لماذا لا تصاب الحيتان والأفيال بالسرطان رغم أن أجسادها العملاقة يفترض أن تكون فريسة سهلة له؟

يبدو أن الحيتان والأفيال لديها قدرة فريدة على تجنب الإصابة بمرض السرطان، وهذا أمر يثير حيرة العلماء، ويأملون بأن يكون حل هذا اللغز مفيداً للبشر.

فواحد من أكثر الألغاز المحيرة في الطب هو: لماذا لا تصاب بعض أنواع الكائنات الحية بالسرطان بينما يعاني البعض الآخر من الأورام التي تقصر حياتها؟

تميل الحيتان إلى انخفاض معدلات الإصابة بالسرطان، ولكنها السبب الرئيسي لوفاة الكلاب والقطط. 

الثعالب والنمور معرضة للإصابة، في حين أن الأغنام والظباء ليست كذلك. تتمتع الخفافيش أيضاً بحماية جيدة نسبياً ضد السرطان ولكن ليس الفئران أو الجرذان. يعد السرطان سبباً رئيسياً للوفاة لدى البشر ويقتل حوالي 10 ملايين شخص سنوياً. 

الأمر الأكثر إثارة للحيرة هو حقيقة أن العديد من المخلوقات الضخمة، بما في ذلك الحيتان والفيلة، لا تُصاب عموماً بالسرطان، في حين أنها في المقابل المُفترض أن تكون في خطر خاص لأنها لديها أعداداً كبيرة من الخلايا، كل منها يمكن أن يؤدي إلى ورم، حسبما ورد في تقرير لصحيفة The Guardian البريطانية.

هذه مفارقة بيتو، التي سُميت على اسم عالم الإحصاء البريطاني ريتشارد بيتو الذي أوجزها لأول مرة، وهي محور تحقيقات العلماء في معهد ويلكوم سانجر في كامبريدج بالمملكة المتحدة، الذين يعملون مع باحثين من عدد من المراكز، بما في ذلك جمعية علم الحيوان في لندن. 

أجساد الحيتان والأفيال الضخمة يفترض أن تكون أكثر عرضة لخطر السرطان

وقال رئيس المشروع أليكس كاغان: "السرطان مرض يحدث عندما تخضع خلية في الجسم لسلسلة من الطفرات في حمضها النووي وتبدأ في الانقسام بشكل لا يمكن السيطرة عليه، وتفشل دفاعات الجسم في وقف هذا النمو". وأضاف: "كلما زاد عدد الخلايا التي يمتلكها حيوان ما، فإن ذلك يشير إلى زيادة خطر الإصابة بالسرطان". 

يدعم هذه النقطة سيمون سبيرو، أخصائي علم الأمراض البيطري للحياة البرية في جمعية علم الحيوان، حيث قال: "فكر في الخلايا على أنها تذاكر يانصيب: كلما زادت تذاكرك، زادت فرصتك في الفوز بالجائزة الكبرى التي، في هذه الحالة، هي السرطان. لذلك إذا كان لديك خلايا أكثر من الإنسان بألف مرة، فيجب أن يكون لديك خطر أكبر بألف مرة للإصابة بالسرطان". 

من هذا المنظور، هناك بعض أنواع الحيتان التي من المفترض ألا تكون قادرة على بلوغ عام واحد من عمرها إلا وتُصاب بالسرطان؛ لأن لديها عدداً كبيراً من الخلايا، عدة كوادريليونات مقارنة بالبشر، الذين لديهم تريليونات فقط. لكن هذا ليس ما يُلاحَظ. يبلغ متوسط عمر الحيتان المقوسة الرأس من 100 إلى 200 عام، على سبيل المثال، بينما يبلغ متوسط عمر الأفيال حوالي 70 عاماً. ومع ذلك، بالمقارنة مع البشر، لديهم جميعاً خلايا بآلاف الأضعاف، كل منها نقطة انطلاق محتملة لطفرة قد تؤدي إلى السرطان. 

الحيوانات طويلة العمر تتراكم فيها الطفرات بمعدل أبطأ

في محاولة لفهم هذه المفارقة، درس فريق سانجر مجموعة من الحيوانات التي نفقت لأسباب طبيعية في حديقة حيوان لندن. كانت جميعها من الثدييات وتضم الأسود والنمور والزراف والقوارض. بالإضافة إلى ذلك، ضُمِّنَت فئران الخلد العارية من مركز مختلف في الدراسة. 

قال كاجان: "إنها بحجم الفأر لكنها تعيش لمدة 30 عاماً تقريباً ولا تصاب أبداً بالسرطان". 

ثم عزل العلماء الخلايا المعروفة باسم خلايا القبو المعوية من كل حيوان مات حديثاً ودرسوا جينوماتها. 

أضاف كاجان: "تُجدَّد هذه الخلايا باستمرار بواسطة الخلايا الجذعية وهي طريقة من الدرجة الأولى لمقارنة الجينومات. لقد استخدمناها لإحصاء عدد الطفرات التي تراكمت لدى كل نوع كل عام". 

وقال: "ما وجدناه كان مذهلاً للغاية. كان عدد الطفرات التي تراكمت في كل عام يتفاوت بشكل كبير. بشكل أساسي، وُجِدَ أن الأنواع طويلة العمر تتراكم فيها الطفرات بمعدل أبطأ بينما تتراكم الأنواع قصيرة العمر وذلك بمعدل أسرع. على سبيل المثال، في البشر، نحصل على حوالي 47 طفرة في السنة، بينما في الفئران تبلغ 800 في السنة. تعيش الفئران لمدة 4 سنوات، بينما يبلغ متوسط عمر الإنسان 83.6 سنة". 

بالإضافة إلى ذلك، وُجد أنه في نهاية العمر، جمعت جميع الحيوانات المختلفة التي جرت دراستها حوالي 3200 طفرة. قال كاغان: "العدد المماثل للطفرات في نهاية عمر هذه الحيوانات المختلفة مذهل، رغم أنه لم يتضح بعد ما إذا كان هذا سبباً للشيخوخة". 

لكن من غير الواضح بالضبط كيف نجحت الحيوانات طويلة العمر في إبطاء معدل طفرات الحمض النووي لديها. بالإضافة إلى ذلك، أُنشِئ رابط بين معدلات الطفرات والعمر فقط للحيوانات ذات الأعمار المنخفضة إلى المتوسطة. 

قال سبيرو: "يمكننا فقط دراسة المخلوقات التي ماتت في وفياتٍ طبيعية، وهذه الأعمار الطويلة جداً ستكون نادرة بطبيعة الحال. سيتعين علينا الانتظار للحصول على تلك البيانات". 

ملكة النمل تعيش 30 عاماً والعامل لمدة عام رغم أن لهما نفس الجينوم

بالإضافة إلى ذلك، نظرت المرحلة الأولى من مشروع سانجر في الثدييات فقط. والآن يمتد المشروع ليشمل النباتات والحشرات والزواحف. 

قال كاغان: "الحشرات الاجتماعية مثل النمل مثيرة للاهتمام بشكل خاص. النمل العامل وملكته لديه نفس الجينوم ولكن الملكة تعيش لمدة 30 عاماً بينما يستمر النمل العامل لمدة عام أو عامين. يشير هذا إلى أن الملكة ربما تنشِّط إصلاح الحمض النووي بشكل أفضل، رغم أنه قد تكون هناك تفسيرات أخرى". 

وأضاف كاغان أن أبحاثهم تشير إلى أن الفأر، الذي يُستخدَم في تجارب السرطان، قد لا يكون أفضل نموذج للبحث بسبب قصر عمره للغاية. 

وقال: "يمكننا الآن التفكير في النظر إلى الأنواع التي تعيش لفترة أطول والتي قد تكون أكثر صلة بالموضوع وتكون نماذج مفيدة لفهم مقاومة السرطان". 

ويقول العلماء إن النقطة الحاسمة هي أن الربط بين معدلات الطفرات والأورام والشيخوخة يقدم فهماً جديداً لكلتا العمليتين، ويمكن أن يؤدي إلى تحسين فحص السرطان والعلاجات التي قد تخفف من أسوأ آثار الشيخوخة. 

لم يتم حل اللغز بعد ولكن يبدو أن العلماء يقتربون من حله.