عدد من الفيروسات حالياً عزلت من أمراض السرطان البشرية (جدول 3). عندما هذه الفيروسات تنقل إلى مزارع خلوية وحيوانيه، يحدث تحويل جدير بالملاحظة من خلايا طبيعية إلى خلايا الورم. أمثلة لمثل هذه الفيروسات السرطانيه (المسبّبه للورم) هي فيروسات الهربس herpesviruses المرتبطه بأورام لعنق الرحم البشري وفيروس Epstein-Barr، الذي يرتبط بورم بوركيت Burkitt اللمفاوي, ورم للفكّ. ملاحظة خاصّة لسرطان عنق الرحم، ثاني سرطان شائع في النساء تحت عمر 35 سنه. بعض تحت أنواع فيروس papilloma البشري (العائلة Papovaviridae) لها إرتباط قوي بهذا السرطان. في دراسة واحدة، 71 % من النساء المصابات بسرطان عنق الرحم كان فيروس papilloma البشري (HPV) موجود في مسحة من عنق رحمهن. الأخبار الجيدة أن هناك حالياً لقاح، يسمّى Gardasil، الذي يزوّد تقريبا 100 % حماية ضدّ السلالتين الأكثر شيوعاً من فيروس papilloma البشري التي تسبّب 70 % من سرطان عنق الرحم والسلالتين الأخريتين المسؤولتين عن 90 % من الثآليل التناسلية.

جدول 3: الفيروسات السرطانيه البشريه وتأثيراتها على نمو الخلية
الفيروس السرطاني
المرض الحميد
التأثير
السرطان المرتبط
أورام فيروسات DNA
Papovaviridae
• فيروس papilloma البشري (HPV)
ثآليل حميدة
ثآليل تناسلية
تشفّر الجينات التي تثبط البروتينات التنظيميه لنمو الخلية
سرطان القضيب الذكري, سرطان عنق الرحم، وسرطان الفم والبلعوم
Polyomaviridae
• فيروس بوليوما خلية ميركيل (MCPV)
مجهول
يتحقق منه
سرطان خلية ميركيل
Herpesviridae
• فيروس Epstein-Barr (EBV)
mononucleosis المعدي
يحفّز نمو الخلية وينشّط جين خلية العائل الذي يمنع موت الخلية
ورم Burkitt اللمفاوي
ورم Hodgkin اللمفاوي
• فيروس الهربس 8 (HV8)
نمو في العقد اللمفاوية
تشكل جروح في النسيج الرابط
ورم Kaposi اللحمي
Hepadnaviridae
• فيروس إلتهاب الكبد بي (HBV)
إلتهاب الكبد بي
يحفّز الإنتاج المفرط من منظّم النسخ
سرطان الكبد
أورام فيروسات RNA
Flaviviridae
• فيروس إلتهاب الكبد سي (HCV)
إلتهاب الكبد سي
يتحقق منه
سرطان الكبد
Retroviridae
• فيروس لوكيميا خلية T البشري
ضعف السيقان
يشفّر بروتين ذلك الفيروس (HTLV-1) الذي ينشّط تعبير جين محفز النمو
ورم لمفاوي/لوكيميا خلية T البالغ
• فيروس المرتبط بفيروس اللوكيميا Xenotropic murine (XMRV)
مرض الإعياء المزمن (؟ )
مجهول
تأثير غير واضح
سرطان البروستات
(؟ )
الفيروسات السرطانية تحوّل الخلايا المصابة
تمثّل Oncogenes جينات تسبّب الورم
الطريق إلى السرطان يتضمّن عادة العديد من التغيرات الخلوية، والفيروسات السرطانية قد تلعب دور في البعض من هذه الخطوات التي تعطّل السيطرة على نمو الخلية الطبيعي. على سبيل المثال، بعض التأثيرات الفيروسية غير مباشرة. في حالة إلتهاب الكبد بي وإلتهاب الكبد سي، هو إلتهاب للكبد طويل المدى تسببه الفيروسات التي يمكن أن تسبّب تشكيل ورم في نهاية المطاف. في الحالات الأخرى، الفيروسات السرطانية تلعب دور أكثر خبثاً. تحمل بعض هذه الفيروسات الجينات التي منتجات بروتينها ترمي مفتاح ربط إلى تحكم النمو الخلوي. عندما يصيب فيروس papilloma البشري خلية ويبدأ النمو الشاذّ، تنتج جينات فيروس papilloma البشري منتجات بروتينيه تمنع الخلايا المصابة من الإنتحار. النمو يستمرّ والورم قد ينشأ.
الفيروسات السرطانية الأخرى يمكن أن تحمل ما يسمى بالجينات السرطانيه oncogenes، جينات قادرة، عندما تنشّط، أن تحوّل خلية. إفترض أولا من قبل روبرت هوبنر Robert Huebner وجورج تودارو George Todaro في 1969، الباحثان أقترحا بأن الجينات السرطانيه تستقر عادة في DNA الكروموسي للخلية. في أواخر السبعينات، الباحثان جي. مايكل بيشوب J. Michael Bishop وهارولد فرموس Harold Varmus، من جامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو، حدّدا مكان الجينات السرطانيه في أنواع مختلفه من الكائنات الحية من ذباب الفاكهة إلى البشر. عملا أيضا إكتشاف مدهش بأنه عملياً توجد نفس الجينات في فيروسات معينه، وإفترضوا بأن هذه الجينات يمكن أن تكون أستحوذ عليها من قبل الفيروسات من العدوى السابقة. يبدو بأنّ الجينات السرطانيه لم تكن فيروسيه في الأصل لكن جزء من الهبة الوراثية لكلّ خلية حيّة.
بيّن إكتشاف الجينات السرطانيه أن بعض أشكال السرطان لها قاعدة وراثية. بينما إستمرّت البحوث، إستخلص باحثي علم الأورام DNA من الأورام وإستعملوه لتحويل خلايا صحّية إلى خلايا متورمه في صحن مزرعة. علاوة على ذلك، ظنوا أن مادة التحوّل كانت في قطعة صغيرة من DNA خلية الورم — من المحتمل جين وحيد. أخيرا، في 1981، عزلت ثلاثة مجموعات بحث منفصلة جين سرطاني مستقر في سرطان المثانة البشري. حتى الآن، عرّف أكثر من 60 جين سرطاني مختلف.
في السنوات الأخيرة، نظرية نشاط الجين السرطاني عدلت بعض الشّيء. الباحثون الآن يقترحون بأنّ الجينات الطبيعية، تسمّى جينات مسرطنه أوّليه، متقدمه الجينات السرطانيه. الجينات المسرطنه الأوّليه لربّما لها وظائف مهمة كمنظّمات للنمو والأنقسام الخيطي (الميتوزي). لأن الجينات المسرطنه الأوّليه توجد في الأشكال المتنوّعة من الحياة، يجب أن تكون مهمه في أيض الخلية، ربما كمنظّمات نمو. في الحقيقة، الجينات المسرطنه الأوّليه يمكن أن تحوّل إلى جينات سرطانيه بالإشعاع، بالمادة الكيميائية المسرطنه، بكسر وإعادة تنظيم الكروموسومات، أو بالفيروسات التي بعدها يبدأ تشكيل الورم.
لكن كيف تسبّب الفيروسات التحويل؟ لاحظ علماء الفيروسات بأنّه عندما بعض الفيروسات، مثل الفيروسات العكسية، تدخل خلية، قد تصبح فيروس أولي. أحياناً تكامل الفيروس الأولي سيكون مجاور للجينات المسرطنه الأوّليه, تعديل تعبيره مثل هذا بأنّها discrupts سيطرة النمو الطبيعي وقد ينتج ورم.
بالإضافة لذلك، عندما يسبب تضاعف فيروس، الفيروس الأولي قد لا يضاعف DNA الفيروسي الخاص به فقط، لكن أيضا بضعة جينات مجاورة للعائل. لذا، عندما تنتج فيروسات جديدة، DNA الفيروسي يحتوي جين مسرطن أوّلي كجزء من مورّثه. مثل هذه الجينات المسرطنه الأوّليه "المأسوره" في المورّث الفيروسي تسمى جينات سرطانيه-v (v-oncogenes).
عندما تصيب هذه الفيروسات السرطانية خلية أخرى، v-oncogene هي تحت سّيطرة الفيروس — ليس خلية العائل. لذا، تعبير الجين المسرطن الأوّلي أو v-oncogene يمكن أن يؤثّر على النمو الخلوي والأنقسام الخيطي. على سبيل المثال , v-oncogenes قد تزوّد تتابعات وراثية لعوامل النمو التي تحفّز تطوير الخلية الذي لا يمكن السيطرة عليه والتكاثر.
آلية أخرى للتحويل درست بفيروس ورم بوركيت اللمفاوي Burkitt lymphoma. في هذا السرطان للأنسجة الرابطة اللمفاوية للفكّ، يسبّب المورّث الفيروسي تحويل الخلايا اللمفاوية B, نوع من خلايا الدم البيضاء المهمة في المناعة. يسبّب الحدث أن الجين المسرطن الأوّلي proto-oncogene c-myc، الذي يشترك في نمو الخلية، يتحرّك من كروموسوم 8 إلى كروموسوم 14، بعيدا من تأثير جينات سيطرته. الجين المسرطن الأوّلي، الآن الجين سرطاني، يبدو بإنه ينتج كميات مرتفعة من منتجه البروتيني، مما يؤدّي إلى تشكيل الورم.
العدوى بفيروس سرطاني أكثر شيوعا من السرطان الذي قد يطوّر. لذا، العدوى قد تسبّب ورم، لكن أحداث بيئية و/أو وراثيه إضافيه مطلوبة قبل أن تصبح الخلية بشكل حقيقي خلية سرطانيه. السبب أن الفيروسات تسمى فيروسات سرطانية هو لأن v-oncogene أو الجينات السرطانيه النشّطه في العديد من الحالات توجّه الخلايا المصابة, “إنقسام، إنقسام، إنقسام!” في فترة قصيرة, يشكّل ورم. تعطي الإنقسامات المفرطة فرصة للطفرات الأخرى للحدوث والتي يمكن أن تقود الخلايا المصابة أسفل المسار إلى تشكيل السرطان والورم الخبيث.
هذه القدرة من الفيروسات لتصبح في داخل الخلايا وتوصّل معلوماتها الفيروسية عولجت من قبل فرق البحث الطبية باستعمال تقنيات الهندسة الوراثيه لتوصيل الجينات لمعالجة الأمراض الوراثية.