بررسی پلی مورفیسم کدون 72 اگزون 4 ژن p53 در مبتلایان به سرطان تیروئید در شمالغرب کشور

سرطان یک گروه از بیماریهای بزرگ و نامتجانس است که سلولها رشد کنترل نشده ای را با تهاجم و تخریب بافتهای اطراف و غالباً متاستاز که در آن سلول های توموری از طریق سیستم لنفاوی و جریان خون به دیگر نقاط بدن پخش می شود ، نشان می دهد . این سه ویژگی تومورهای بدخیم، آنها را از تومورهای خوش خیم متمایز می سازد . سرطان شامل بیش از 200 بیماری مختلف می باشد که در مجموع حدود یک چهارم مرگ و میر را در کشورهای صنعتی غرب به خود اختصاص می دهد . بروز و مرگ و میر اکثر سرطان ها با افزایش سن افزایش می یابندسرطانها را بر اساس شباهت بین انواع سلولها و تومور تقسیم بندی می کنند که فرض می شود منشا تومور از آن است. اینها شامل : کارسینوما ؛ سرطانهایی که از سلولهای اپی تلیال منشا گرفته اند ، این گروه شامل بسیاری از سرطانهای شناخته شده است و شایع ترین نوع سرطان محسوب می شوند . این سرطان از نظر میزان مرگ و میر و بروز آن حائز اهمیت است . از جمله آنها می توان سرطان ریه ، سرطان روده بزرگ ، سرطان سینه ، سرطان پروستات و سرطان تیروئید را نام برد که از سلولهای اپی تلیوم فولیکولار غده تیروئید منشا می گیرد . سارکوما ؛ سرطان از بافتهای همبند منشا می گیرد (مثلاً استخوان ، چربی ، غضروف و . . .) لیمفوما و لوکمیا ؛ سرطان از سلولهای سازنده خونی منشا می گیرند . تومورهای سلولهای زایا ؛ سرطان از سلولهای pluripotent موجود در بافت تخمدان یا بیضه منشا می گیرند . تعداد زیادی از سلولهای بدن در طول زندگی رفتار و عمل طبیعی دارند . با توجه به فراوانی جهش ها ، انتظار اشتباهاتی در هر ژن می رود که میلیون ها بار در طی زندگی اتفاق می افتد، و لذا مکانیسم های تنظیم سلولی باید واجد روندهای تصحیح کننده موثر باشند .در گذشته ، سرطان را ناشی از نقص در سیستم ایمنی، عفونت ویروسی، به هم خوردن تنظیم تمایز سلولها، موتاسیون در ژن ها و غیره می دانستند . به دلیل نبود شواهد کافی در تایید یا رد این نظرات انتظار نمی رفت که به خوبی بتوانیم سرطان را بشناسیم . پیشرفتهایی که به خصوص در دهه اخیر بر روی مکانیزمهای ملکولی سرطان صورت گرفته ، بینش جدیدی از این بیماری به دست داده است و به طور خلاصه می توانیم بگوییم که سرطان ، یک بیماری ژنتیکی است . گرچه سرطان ، بیماری بسیار پیچیده ای است و عوامل محیطی و غیر ژنتیکی نیز در بسیاری از مراحل آن نقش مهمی بازی می کنند، اما بیش ترین کمک در فهم سرطان ، حاصل پیشرفت های مطالعات بیولوژی ملکولی است . این مطالعات نشان داده که اگر ژن های خاصی ، موتاسیون پیدا کنند ، به تولید سرطان منجر می شوند .یک موتاسیون برای پیشرفت سرطان کافی نیست ، بلکه تجمع موتاسیون های سوماتیک که بعداً اتفاق می افتند، در پیشرفت بیماری، نقش مهمی بازی می کنند . مطالعات آماری نشان می دهند که سنین مختلف مرگ و میر در سرطان های انسانی ، می تواند عاملی برای پیش بینی تعداد موتاسیون هایی باشند که برای ایجاد یک نوع سرطان لازم است . موتاسیون های سوماتیکی که بعداً اتفاق می افتند – بیش تر در اثر به هم خوردن تنظیم فعالیتهای همانند سازی dna و یا در اثر آسیب به dna از طریق موتانزاهای محیطی ایجاد می شوند . طی مراحل تدریجی ایجاد موتاسیون ها ، سلولهای حاوی موتاسیون های بیش تر ، سریع تر تکثیر کرده و جایی برای تکثیر سلولهایی که موتاسیونهای کمتری دارند ، نمی گذارند .تغییرات نئوپلازی ، به موتاسیون یا بیان غیر طبیعی چندین ژن (که در رشد و تمایز سلول نقش دارند) نیازمند است . نتایج آزمایش های جدید بیانگر آن هستند که برای پیشرفت تومور به مرحله تهاجمی ، ممکن است شش تا هشت موتاسیون لازم باشد . موتاسیون در ژنهای مهم می تواند توسط عوامل محیطی مانند مواد سرطان زا ، تابش ها و یا در اثر واکنش های داخل سلول ، مانند واکنش های دپیوریناسیون و دآمیناسیون ، آسیب به رادیکال های آزاد اکسیژن و اشتباهات آنزیم پلی مراز ایجاد شود . در ابتدای فرآیند ترانسفورماسیون نئوپلازی ، واقعه ای اتفاق می افتد که باعث افزایش وقوع موتاسیون خودبخودی در سلولها شده و بدین ترتیب ، تومورزایی را امکان پذیر می سازد . سلولهایی که این واقعه در آنها اتفاق افتاده است ، در مقایسه با سلولهای طبیعی ، موتاسیون های بیش تری در خود جمع می کنند . بنابراین احتمال ایجاد موتاسیون در ژن های مهم بیش تر می شود . در واقع سرعت ایجاد موتاسیون در سلولهای سرطانی به مراتب بیش تر از این سرعت در سلولهای طبیعی است و در بعضی موارد ، این افزایش تا 100 برابر گزارش شده است .علاوه بر جهش ، عامل دیگر بروز سرطان، پلی مورفیسم های ژنتیکی می باشد . پلی مورفیسم اشاره به وجود تفاوت آللی در یک جایگاه ژنی دارد. این پلی مورفیسم ها عامل تفاوت افراد در داشتن صفات منحصر به فرد می باشد ، و عامل استعداد افراد به بیماری ، فراوانی سرطان در یک جمعیت ، سن بروز سرطان در یک فرد یا پاسخ به درمان سرطان ها و همچنین بر همکنش با جهش های شناخته شده مستعد کننده بیماری می باشند.مینطور پلی مورفیسم، نشان دهنده چگونگی پیشرفت بیماری ، پاسخ به پاتوژن ها ، مواد شیمیایی ، داروها ، واکسن ها و دیگر عوامل می باشد و به ما در درک مفهوم پزشکی شخصی کمک بسزایی می کند .بسیاری از دانش ما در زمینه مکانیسم های تنظیمی سلول طبیعی و نحوه ی ایجاد سلول سرطانی از مطالعه بر روی سلولهای کشت شده بدست آمده است . در سال 1952، های – فیلیک مشاهده کرد که سلولهای پیکری طبیعی انسان در محیط های کشت ، ظرفیت تقسیم محدودی داشته و در مرحله ای به پیری روی می آورند . این نقطه را m1 می گویند.در ادامه این مرحله ، درست زمانی که تصور می شود که سلولها از بین رفته اند ، تعدادی ناگهان رشد کرده و از مرحله بحرانی عبور می کنند و تکثیر می شوند . عواملی مختلفی مانند بیان انکوژن های ویروسی یا بلوکه شدن ژن های سرکوب گر تومور ، از جمله مهمترین آنها ، p53 ، باعث بوجود آمدن سلولهای نامیرای سرطانی می شود که با تلقیح به جانور آزمایشگاهی ، ایجاد تومور می کند.سرطان تیروئید, thyroid cancer ,جزء یک درصد سرطان های بدخیم می باشد که نود درصد سرطان های آندوکرینی را به خود اختصاص می دهد. بر طبق جدیدترین آمار منتشر شده در سال 2009 ، شیوع سرطان تیروئید 200/37 مورد در سال با میزان مرگ و میر تنها 29/0 درصد گزارش شده است. اگر چه میزان مرگ و میر مربوط به سرطان تیروئید نسبت به سایر سرطانها کم است که به دلیل پیشرفت در روشهای تشخیص آزمایشگاهی است، اما تعداد موارد تشخیصی یافت شده در طی دهه گذشته افزایش چشمگیری نشان داده است . سرطان تیروئید اکنون ششمین سرطان معمول در زنان و دومین سرطان معمول در زنان زیر 40 سال می باشد. بر اساس تحقیقات صورت گرفته، میزان شیوع این سرطان بنا بر شرایط جغرافیایی، محیطی و نژادی متغیر می باشد. قابل ذکر است که شیوع سرطان تیروئید در ایسلند و هاوایی دو برابر کشورهای اروپای شمالی، کانادا و ایالات متحده می باشد. این سرطان میان اقوام مختلف ساکن در هاوایی، مردان چینی و زنان فیلیپینی رایج تر است .تقریباً 95-90 درصد تومورهای تیروئید ، خوش خیم هستند و از سلولهای فولیکولی تیروئید منشا می گیرند . حدود 5-1 درصد سرطانهای تیروئید بدخیم هستند. سرطان تیروئید یک بیماری هتروژن است . چندین نوع سرطان تیروئید وجود دارد که رایج ترین آنها کارسینوم پاپیلاری و کارسینوم فولیکولی هستند. این دو نوع توسط برخی از پزشکان تحت عنوان سرطانهای تیروئید متمایز طبقه بندی شده اند . سایر بدخیمی ها که کمیاب تر ازبقیه هستند عبارتند از : کارسینوم مدیولاری (mtc) ، کارسینوم سلول هرتل ، غده ی سرطانی آناپلاستیک (تحت عنوان سرطان تیروئید نامتمایز یافته طبقه بندی می شود ) . سرطان پاپیلاری تیروئید شایع ترین نوع سرطان تیروئید می باشد و بیشتر در خانمها و کودکان دیده می شود. این سرطان دیرمتاستاز می دهد و نسبت به دیگر انواع سرطان تیروئید کمتر بدخیم است . سرطان فولیکولار تیروئید که 20 تا 30 درصد انواع سرطان تیروئید را تشکیل می دهد، خطر متاستاز و عود بیشتری دارد . در سرطان مدولاری سلولهای غیر تیروئیدی موجود در غده تیروئید (سلولهای c ) دچار تغییرات بدخیمی می شوند و در بعضی از خانواده ها تمایل خانوادگی (به لحاظ ژنتیکی) برای ابتلا به این نوع سرطان وجود دارد . حدود 20 درصد سرطانهای مدولاری تیروئید از به ارث بردن ژن های موتانت ایجاد می شود . سرطان آناپلاستیک تیروئید بدخیم ترین نوع سرطان در غده تیروئید است . خوشبختانه این سرطان نادر است ،اما به سرعت متاستاز می دهد و به درمان با یدرادیواکتیو پاسخ نمی دهد .موتاسیون های ژن های درگیر در مسیر سیگنا لینگ pi3k/akt , mapk مهمترین مسیرهای درگیر در تومورزایی تیروئید می باشند . سرطان تیروئید با تغییرات ژنتیکی مانند جهش در ژنهای سرطانزا (انکوژن ها) وژن های سرکوبگر تومور همراه است و چندین فاکتور ژنتیکی که ارتباط با سرطان تیروئید را نشان داده اند عبارتند از؛ rb,p21 , braf , ret , p53 می باشند . ژن p53 برای اولین بار در سال 1979 توسط دو دانشمند به نام های لان و کرافورد کشف شد .ژن p53 به عنوان مهمترین ژن سرکوبگر تومور از فرضیه دو ضربه ای نادسون پیروی می کند .این ژن بر روی بازوی کوتاه از کروموزوم 17 قرار دارد (p13.1 17) ، دارای 11 اگزون ، به طول 20 کیلو باز می باشد.پروتئین p53 دارای 393 آمینواسید و 7 دومین است که عبارتند از : 1. دومین فعال کننده رونویس n ترمینال (tad) یا دومین فعال کنندگی 1 (ad1) که فعال کننده فاکتوهای رونویسی می باشند . (کدون های 1-42) 2. دومین فعال کنندگی2 (ad2) که برای فعالیت اپوپتوتیکی ضروری است . (کدون های 43-63) 3. دومین غنی از پرولین که برای فعالیت اپوپتوتیکی p53 ضروری است (کدون های 64-92) 4. ناحیه مرکزی متصل شونده به مرکز dna ، که شامل یک اتم zinc در وسط و چندین آمینواسید آرژنین می باشند (کدون های 100-300) . این ناحیه یک پروموتور دارای موتیف مورد توافق را که از دو قطعه 10 جفت بازی تشکیل شده است و توسط 13-0 جفت باز از هم جدا می شوند را شناسایی می کند . این ناحیه در طی تکامل شدیداً حفاظت شده می باشد . همچنین این ناحیه همولوگ ترین ناحیه بین خانواده های p53 از جمله p63 و p73 می باشد. بیشترین موتاسیون های p53 در این ناحیه اتفاق می افتد. 5. ناحیه دارای سیگنال جای یابی هسته ای (کدون های 316-325) 6. دومین هموالیگومریزاسیون (od) که از کدون های (307-355) است. تترامریزاسیون برای عملکرد p53 بسیار ضروری می باشد . 7. ناحیه تنظیم کننده منفی c – ترمینال (کدون های 356-393) .این پروتئین به عنوان یک پروتئین هسته ای دارای هر دو سیگنال جایابی هسته ای و خارج کننده از هسته می باشد که آنرا به پروتئین شاتل تبدیل کرده است . در پاسخ به سیگنالهای استرس مانند هیپوکسی (کمبود اکسیژن) ، تشعشع ، داروهای شیمی درمانی ، حذف نوکلئوتیدی, فعال شدن انکوژن ها ، به هم خوردن نظم میکروتوبول ها و یا عوامل آسیب زننده به dna p53, فعال می شود . علاوه بر فعال شدن ، تجزیه وابسته به یوبی کوئیتین p53 بلوکه می شود . در نتیجه ی افزایش رونویسی ژن های وابسته به p53 ، مرگ برنامه ریزی شده سلولی یا توقف چرخه سلولی روی می دهد . عملکرد p53 در محافظت از تومورزایی است و حقیقتاً موتاسیونهای p53 درهمه انواع سرطان ها یافت می شود. ژن p53 دارای 9 ایزوفرم می باشد ]24 [، که این ایزوفرم ها حاصل استفاده از چندین پروموتور و فرایند پیرایش متناوب این ژن ، همچنین استفاده از جایگاههای شروع ترجمه داخلی می باشد . جهش در ژن p53 ، شایع ترین رویداد در سرطان های انسانی می باشد .بیش از 90% جهش های این ژن در اگزون 9-5 رخ می دهد که این اگزون ها کد کننده دومین متصل شونده به dna می باشد.بیشتر جهش های ژن p53 از نوع بد معنی و تغییر قاب خواندن می باشد ، به طوری که 97% از جهش های بد معنی در توالی کد کننده دومین مرکزی رخ می دهد.معمولترین تغییر ژنتیکی در سرطان تیروئید آنا پلاستیک ، موتاسیون در p53 می باشد، به طوری که در 70 درصد از موارد سرطان تیروئید آناپلاستیک دیده می شود . این موتاسیونها مانع از عملکرد سرکوب گری توموری p53 می شود . موتاسیون p53 به عنوان آخرین رخداد در تومور زایی تیروئید مطرح می باشد، چون که در سرطان تیروئید متمایز یافته (پاپیلاری و فولیکولار) دیده نمی شود . بنابراین غیر فعال شدن p53 یک رخداد اساسی در تمایز زدایی سلولهای سرطانی تیروئید است . موتاسیون های معمول p53 در سرطان تیروئید شامل موتاسیون های نقطه ای ، حذف و درج شدگی است. علاوه بر جهش، پلی مورفیسم های p53 به عنوان عامل خطر ساز برای ایجاد سرطان در نظر گرفته شده است . پلی مورفیسم ژنتیکی p53 ممکن است تعیین کننده حساسیت افراد در سرطانهایی مانند سینه ، کلورکتال ، ریه و نازوفارنژیال باشد . البته در مطالعات دیگری این ارتباط یافت نشد که به دلیل تفاوت های نژادی جمعیت های مورد مطالعه است .تغییرات نژادی و جغرافیایی در عملکرد پلی مورفیسم ژن tp53 دخیل است . حداقل 37 پلی مورفیسم در این ژن کشف شده است .اگر چه پلی مورفیسم های p53 در هر دو مناطق کد کننده و غیر کد کننده دیده شده است، اما تنها دو پلی مورفیسم توالی امینو اسیدی p53 را تغییر می دهد . یکی از آنها تغییر پرولین به سرین در کدون 47 و دیگری تغییر پرولین به آرژنین در کدون 72 است . پلی مورفیسم کدون 72 در منطقه غنی از پرولین قرار دارد که این جابجایی منجر به تغییر ساختاری دومین اتصالی می شود .بنابراین سه ژنوتیپ هموزیگوت آرژنین (arg/arg) ، هتروزیگوت (arg/pro) و یا هموزیگوت پرولین (pro/pro) در جمعیت دیده می شود. مطالعات صورت گرفته در ایران روی پلی مورفیسم کدون 72 ژن p53 با سرطان سینه در اصفهان و در شمال ایران هیچ ارتباط معنی داری را بین این پلی مورفیسم و سرطان سینه نشان ندارد . بویرا و همکاران در سال 2003 ارتباط معنی داری بین ژنوتیپ arg/arg در کدون 72 ژن p53 و سرطان سینه در بیماران ترک گزارش کردند. مطالعات در بدن موجود زنده (invivo ) نشان می دهد که استعداد تغییر شکل وابسته به پاپیلوما ویروس انسانی (hpv) ، در هموزیگوت های آرژنین, 7 برابر هتروزیگوت های arg/pro می باشد ، زیرا انکوپروتئین e6 در hpv بیشتر تمایل دارد که پروتئین p53 دارای آلل arg/arg را غیر فعال کند تا پروتئین دارای آلل پرولین را .در سال 2005 جین و همکاران در جمعیت هند گزارش کردند که ژنوتیپ arg/pro در کدون 72 ژن p53 نسبت به ژنوتیپ arg/arg ، مرتبط با پیشرفت زودرس سرطان ریه می باشد.مطالعه دیگری در جمعیت هند در سال 2005 توسط دو دانشمند بنامهای بهتا کاریا و سنگوتپا روی سرطان سرویکال وابسته به hpv نشان داد که ارتباط معنی داری بین هموزیگوت پرولین در موقعیت کدون 72 ژن p53 با این سرطان وجود دارد .کوشیگ و همکاران در سال 2005 ارتباط معنی داری بین پلی مورفیسم کدون 72 (arg/arg) ژن p53 و خط ابتلا به نئوپلازی اینترا اپی تلیال کشف کردند.همینطور ارتباط معنی داری بین واریانت آرژنین دار p53 با سرطانهایی مثل معده (shen و همکاران در سال 2004) ، سرطان تخمدان (پگورارو و همکاران در سال 2002) ، ازوفاگوس (کاواگوشی و همکاران در سال 2006) ، سرطان پوست (دوکی و همکاران در سال 200) ، باستیان و همکاران در سال 2001) مثانه (سولیتزین و همکاران در سال 2002) ، پروستات (هنر و همکاران در سال 2001) یافت شد . چندین مطالعه دیگر هم ارتباط معنی داری بین واریانت پرولین را با سرطانهایی مثل نازوفارنکس (تای سای و همکاران در سال 2002) پروستات (سوزوکی و همکاران در سال 2003) ، پوست ( چن و همکاران در سال 2003) و ریه (وانگ و همکاران در سال 1999) دیده شد. در سال 2004 گرانجا و همکاران ارتباط معنی داری را مابین واریانت pro/pro و حساسیت ابتلا به سرطان تیروئید را نشان دادند .بولتز و همکاران در سال 2002 نشان دادند که هموزیگوتی پرولین در کدون 72 از ژن p53 میتواند یک فاکتور ریسک برای پیشرفت کارسینوهای تیروئیدی نامتمایز یافته باشد .در سال 2007 ، آرال و همکارانش در ترکیه ارتباط معنی داری ما بین هموزیگوتی پرولین در کدون 72 و پیشرفت سرطان تیروئید را در بیماران ترک نشان دادند . در سال 2010 ارتباط پلی مورفیسم کدون 72 ژن p53 با سرطان تیروئید نشان داد که ژنوتیپ هتروزیگوت arg/pro ، حدود 6/3 برابر در مقایسه با دیگر ژنوتیپ ها ریسک بدخیمی ندول های تیروئیدی را افزایش می دهد. فراوانی ژنوتیپ pro/pro تفاوتی را بین دو گروه بیمار و کنترل نشان نداد.نکته مهم این است که سرطان تیروئید یک بیماری هتروژن می باشد و به سرطان تیروئید تمایز یافته (dtc) ، نامتمایز یافته (dtc) و سرطان مدولاری تقسیم می شود . نبود معیارهای مورفولوژیکی ، روشهای دقیق و اختلاف نظر پاتولوژیست ها در تشخیص ، تفکیک ندول های توموری و غیر توموری تیروئیدی را با مشکل مواجه ساخته است .امروزه تلاش های گسترده ای برای شناسایی مارکرهای توموری که بتواند ماهیت متنوع ندول های تیروئید را پیش بینی کند و امکان تشخیص زودهنگام و طبقه بندی مناسب بیماران برای انتخاب درمان مناسب و موثر را فراهم سازد ، در حال انجام است . یک مارکر ایده آل باید سریع و انجام آن از نظر تکنیکی و تفسیری ساده بوده و نیز دقت و حساسیت بالایی داشته و مختص بافت توموری باشد. از جمله مارکرهای ملکولی که در تومورهای سرطانی تیروئید مورد بررسی قرار گرفته اند می توان به braf ، met ، ret ، v6ccd44 ، cd57 اشاره کرد . هیچکدام از این مارکرها نتوانسته اند به عنوان یک مارکر تشخیص با پیش آگهی مفید واقع شوند . با توجه به پیش آگهی ضعیف در مورد تومورهای مهاجم و پیشرونده در افراد با سنین بالا ، چندین مارکر ملکولی نیز در این زمینه مورد بررسی قرار گرفته اند . مطالعات بعدی نشان می دهد که ژن p53 می تواند به عنوان مارکر پیش آگهی دهنده برای انواع بدخیم تومورهای تیروئید باشد.مطالعات اپیدمیولوژیک در مورد فاکتورهای خطر این بیماری در ایران انجام نگرفته است . با توجه به افزایش بروز این بیماری و اینکه تفاوت نژادی و موقعیت جغرافیایی نقش مهمی را در خطر ابتلا به سرطان تیروئید داردو با توجه به مطالعه ی انجام شده توسط آرال و همکاران که ارتباط معنی داری بین پلی مورفیسم pro/pro با سرطان تیروئید در بیماران ترک پیدا کردندو همینطور مطالعه انجام گرفته در برزیل در سال 2010 مبنی بر ارتباط پلی مورفیسم arg/pro با افزایش ریسک ابتلا به سرطان تیروئید بدخیم و همچنین به علت عدم بررسی ارتباط بین این پلی مورفیسم با خطر ابتلا به سرطان تیروئید در استان آذربایجان شرقی ما برآن شدیم، در این تحقیق به مطالعه ی پلی مورفیسم کدون 72 ژن p53 به عنوان مارکر احتمالی جهت استعداد ابتلا به سرطان تیروئید ، باسیستم تکثیر متزلزل جهش ها (arms) ، بپردازیم . در این تحقیق با استفاده از این تکنیک سه گروه هموزیگوت (arg/arg) ، (pro/pro) و هتروزیگوت (arg/pro) بر روی ژل آگارز جداسازی شدند .. همچنین اگزون 4 از لحاظ تایید نتایج و موتاسیون احتمالی توسط تکنیک بررسی تغییرات ساختاری تک رشته ای (sscp) مورد بررسی قرار گرفت . سپس از هر گروه چند نمونه ، به منظور تایید نتایج و احتمال وجود موتاسیون با استفاده از تکنیک توالی یابی بررسی شدند .