Kanser Nedir? Kanserin Evrimi Üzerine...

Yazdır Kanser Nedir? Kanserin Evrimi Üzerine...

Sayfamız üyelerinden Sayın Oya Çelikağ bize şöyle bir soru yöneltti:

 

Elinizde kanserin evrimiyle ilgili veriler var mı acaba?

 

Oldukça kapsamlı ve ilgi çekici bir konu olması sebebiyle uzun süre kendisini beklettikten sonra, şimdi kendisine vermek istediğimiz cevap şu şekilde:

 

Sayın Oya Çelikağ,

 

İlk olarak bu önemli ve güzel sorunuz için teşekkür etmek istiyoruz. Konu uzun olabileceğinden hemen başlamak istiyorum:

 

Kanser nedir, bununla başlayalım: Kanser, en yalın anlamıyla, kontrolsüz hücre bölünmesi demektir. Hücreler, çok iyi bildiğinizi tahmin ettiğimiz üzere, sürekli olarak belirli bir döngü içerisindediler. Hayatlarının çoğu Interfaz denen ve "hücre içi sıradan olayların yapımı ve bir sonraki bölünme için iç hazırlıklar" olarak tanımlayabileceğimiz evrede geçirirler. Daha sonradan, DNA'dan "emrin gelmesiyle" (daha doğrusu belirli bir yüzey-alanının-hacme-oranı değerine eriştikten sonra meydana gelen biyokimyasal geri bildirim sayesinde DNA'nın tetiklenmesiyle) hücre bölünmesi için özel çalışmalar başlatılır. Sırasıyla Profaz, Metafaz, Anafaz ve Telofaz evrelerinden geçerek hücre bölünmesi gerçekleşir. Ancak işler, bizlerin lisede öğrendiği kadar basit değildir. Hücrenin normal yaşamı ve bölünme öncesi, sırası ve sonrasında pek çok zincirleme tepkimeler (cascade) meydana gelir. Bunlar, çeşitli enzim ve proteinlerce denetlenirler. Her bir faz arası geçiş, farklı metotlarla kontrol edilir. En nihayetinde ise önce DNA bölünür, telofazın son kısmında ise hücre bölünmesi gerçekleşir ve sonuç olarak tek bir hücreden, iki hücre (mayoz durumunda peşisıra iki bölünme sonucu önce iki, sonra dört hücre) meydana gelir.

 

Ancak bazı kanserojen maddeler, radyasyon, vb. etkiler sonucu, hücrenin denetim mekanizmalarından bir ya da birkaçı bozulabilir. Veya doğrudan DNA'ya yapılan bir dış müdahale sonucu, bu bölünme gerektiği gibi kontrol edilemeyebilir. İşte bu durumda, hücre kontrolsüz bir bölünme işlemine başlar ve böylece, gerekenden çok daha fazla hücre üretilir. İşte bu duruma kötü huylu tümör ya da daha acımasız ismiyle kanser denir. Ancak unutmamak gerekir ki, bu kontrolsüz bölünmeler her zaman kötü huylu değil, iyi huylu da olabilir ve vücuda çok fazla veya ölümcül zarar vermez.

 

Normalde vücudumuzdaki DNA'larda günlük olarak yaklaşık 10.000 kez mutasyon meydana gelir. Ancak 3.5 milyar yıllık canlı evrimi sonucunda geliştirilen "tamir" mekanizmaları sayesinde, DNA sürekli olarak kendisini tamir eder. Ancak "muhteşem" bir "yaratık" olmadığımız ve biyokimyasal tepkimelerde de doğanın her köşesinde bulunduğu gibi istatistiki olarak hata meydana gelme ihtimali bulunduğu için, kimi zaman bu mutasyonlar tamir edilemez veya tamir mekanizmalarının "dikkatinden kaçar" (daha bilimsel açıklamasıyla, tamir mekanizması olarak andığımız tepkimeler, çeşitli ış faktörlerden ötürü gerçekleşemez ve tamir olayı meydana gelemez). İşte bu gibi durumlar, kansere sebep olabilmektedir. 

 

Kanserli hücreler, kontrolsüz bölündükleri için, diğer doku ve organlara da sıçrayabilirler. Hatta bu kontrolsüz hücreler, kan yoluyla vücudun başka kısımlarına da taşınıp yerleşebilir ve burada kontrolsüz olarak çoğalmaya devam edebilirler. Bu yüzden erken tanı kanserde çok önemlidir ve kan ile vücudun farklı yerlerine taşınması olayı gerçekleşmeden, bir noktada kontrolsüz olarak bölünen hücreler çeşitli müdahalelerle (özellikle de kontrolsüz bölünmeye sebep olan faktörlerin önünü keserek) durdurulmalı veya kontrol altına alınmalıdır.

 

Normalde, hücre bölünmesi sırasında, fazlar arası veya fazların kendi içerisinde, bazı kontrol noktaları (checkpoints) bulunmaktadır. Bu noktalarda, belirli kimyasalların ortamdaki varlığı ve yokluğu aranır. Yani kimi durumda eğer ki bu özel kimyasallar henüz salgılanmamışsa, bölünme işlemi durur ve o kimyasallar ortama sağlanana kadar bölünme devam etmez. Veya bir başka kontrol noktasında, belirli bir kimyasalın varlığında bölünme devam etmez, ta ki o kimyasallar ortamdan kalkana kadar. İşte bu ikinci tip kimyasallara tümör baskılayıcı faktörler denir ve kansere karşı tedavide önemli rol oynarlar. Evrimsel süreçte gelişen bu kimyasalların varlığında, hücre bölünmesi gerçekleşmez. Ancak kimi durumda, işte bu kontrol noktalarına ait kimyasalların sentezinde sorun yaşanır ve hücre bölünmesi kontrolü sağlanamaz. Bunun sonucunda da kanser meydana gelir. 

 

Normalde, evrimsel süreç bununla da yetinmemiştir. Kontrolsüz olarak çoğalan bu hücreler, bir noktadan sonra bağışıklık sistemine ait hücrelerin biyokimyasal yapısından ötürü "yabancı madde" olarak algılanmaya başlanır ve yok edilmelerine uğraşılır. Bu kimi durumda işe yarar ve daha "kanser" olarak tanımlamaya zaman kalmadan bağışıklık sistemince mutasyona uğramış hücreler yok edilir. Ancak işler her zaman bu kadar kolay olmaz ve kimi hücreler, yok edildiklerinden çok daha hızlı bölünerek bağışıklık sistemini etkisiz bırakmayı başarırlar. Bu da kanserin diğer sebeplerinden biridir. Bu sebeple bağışıklık sisteminin güçlü tutulması, sadece grip, nezle gibi basit hastalıkların önleminde değil, kanser gibi hayati bir hastalığın önleminde de önem arz eder.

 

Sebebi her ne olursa olsun, belirli bir doku veya organda başlayan bu kanserli hücreler (ki başladıkları nokta, kansere adını verir: cilt kanseri, karaciğer kanseri, akciğer kanseri gibi) bir süre sonra o kadar çok büyürler ve çoğalırlar ki, diğer hücrelerin besin kaynaklarını, çalışma mekanizmalarını ve hayati fonksiyonlarını etkilemeye başlarlar. İşte bu noktadan sonra vücut gerekli işlevlerini yerine getiremez ve bir süre sonra da kademeli olarak sorunlar baş göstermeye başlar. Eğer kanse vücudun geneline yayıldıysa veya kritik bölgelerinde hasara sebep olduysa, çoğunlukla meydana gelen durum olarak, bedeni ölüme götürür.

 

Peki böylesine ölümcül olabilecek bir hastalık, nasıl evrimleşmiştir, bizim temel sorumuz budur:

 

Nature dergisinin 27 Ağustos 2008 tarihinde yayınlanan 454. sayısında yer alan "Doğal Seçilim: Kanserin Evrimi" başlıklı yazıda da açık olarak belirtildiği ve izah edildiği gibi, kanser hücreleri çeşit çeşittir ve birbirleriyle bir yarış halindelerdir. Ve en "güçlü olan hayatta kalır" (bu bir metafordur ve Doğal Seçilim bu basit metafora indirgenemez; Darwin, kitabında da sıklıkla belirttiği gibi bunu kolaylık olsun diye kullanmıştır). Ancak kanser hücreleri arası mücadele ve seçilim şu anda yeni incelenmekte olan bir dal olduğundan, çok fazla ayrıntıya girmek yanıltıcı olabilecektir. Yine de şu açıklamayı yapmakta fayda görüyorum:

 

Biyoloji'yi ve tüm alt dallarını anlayabilmek için; hayatı, doğa koşullarını gözlemlediğiniz ve üzerinde araştırma yaptığınız organizma odaklı görmelisiniz ve olaylar arası neden-sonuç ilişkilerini bu organizmaya göre kurmalısınız. Örneğin, ölümcül bir bakterinin varlığı bizlere hayret verici ve doğaya aykırı gelebilir. Çünkü şöyle düşünürüz: "Madem bizi öldürüyor, o zaman neden var, Doğal Seçilim ile elenmesi gerekmez miydi?" Bu apaçık bir biçimde, saçma ve düşünülmemiş bir sorudur. Çünkü Doğal Seçilim ve genel olarak doğa, bizim için var değildir. Doğal Seçilim, bizim iyiliğimiz için çalışmaz. Bizler, ne doğanın, dolayısıyla ne de Doğal Seçilim'in umrundayız. Biz, doğadaki sıradan canlılarız ve bir gün yok olup gideceğiz. Evet, o bakteri bizim için öldürücü olabilir; ancak o bakterinin var olabilmesi için bizim ölmemiz gerekiyorsa, "güçlü olan hayatta kalacaktır". En nihayetinde bakteri de hayatta kalmayı ve üremeyi hedefler ve bunu yaparken "İnsanlara ve diğer canlılara zarar vermeyeyeyim." kaygısı gütmez. Dolayısıyla Doğal Seçilim'de, "kör bir saatçi" gibi davranacağı için, duygusal bir karar vererek daha gelişmiş gibi gözüken, halbuki son derece sıradan ve gelip-geçici bir hayvan olan insandan yana değil, kim ortama daha çok adapte olduysa, ondan yana çalışacaktır; her zaman olduğu gibi.

 

Her neyse, konumuza dönecek olursak, kanser hücreleri de işte bu sebeple, meydana geldikten sonra, vücudumuzdaki tüm diğer hücreler ve dolayısıyla biz gibi davranacaktır: Hayatta kalmaya çalışacak ve üreyecektir. İşte bu sebeple de, kendi genleri bunun yolunu "kontrolsüz olarak çoğalmakta" bulduğu için, bu yolu izleyecektir. Evet, bu durum bize zarar verir; ancak bunun doğal bir değeri yoktur. Eğer ki kanser hücrelerini durduracak gücümüz yoksa, Doğal Seçilim bizi eleyecek ve kansere karşı daha dirençli olanlardan yana veya daha basit olarak, kanser hücrelerinden yana çalışacaktır.

 

Normal hücrelerimiz mutasyon geçirip de kötü huylu tümör (kanser) meydana getirdikten sonra, yakınlarındaki hücreler üzerinde üstünlük kurma mücadelesine girerler. Dolayısıyla eğer normal hücreleriniz (buna bağışıklık sisteminize ait hücreler de dahil) güçlüyse, kanser elenecektir. Değilse, siz eleneceksiniz.

 

Yapılan araştırmalar, kansere sebep olan hücrelerin tek bir mutasyon geçirmediğini ve kademeli olarak, nesiller boyunca evrim geçirdiklerini göstermektedir. Aslında kanser hücrelerini incelemek bile, evrimi gözlemenin kolay bir yoludur. Çünkü hücreler çok hızlı bölünür ve bu da pek çok neslin hızla geçmesi demektir. Kanserli hücre popülasyonunun evrimini gözlemek bu sebeple kolaydır. Üstelik, kanserli hücreler üzerinde yoğun bir seçilim baskısı bulunur, çünkü vücut tarafından "istenmeyen varlıklar" olarak görülürler ve yok edilmeye çalışılırlar. Bu da, tıpkı doğada olduğu gibi seçilimin işlemesine ve dolayısıyla evrimin meydana gelmesine sebep olur. Kanser hücreleri, kansere sebep olacak ilk mutasyondan sonra da, evrimleşmeye ve bağışıklık sistemi ile komşu hücrelere karşı direnç geliştirmeye çalışırlar. İşte bu, evrimdir. 

 

Howard Hughes Tıp Enstitüsü'nün yayınladığı bir araştırmaya göre, bir hücrenin kanserli hale geçebilmesi için en az üç veya dört; ancak çoğu zaman bundan daha fazla mutasyon geçirmesi gerekir. Üstelik bunun gerçekleşebilmesi için, mutasyonların doğru sırada ve doğru genler üzerinde meydana gelmesi gerekmektedir. Bu da, neyse ki, istatistiki olarak düşük bir ihtimal verir. Ancak buna çok güvenmemek gerekir. Çünkü unutmamak gerekir ki, tıpkı ilk canlılığın oluşumu ya da günümüzdeki evrimde olduğu gibi, her zaman daha avantajlı konuma geçen hücreler, hayatta daha kolay kalabilecek ve bir sonraki mutasyonu görebilme ihtimalleri artacaktır (çünkü yok olmayacaklardır). Yani evet, tüm mutasyonlar bir anda meydana gelmez ancak her bir mutasyon, eğer ki hücreyi -bize zararı olsa bile- daha avantajlı konuma geçirecekse, o hücre varlığını koruyacaktır. Bu sayede, bir sonraki mutasyonun da meydana gelme ihtimali artacaktır. Buna rağmen, kanserden öldüğü söylenen pek çok insan, kanser hücreleri ölümcül hale gelmeden önce, bazı diğer hastalıkların yolunu açtığı için veya vücudun bazı işlevlerini engellediği için, ikincil sebeplerle ölmektedirler. Kanserin gerçek anlamda öldürücü olacak kadar gelişebilmesi için, uzun -ancak insan ömrü için o kadar da uzun olmayan- bir evrim süreci gerekmektedir.

 

Uzun yıllarını bağırsak kanseri araştırmalarına harcamış bir bilim insanı olan Bert Vogelstein ve ekibi, kanserin gelişimi ve evrimini, kontrolsüz olarak hızlanan bir arabaya benzetmektedir. Tıpkı bu durumda olduğu gibi, şoför (yani vücudumuz) bunları durdurmak için elinden geleni yapar, ancak frenler patladığı için (kanser başladığı için) artık önüne geçilemez bir dizi reaksiyon meydana gelmektedir. Üstelik Vogelstein'ın anlattığına göre, kanser hücreleri, bazı kimyasallar salgılarlar ve bu kimyasallar, daha da fazla bölünmeyi tetikler. Bu da, tıpkı zaten kontrolden çıkan aracın şoförünün daha da fazla gaza basması gibidir. Daha da fazla bölünmeyi tetikleyen bu genlere onkojen denir. Daha önce de belirttiğimiz gibi, Vogelstein da kanserli hücrelerin içerisinde bulunan mutasyonlu genlerin, hücre bölünmesini durdurabilecek kimyasalların salgılanmasını kestiğinden bahseder. Bu da, aracın frenlerinin patlaması gibi düşünülebilir. Normalde frenler aracın hızını ayarlarken, frenlerin patlamasıyla araç kontrolden çıkar. 

 

Evrim sürecinde daha da "zekileşen" (daha bilimsel açıklamasıyla, var olma savaşında sahip olduğu özelliklerden ötürü daha avantajlı konuma geçen) bazı hücreler (daha doğrusu genler), DNA'nın kendisini tamir etme sistemlerini de bozabilir. Bu da, daha fazla mutasyonun tamir edilememesine sebep olur. Vogelstein, bu durumu, kötü niyetli bir tamirci tutmaya benzetir. Aracınız bozulmuşsa, tamircinin aracı tamir etmesi beklenir; ancak bu tip bir tamirci, aracı size belli etmeden daha da bozacak veya bozulmasına sebep olacaktır. İşte bu durum, kanser evrimini daha da hızlandıracaktır. 

 

Kanseri önlemenin tek bir yolu vardır: Evrimsel Biyoloji'yi çok iyi anlamış olmak. Çünkü Evrimsel Biyoloji'yi bilen biri, kanserin evrimindeki tüm basamakları daha kolay anlayabilecek ve bunların ne amaçlarla evrimleştiğini çözebilecektir. Ve evrimin tersine veya ona paralel ancak engel olacak şekilde izlenecek bir yol sayesinde, kanser hücrelerinin kontrolsüz bölünmeleri kontrol altına alınabilir, engel oldukları kimyasalların salgılanması gerçekleştirilebilir, hücrelerin bölünme kontrol mekanizmaları güçlendirilebilir veya kontrol edilebilir ve tüm bu çabalar sayesinde kanserin önüne geçilebilir. Bu sebeple de günümüzde Tıp ve Evrim konusunda büyük bir işbirliği çabası bulunmaktadır. Bu konuda daha fazla bilgiyi, Evrimsel Biyoloji'yi özümsemiş ve tıp araştırmalarında kullanan, ülkemizin önemli tıp doktorlarından Operatör Doktor Metin Berberoğlu'ndan öğrenebilirsiniz. 

 

Umarız faydalı olmuştur.

 

Saygılarımızla.

 

ÇMB (Evrim Ağacı)

 

http://www.nature.com/news/2008/080827/full/4541046a.html

http://www.hhmi.org/biointeractive/cancer/cancer_evolution.html

http://www.news-medical.net/news/2007/04/17/23697.aspx

http://evolution.berkeley.edu/evolibrary/news/071001_cancer

http://www.metinberberoglu.com/

 

Sayfamız üyelerinden Sayın Erdem Ertaş'ın, bizlerin kafa karıştırmamak adına anlatmaktan uzak durduğu teknik detayları, son derece güzel derleyip açıklayarak yazdığı yorumu yazımızın altına eklemek istiyoruz:

 

Yazı harika. Ne eksik ne fazla. Belki p53 ve RAS mutasyonları için ayrı bir paragraf açılabilirdi.

 

Kanser oluşumu dediğiniz gibi çeşitli faktörlerden (viral, mutasyon) oluşuyor. Fakat işin ilginci HLA antijenlerinde yatıyor. Şöyle ki;

 

Kanser çoğu zaman hücre yüzeyinde vücuda benzemeyen antijenler salıyor: HLA genleri üzerinden salgılanan MHC proteinleri (Major Histocomplability Complex)... Bu proteinler, her insanda farklıdır, yani kişiye spesifik. Organ transplantasyonunu engelleyen en önemli proteinler bunlardır. Hatırladığım kadarıyla bazı virüsler (serviks kanserine neden olan Epstein Barr virüsü gibi) HLA antijenlerini baskılayıp MHC komplekslerini hücre yüzeyinden silen bir mekanizma yapıyorlardı. Vücudun savunma sistemlerinden saklanmayı sağlamak için...

 

Bu durum aslında çoğu başka hastalıklarda da var. Yani virüslerin hastalık oluşturma mekanizmasında HLA genlerinin ekspresyonunu indirgeme özelliği... Fakat evrimsel gelişimimiz bunun için de bir çözüm bulmuş: Natural Killer hücreleri...

 

Vücudumuzda makrofajlardan başka lenfositler, nötrofiller, bazofiller, eozinofiller vb. birçok savunma hücresi var. Her bir hücrenin primer olarak yaptığı görev farklı. Bunlardan birisi de Natural Killer hücreleri

 

İşte Natural Killer hücreleri, yüzeyinde MHC bulunmayan hücre çekirdeğine apopitoz (intihar) emri verir. Yani adeta bekçi gibidir.

 

Gerçi tez yazıyormuş Oya Hanım. Ben daha tıp fakültesinde okuyorum bilgiçlik taslamış gibi görünmek istemem :)

 

İyi geceler dilerim.

 

Sayın Erdem Ertaş'a sayfamız kurallarına tamamen uygun olan bu güzel yazısından dolayı teşekkür ediyoruz.

6 Yorum