اپی ژنتیک به عنوان پیوندی میان محیط و سرطان: مروری بر مکانیسم ها و پیامدها

Abstract

اپی‌ژنتیک به‌عنوان سازوکاری کلیدی در تنظیم بیان ژن بدون ایجاد تغییر در توالی DNA، پلی میان ژنوم و محیط ایجاد می‌کند و نقش تعیین‌کننده‌ای در بروز بیماری‌های پیچیده به‌ویژه سرطان، دارد. هدف از این مقاله مروری، بررسی جامع تأثیر عوامل محیطی بر تغییرات اپی‌ژنتیکی و تبیین ارتباط این تغییرات با آغاز و پیشرفت سرطان بود. در این مطالعه، نقش آلاینده‌های شیمیایی، فلزات سنگین، ترکیبات آلی، پرتوهای یونیزان، استرس اکسیداتیو، رژیم غذایی، ریزمغذی‌ها، سبک زندگی و عوامل روانی ـ اجتماعی در القای تغییرات اپی‌ژنتیکی بررسی شد. همچنین، مکانیسم‌های مولکولی درگیر، شامل متیلاسیون DNA، تغییرات هیستونی، RNAهای غیرکدکننده و تنظیم فعالیت آنزیم‌های DNMT، HDAC، HAT و TET، مورد تحلیل قرار گرفتند. یافته‌ها نشان داد که مواجهه با عوامل محیطی می‌تواند موجب بازآرایی پایدار اما برگشت‌پذیر ساختار کروماتین شود و از طریق تغییر در مسیرهای پیام‌رسانی سلولی و اختلال در تعامل با سامانه‌های ترمیم DNA، زمینه بی‌ثباتی ژنومی و خاموشی ژن‌های سرکوبگر تومور را فراهم آورد. شواهد موجود بیانگر آن بود که بسیاری از تغییرات اپی‌ژنتیکی پیش از بروز جهش‌های ژنتیکی رخ می‌دهند و به‌عنوان رویدادهای آغازین در فرایند سرطان‌زایی عمل می‌کنند. همچنین مشخص شد که هر تومور دارای امضای اپی‌ژنتیکی اختصاصی است که می‌تواند به‌عنوان یک بیومارکر ارزشمند در تشخیص، پیش‌آگهی و پایش بیماری مورد استفاده قرار گیرد. بررسی مطالعات نشان داد که برگشت‌پذیری نسبی تغییرات اپی‌ژنتیکی، امکان بهره‌گیری از داروهای اپی‌ژنتیکی و راهبردهای درمانی ترکیبی را به‌منظور بازفعال‌سازی ژن‌های خاموش‌شده و افزایش حساسیت تومورها به درمان فراهم می‌سازد. در مجموع، نتایج این مطالعه نشان داد که سرطان حاصل برهم‌کنش پویا و چندلایه میان ژنوم و محیط است و درک جامع پاتوژنز آن بدون توجه به سازوکارهای اپی‌ژنتیکی امکان‌پذیر نیست. شناسایی دقیق مکانیسم‌های اپی‌ژنتیکی القاشده توسط عوامل محیطی می‌تواند مبنایی علمی برای توسعه راهبردهای پیشگیرانه، تشخیص زودهنگام و طراحی درمان‌های شخصی‌سازی‌شده مبتنی بر امضای اپی‌ژنتیکی فراهم سازد.