سلول های سرطانی در مقابل سلول های طبیعی: چگونه آنها متفاوتند؟

بین سلول های سرطانی و سلول های طبیعی اختلاف زیادی وجود دارد. برخی از تفاوت ها به خوبی شناخته شده اند، در حالیکه دیگران تنها اخیرا کشف شده اند و به خوبی شناخته شده نیستند. شما ممکن است علاقه مند به چگونگی تشخیص سلول های سرطانی در مقایسه با سرطان خود یا یکی از عزیزانتان باشید. برای محققان، درک اینکه چگونه سلولهای سرطانی به طور متفاوتی از سلولهای طبیعی عمل می کنند، پایه ای برای توسعه درمان هایی طراحی شده برای خلاص شدن از بدن سلول های سرطانی بدون آسیب رساندن به سلول های طبیعی است.

بخش اول این فهرست، تفاوت های اساسی بین سلول های سرطانی و سلول های سالم را مورد بحث قرار می دهد. برای کسانی که علاقه مند به برخی از تفاوت های دشوار برای درک هستند، بخش دوم این لیست فنی تر است.

توضیح مختصری از پروتئین های موجود در بدن که تنظیم کننده رشد سلول هستند نیز در درک و بررسی سلول های سرطانی کمک می کند. DNA ما دارای ژن هایی است که به نوبه خود طرح هایی برای پروتئین های تولید شده در بدن هستند. برخی از این پروتئین ها عامل رشد، مواد شیمیایی هستند که به سلول ها تقسیم می شوند و رشد می کنند. دیگر پروتئین ها برای سرکوب رشد کار می کنند. جهش در ژنهای خاص (به عنوان مثال کسانی که دود سیگار کشیدن، تابش اشعه، اشعه ماوراء بنفش و دیگر مواد سرطان زا هستند) می توانند تولید غیرطبیعی پروتئین را ایجاد کنند. ممکن است بیش از حد بسیاری تولید شود یا به اندازه کافی نباشد یا این که پروتئین غیرطبیعی است و عملکرد متفاوت دارد.

سرطان یک بیماری پیچیده است و اغلب ترکیبی از این اختلالات است که منجر به یک سلول سرطانی می شود، نه یک جهش یا یک اختلال پروتئینی.

سلول های سرطانی در مقابل سلول های عادی

در زیر برخی از تفاوت های عمده بین سلول های طبیعی و سلول های سرطانی وجود دارد که به نوبه خود سبب می شود که تومورهای بدخیم رشد می کنند و به محیط اطرافشان متفاوت از تومورهای خوش خیم پاسخ دهند.

• رشد - سلول های طبیعی در حال رشد (بازتولید) هنگامی که سلول های کافی وجود دارد. به عنوان مثال، اگر سلول ها برای برش برش در پوست تولید می شوند، سلول های جدید دیگر تولید نمی شوند زمانی که سلول های کافی موجود برای پر کردن سوراخ وجود دارد؛ وقتی کار تعمیر انجام می شود. در مقابل، سلول های سرطانی زمانی رشد می کنند که سلول های کافی وجود دارند. این رشد مداوم اغلب منجر به ایجاد تومور (خوشه ای از سلول های سرطانی) می شود. هر ژن در بدن دارای یک طرح است که برای یک پروتئین متفاوت کپی می کند. برخی از این پروتئین ها عامل رشد، مواد شیمیایی هستند که به سلول ها برای رشد و تقسیم شدن می گویند. اگر ژن که برای یکی از این پروتئین ها کپی می شود، با یک جهش (آنکوژن) در موضع "در" قرار می گیرد و پروتئین رشدی همچنان تولید می شود. در پاسخ، سلول ها همچنان رشد می کنند.

• سلولهای ارتباطی با سلول های دیگر با سلول های دیگر ارتباط برقرار نمی کنند. سلول های عادی به سیگنال های فرستاده شده از دیگر سلول های مجاور پاسخ می دهند که اساسا "شما به مرز خود رسیده اید." هنگامی که سلول های طبیعی "شنوایی" این سیگنال ها رشد می کنند، متوقف می شود. سلول های سرطانی به این سیگنال پاسخ نمی دهند.
• تعمیر سلول و مرگ سلولی - سلول های طبیعی یا زمانی که آسیب دیده یا پیر می شوند، مرمت می شوند یا می میرند (تحت آپوپتوز قرار می گیرند). سلول های سرطانی یا اصلاح نمی شوند یا آپوپتوز را تحت تاثیر قرار نمی دهند. به عنوان مثال، یک پروتئین به نام p53 به بررسی اینکه آیا یک سلول برای اصلاح بیش از حد آسیب دیده است یا خیر، توصیه می کند که سلول خود را بکشد. اگر این پروتئین p53 غیر طبیعی یا غیر فعال باشد (به عنوان مثال، از جهش در ژن p53 )، پس از آن سلول های قدیمی یا آسیب دیده مجاز به تولید مثل می شوند. ژن p53 یک نوع از ژن سرکوب کننده تومور است که برای پروتئین هایی که رشد سلول ها را سرکوب می کند کدگذاری می شود.
• انعطاف پذیری - سلول های طبیعی مواد ترشح می کنند که آنها را در یک گروه قرار می دهد. سلول های سرطانی قادر به ساخت این مواد هستند و می توانند به مناطق نزدیک، یا از طریق جریان خون یا سیستم کانال های لنفاوی به مناطق دور بدن، "شناور" شوند.
• توانایی متاستاز کردن (اسپرد) - سلول های طبیعی در ناحیه بدن قرار دارند که در آن تعلق دارند. به عنوان مثال، سلولهای ریه در ریه ها باقی می مانند. سلول های سرطانی، به دلیل عدم وجود چسبندگی مولکول هایی که سبب چسبندگی می شوند، می توانند از طریق جریان خون و سیستم لنفاوی به سایر نقاط بدن سفر می کنند؛ آنها توانایی متاستاز دارند . هنگامی که آنها در یک منطقه جدید (مانند گره های لنفاوی ، ریه ها، کبد یا استخوان ها) می رسند، شروع به رشد می کنند، اغلب تومورهایی را که از تومور اولیه دور هستند تشکیل می دهند. (درباره نحوه گسترش سرطان بیشتر بدانید.)

• ظاهر - بر اساس یک میکروسکوپ، سلول های طبیعی و سلول های سرطانی ممکن است کاملا متفاوت باشند. در مقایسه با سلول های طبیعی، سلول های سرطانی اغلب در اندازه سلولی بیشتر متغیر هستند؛ برخی از آنها بزرگتر از حد طبیعی هستند و برخی از آنها کوچکتر از حد نرمال هستند. علاوه بر این، سلول های سرطانی اغلب یک شکل غیر طبیعی دارند، هر دو سلول و هسته (مغز) سلول. هسته به نظر می رسد هر دو بزرگتر و تاریک تر از سلول های طبیعی است. دلیل تاریکی این است که هسته سلول های سرطانی حاوی DNA بیش از حد است. نزدیک به هم، سلولهای سرطانی اغلب تعداد کروموزوم غیر طبیعی دارند که در حالت ناهنجار مرتب شده اند.

• میزان رشد سلول های طبیعی، خود سلول ها را بازسازی می کنند و سپس زمانی که سلول های کافی وجود دارند متوقف می شوند. سلول های سرطانی به سرعت رشد می کنند تا سلول ها فرصتی برای بالغ شدن داشته باشند.
• بلوغ طبیعی سلول های بالغ. سلولهای سرطانی، زیرا به سرعت رشد می کنند و قبل از اینکه سلول ها کاملا بالغ شوند، هنوز نابالغ هستند. پزشکان از این واژه برای تشریح سلول های نابالغ استفاده می کنند (در مقایسه با سلول های بالغ بیشتر توصیف می شوند). روش دیگری برای توضیح این است که سلول های سرطانی را به عنوان سلول هایی که رشد نمی کنند و به سلول های بالغ متخصص تبدیل شوند. درجه بلوغ سلول ها به "درجه" سرطان مربوط می شود . سرطان ها در مقیاس 1 تا 3 درجه بندی می شوند و 3 مورد تهاجمی ترین آنها است.
• از بین بردن سیستم ایمنی بدن - هنگامی که سلول های طبیعی آلوده می شوند، سیستم ایمنی بدن (از طریق سلول های به نام لنفوسیت ها) آنها را شناسایی و حذف می کند. سلول های سرطانی می توانند سیستم ایمنی بدن را به اندازه کافی بلند کنند تا بتوانند به وسیله فرار از تشخیص و یا ترشح مواد شیمیایی که سلول های ایمنی را که به صحنه می آیند را غیر فعال کنند، به یک تومور رشد می کنند. بعضی از داروهای جدید ایمونوتراپی این جنبه از سلولهای سرطانی را مورد توجه قرار می دهند.
• عملکرد سلول های طبیعی عملکردی است که آنها برای انجام آن عمل می کنند، در حالی که سلول های سرطانی ممکن است عملکردی نداشته باشند. به عنوان مثال، سلول های سفید خون طبیعی به مبارزه با عفونت کمک می کنند. در لوسمی تعداد سلول های سفید خون ممکن است بسیار زیاد باشد، اما از آنجایی که سلول های سفید خون سرطانی به اندازه آنها کار نمی کنند، افراد حتی می توانند با عوارض بالقوه خون در معرض خطر ابتلا به عفونت باشند. همین امر می تواند برای مواد تولیدی نیز صادق باشد. به عنوان مثال، سلولهای تیروئید طبیعی، هورمون تیروئید تولید می کنند. سلولهای تیروئید سرطانی ( سرطان تیروئید ) ممکن است هورمون تیروئید تولید نکنند. در این مورد، علیرغم افزایش میزان بافت تیروئید بدن ممکن است به اندازه کافی هورمون تیروئید ( کم کاری تیروئید ) داشته باشد.
• عرضه خون - آنژیوژنز فرآیندی است که سلول ها عروق خونی را برای رشد و تغذیه بافت جذب می کنند. سلول های طبیعی تحت فرآیندهای به نام آنژیوژنز به عنوان بخشی از رشد و توسعه طبیعی و زمانی که بافت جدید مورد نیاز برای تعمیر بافت آسیب دیده است، تحت فرآیند نامیده می شوند. سلول های سرطانی حتی اگر رشد لازم نیست، آنژیوژنز می شود. یک نوع از درمان سرطان شامل استفاده از داروهای مهار کننده آنژیوژنز است که داروهای آنژیوژنز را در بدن متوقف می کنند تا از رشد تومور جلوگیری شود.

تفاوت بیشتر بین سلول های سرطانی و سلول های طبیعی

این لیست شامل تفاوت های بیشتر بین سلول های سالم و سلول های سرطانی است. برای کسانی که مایل به رد این نکات فنی هستند، لطفا به زیرمجموعه ای که به اختصار خلاصه شده است، جست و جو کنید.

• جلوگیری از سرکوب کننده های رشد- سلول های طبیعی توسط سرکوب کننده های رشد (تومور) کنترل می شوند. سه نوع اصلی از ژن های سرکوب کننده تومور وجود دارد که پروتئین هایی را که باعث سرکوب رشد می شوند، کد گذاری می کنند. یک نوع سلول ها را برای کاهش سرعت و قطع تقسیم می کند. یک نوع مسئول تغییرات در سلولهای آسیب دیده است. نوع سوم مسئول آپوپتوزیس بالا است. جهش هایی که منجر به هر کدام از این ژن های سرکوب کننده تومور می شود، باعث غیر فعال شدن سلول های سرطانی می شود.
• Invasiveness- سلول های طبیعی سلول های همسایه را به سیگنال ها گوش می دهند و هنگامی که آنها را در بافت های اطراف نفوذ می کند (چیزی به نام مهار تماس نامیده می شود)، سلول های سرطانی این سلول ها را نادیده می گیرند و به بافت های مجاور حمله می کنند. تومورهای خوش خیم (غیر سرطانی) دارای یک کپسول فیبری هستند. آنها ممکن است در مقابل بافت های اطراف شلیک کنند ولی با بافت های دیگر حمله نمی کنند. در مقابل، سلولهای سرطانی مرزها را تحت نظر نمی گیرند و به بافت ها حمله می کنند. این نتایج در طرح های انگشتی است که اغلب در اسکن رادیولوژیک تومورهای سرطانی مشاهده می شود. کلمه سرطان، در حقیقت، از کلمه لاتین برای خرچنگ استفاده می شود که برای توصیف حمله قلبی به سرطان ها در بافت های مجاور است.
• منبع انرژی - سلولهای طبیعی اغلب انرژی خود را (به صورت یک مولکول به نام ATP) از طریق فرایندی به نام چرخه کراکس به دست می آورند و تنها مقدار کمی از انرژی خود را از طریق فرایند متفاوتی به نام گلیکولیز وارد می کنند. در حالی که سلولهای طبیعی بیشتر انرژی خود را در حضور اکسیژن تولید می کنند، سلول های سرطانی اکثریت انرژی خود را در غیاب اکسیژن تولید می کنند. این استدلال در مورد درمان های اکسیژنی هیپرباریک است که در برخی افراد مبتلا به سرطان آزمایشگاهی (با نتایج ناامید کننده تا کنون) مورد استفاده قرار گرفته است.
• مرگ و میر / جاذبه - سلول های طبیعی غیرعادی هستند، یعنی آنها عمر دارند. سلول ها برای همیشه برای همیشه زندگی نمی کنند و درست مانند انسان هایی که در آن حضور دارند، سلول ها پیر می شوند. محققان شروع به نگاه به چیزی به نام تلومر ، ساختارهایی که DNA را در انتهای کروموزوم نگه می دارند، برای نقش آنها در سرطان. یکی از محدودیت های رشد در سلول های طبیعی، طول تلومرها است. هر بار که سلول تقسیم می شود، تلومر ها کوتاهتر می شوند. هنگامی که تلومرها خیلی کوتاه می شوند، سلول دیگر نمی تواند تقسیم شود و سلول می میرد. سلول های سرطانی راهی برای تجدید تلومرها وجود دارد تا بتوانند تقسیم کنند. یک آنزیم به نام تلومراز برای افزایش تلومرها کار می کند تا سلول بتواند به طور نامحدود تقسیم شود و اساسا تبدیل به جاودانگی شود.
• توانایی «پنهان کردن» - بسیاری از افراد تعجب می کنند که چرا سرطان می تواند سالها و چند دهه بعد از ظهور (به ویژه در مواردی که تومورها مانند سرطان های مثبت با گیرنده های استروژن مثبت است) چندان دیر نشده باشد. چندین نظریه وجود دارد که چرا سرطان ممکن است سرچشمه بگیرد . به طور کلی تصور می شود که یک سلسله مراتب سلول های سرطانی وجود دارد که برخی از سلول ها (سلول های بنیادی سرطانی) دارای توانایی مقاومت در برابر درمان و دراز کشیدن هستند. این منطقه فعال تحقیقاتی است و بسیار مهم است.
• بی ثباتی ژنومی - سلول های طبیعی دارای DNA طبیعی و تعداد طبیعی کروموزوم هستند. سلول های سرطانی اغلب تعداد کافی از تعداد کروموزوم های غیر طبیعی دارند و DNA به طور گسترده ای غیر طبیعی می شود، زیرا بسیاری از جهش ها ایجاد می شود. بعضی از این ها موتاسیون های راننده هستند، به این معنی که آنها تحرک سلول را سرطانی می کنند. بسیاری از جهش ها جهش های مسافری هستند، به این معنی که آنها عملکرد مستقیم برای سلول های سرطانی ندارند. برای برخی از سرطان ها، تعیین اینکه کدام موتاسیون های راننده وجود دارد ( پروفایل های مولکولی یا آزمایش ژن )، پزشکان را قادر به استفاده از داروهای هدفمند می کند که به طور خاص رشد سرطان را هدف قرار می دهند. توسعه درمان های هدفمند از قبیل بازدارنده های EGFR برای سرطان با جهش های EGFR یکی از مناطق سریعتر و پیشرفته در درمان سرطان است.

تغییرات چندگانه مورد نیاز برای سلول برای تبدیل شدن به سرطان

همانطور که در بالا ذکر شد، بین سلول های طبیعی و سلول های سرطانی تفاوت های زیادی وجود دارد. همچنین قابل توجه است تعداد "بازرسی ها" است که باید برای سلول به سرطان تبدیل شود.

• سلول نیاز به فاکتورهای رشدی دارد که سبب رشد آن می شود حتی زمانی که رشد لازم نیست.
• باید پروتئین هایی که سلول های مستقیم را متوقف می کنند رشد کند و از بین بروند، زمانی که غیر طبیعی می شوند، فرار کنند.
• سلول نیاز به فرار از سیگنال های دیگر سلول ها دارد
• سلول ها باید "چسبندگی" (مولکول های چسبندگی) طبیعی را که سلول های طبیعی تولید می کنند، از دست بدهند.

در کل، برای یک سلول عادی بسیار دشوار است که سرطانی شود، که ممکن است به نظر شگفت انگیزی تبدیل شود زیرا یکی از دو مرد و یکی از سه زن در طول زندگی خود سرطان را تجربه خواهند کرد. توضیح این است که در بدن معمولی تقریبا سه میلیارد سلول هر روز تقسیم می شود. "حوادث" در بازتولید سلول های ناشی از وراثت یا سرطان های موجود در محیط در طول هر یک از این تقسیم ها می توانند یک سلول ایجاد کنند که پس از جهش های بیشتر می تواند به یک سلول سرطانی تبدیل شود.

تومور خوش خیم و بدخیم

همانطور که در بالا ذکر شد تفاوت های زیادی در سلول های سرطانی و سلول های طبیعی وجود دارد که تومور خوش خیم یا بدخیم را تشکیل می دهند. علاوه بر این، راههایی وجود دارد که تومورهای حاوی سلولهای سرطانی یا سلولهای طبیعی در بدن رفتار می کنند. برخی از این تفاوت های اضافی در این مقاله در مورد تفاوت بین تومور خوش خیم و بدخیم ذکر شده است .

مفهوم سلول های بنیادی سرطان

پس از بحث در مورد این تفاوت های بسیاری بین سلول های سرطانی و سلول های طبیعی، شما ممکن است بدانم که آیا بین سلول های سرطانی خود تفاوت دارند. این ممکن است یک سلسله مراتب سلول های سرطانی وجود داشته باشد؛ بعضی از آنها دارای توابع متفاوت از دیگران است - اساس بحث و بررسی سلول های بنیادی سرطانی است که در بالا بحث شده است.

ما هنوز نمی فهمیم که چگونه سلول های سرطانی به طور ظاهری سال ها یا دهه ها پنهان می شوند و سپس دوباره ظاهر می شوند. برخی معتقدند که "ژنرال ها" در سلسله مراتب سلول های سرطانی که به عنوان سلول های بنیادی سرطانی نامیده می شوند، می توانند مقاومت بیشتری نسبت به درمان داشته باشند و توانایی غرق شدن را داشته باشند، زمانی که سایر سلول های سرطانی سرطان با درمان هایی مانند شیمی درمانی از بین می روند. درحالیکه ما در حال حاضر همه سلول های سرطانی را در یک تومور به عنوان یکسان داریم، احتمال دارد که در درمان های آینده، برخی از تفاوت های موجود در سلول های سرطانی در یک تومور فرد بررسی شود.

خط پایین تفاوت بین سلول های عادی و سلول های سرطانی

بسیاری از مردم ناامید می شوند، و این باعث می شود که چرا ما هنوز راهی برای توقف همه سرطان ها در مسیر خود پیدا نکرده ایم. درک بسیاری از تغییرات سلول در جریان تبدیل شدن به سلول سرطانی می تواند به توضیح برخی از پیچیدگی کمک کند. یک گام وجود ندارد، بلکه تعداد زیادی است که در حال حاضر به شیوه های مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. علاوه بر این، مهم است بدانیم که سرطان یک بیماری نیست بلکه صدها بیماری مختلف است. و حتی دو نوع سرطان که با توجه به نوع و مرحله مشابه هستند، می توانند کاملا متفاوت عمل کنند. اگر 200 نفر با یک نوع و مرحله از سرطان در یک اتاق وجود داشته باشند، 200 نوع سرطان متفاوت از نظر مولکولی داشته باشند.

با این وجود، مفید است که بدانید که با کسب اطلاعات بیشتر در مورد اینکه سلول سرطانی یک سلول سرطانی را به چه چیزی باعث می شود، ما درک بیشتری در مورد چگونگی جلوگیری از بازتوانی این سلول ها و حتی انتقال آن به سلول سرطانی در ابتدا به دست می آوریم. محل. پیشرفت در حال حاضر در آن عرصه انجام می شود، به عنوان درمان های هدفمند در حال توسعه است که بین سلول های سرطانی و سلول های طبیعی در مکانیسم آنها تبعیض بین. تحقیقات در زمینه ایمن سازی نیز همانند هیجان انگیز است، زیرا ما در حال یافتن راه هایی برای تحریک سیستم ایمنی خودمان هستیم تا آنچه را که قبلا می دانیم انجام دهیم. یافتن سلول های سرطانی و حذف آنها. بدست آوردن راه هایی که سلول های سرطانی "خود را" پنهان می کنند و پنهان می کنند، برای درمان برخی از افراد با پیشرفته ترین تومورهای جامد، درمان های بهتر و غیر معمول انجام می شود.

> منابع:

> DeBaradinis، R. و همکاران. زیست شناسی سرطان: برنامه ریزی متابولیک باعث رشد سلول و تکثیر آن می شود. متابولیسم سلولی . 2008 7 (1): 11-20.

> موسسه ملی سرطان آموزش ماژول SEER زیست شناسی سلولی سرطان. https://training.seer.cancer.gov/disease/cancer/biology/

> موسسه ملی سرطان سرطان چیست؟ به روز رسانی 02/02/15. https://www.cancer.gov/about-cancer/understanding/what-is-cancer

> Nio، K.، Yamashita، T.، و S. Kaneko. مفهوم در حال رشد سلول های بنیادی سرطان کبد. سرطان مولکولی . 2017. 16 (1): 4.