ÖZET
Kanser, vücudun herhangi organ ya da dokusundaki hücrelerin kontrolsüz çoğalması sonucunda ortaya çıkan ve hayatı tehdit eden bir hastalık tablosudur. Parazitler ise bazı durumlarda ölüme de neden olabilen tehlikeli organizmalardır. Parazit ve kanser hücreleri eksojen büyüme faktörlerinden bağımsız olarak yaşayabilme ve çoğalabilme, apoptoza dirençli olma ve konak bağışıklık mekanizmalarından kaçabilme kapasiteleri bakımından benzerlik göstermektedirler. Bu nedenle vücudun kanser hücrelerinden ve paraziter ajanlardan tamamen kurtulması zordur. Parazit-kanser ilişkisini inceleyen in vitro çalışmalar veya deneysel hayvan çalışmaları doğrudan kansere neden olabilen parazitlerin yanı sıra, çeşitli mekanizmalarla dolaylı yoldan kanser gelişimini uyarabilen parazitlerin de olduğunu göstermiştir. Diğer taraftan bazı parazitlere karşı gelişen immün yanıtın vücutta antitümöral etkinlik gösterebildiği de bilinmektedir. Paraziter ajanların immün yanıtın düzenlenmesi, metastaz ve anjiyogenezi önlenmesi, proliferatif sinyallerin inhibisyonu, kanser gelişimini indükleyen enflamatuvar yanıtların düzenlenmesi yoluyla hem tümöral hem de antitümöral etkileri bulunabilmektedir. Bu derlemede, parazit kanser ilişkisi tedavi hedefi olabilecek ortak moleküler yapılar göz önünde bulundurularak ayrıntılı olarak incelenmiştir.
GİRİŞ
Kanser, hücrelerin çoğalması, farklılaşması ve apoptozu arasındaki dengenin çoğalma lehine olacak şekilde bozulmasıdır. Normal hücreler çoğalmak için büyüme faktörlerine gereksinim duyarken, kanser hücrelerinde kontrolsüz bir hücre bölünmesi mevcuttur (1). Dünya’da her yıl yaklaşık 14 milyon insan kansere yakalanmakta ve bu insanların 8,2 milyonu kansere bağlı nedenlerle kaybedilmektedir. Kansere yakalanma oranının önümüzdeki 20 yıl içinde daha da artacağı ve 22 milyona kadar ulaşabileceği tahmin edilmektedir (2).
Kanseri indükleyebilen ajanlara genel olarak karsinojen adı verilmektedir. Bu ajanlardan genomun replikasyonu sırasında DNA bazlarında mutasyona neden olarak kanser gelişimini indükleyenler ise mutajen olarak adlandırılmaktadır. Tütün dumanında bulunan benzo (a) piren veya dimetilnitrozamin, bazı mikroorganizmalar, radyasyon, östrojenler gibi hücre çoğalmasını uyaran bazı hormonlar en çok bilinen karsinojenlerdendir (3). Uluslararası Kanser Araştırmaları Ajansı (IARC) “insanlar için karsinojen” olan ve grup 1 karsinojen olarak sınıflandırılan 11 patojen mikroorganizma türü tanımlamıştır. Bu ajanlar, Helicobacter pylori, Hepatit B virüsü, Hepatit C virüsü, Opisthorchis viverrini, Clonorchis sinensis, Schistosoma haematobium, insan papilloma virüsü (HPV), Epstein-Barr virüsü, insan T-hücresi lenfotropik virüs tip-1, insan herpes virüsü tip-8 ve insan immün yetmezlik virüsü tip-1’dir (4-6). IARC tarafından kansere neden olabileceği kabul edilen patojenlere ek olarak, diğer birçok paraziter ajan da çeşitli mekanizmalar ile kanserin gelişiminde rol oynayabilmektedir (Tablo 1).
Karsinojen olan bu parazitlere ek olarak, bazı parazitler direkt kanser gibi davranabilmektedir. Örneğin, insanlarda Echinococcus multilocularis’in neden olduğu alveolar ekinokokkozis, karaciğer, akciğer ve beyin tümörü gibi davranmakta, çok hızlı büyümekte ve yayılmaktadır. Metasestodun sınırsız proliferasyon kapasitesinin, fosforilasyona bağlı sinyal olaylarında rol alarak DNA onarım mekanizmalarını inhibe eden ve apoptozu önleyen 14-3-3 isimli protein ailesinin aşırı üretimi ile ilgili olabileceği belirtilmektedir (7).
Klinik ve Araştırma Etkileri
Kanser hücreleri ve parazitler arasında çok sayıda benzerlikler mevcuttur. Her ikisi de insanlarda veya diğer memelilerde apoptoza dirençlidirler. Ayrıca hücre içi parazitlerin konak hücrelerinin apoptoz mekanizmasına müdahale ettiği gösterilmiştir (8). Konak adaptasyonu iyi olan parazitler ve iyi huylu tümörler konağı hemen öldürmezler. Konağın bağışıklık sisteminden kaçan parazit ve kanser hücreleri, bağışıklığı zayıflamış organizmanın dokularında yayılırlar. Bu dokulara ulaşmak için salgıladıkları proteazlar gibi birtakım molekülleri ve çeşitli sinyal yollarını kullandıkları bilinmektedir (9). Konak dokularında hayatta kalmak isteyen parazitler konağın apoptoz mekanizmalarına müdahale etmekte olup, içinde yaşadıkları konak hücrelerinin apoptozunu önlerken, parazitlere karşı gelişen bağışık yanıtını azaltmak için immün sistem hücrelerinin apoptozunu indüklemektedirler. Böylece konak dokularında korunaklı bir şekilde yaşamlarını uzun süre devam ettirebilirler (10).
Hayatı tehdit eden kanser, gelişmiş ülkelerde ölüm nedenleri arasında ilk sıralarda yer almakla birlikte, çeşitli enfeksiyonlar ve paraziter hastalıkların az gelişmiş ülkelerde ana ölüm nedenleri olarak kabul edildiği ifade edilmektedir. Dünya Sağlık Örgütü’nün 2002 yılı istatistiklerine göre, gelişmiş ve gelişmekte olan toplam 15 ülkede bulaşıcı ve paraziter hastalıklardan kaynaklanan ölüm sayısı gelişmiş ülkelerde ortalama 12,6/100.000 iken gelişmekte olan ülkelerde 962,6/100.000 olmuştur. Aynı yıl kanserden kaynaklanan ölüm sayısı gelişmiş ülkelerde 230,6/100.000 iken gelişmekte olan ülkelerde bu oran 59,8/100.000 olarak açıklamıştır. Bu ülkelerdeki ölüm nedenlerindeki bu fark istatistiksel olarak anlamlı bulunmuştur (11,12). Parazit ve kanserin bazı temel biyolojik yönleri arasında benzerliği parazitologlara onkolojide kullanılanlara benzer yaklaşımlar kullanma ve bu alanlar arasındaki ilişkiyi keşfetme konusunda ilham vermiştir. Onkoloji araştırmaları, parazitoloji araştırmalarındaki genomik araştırmaların yolunu açmış, farklı teknolojiler ve deneysel yaklaşımlar kullanılmış ve test edilmiştir. Tüm gelişmelere rağmen, patojenler ve kanser arasındaki bağlantıyı kanıtlamak hala zordur. Çalışmaların çoğu epidemiyolojik nitelikte olup, ilgili mekanizmalar büyük ölçüde bilinmemektedir (13,14). Ek olarak, bir parazit enfeksiyonu ile kanserin gelişmesi arasında onlarca yıl geçebilmektedir. Örneğin; mesane kanseri, Schistosoma haematobium enfeksiyonundan 40-50 yıl sonra ortaya çıkabilmektedir (15).
Epidemiyolojik araştırmalar, bir popülasyonda parazitle enfekte konakların genellikle semptom göstermediğini ortaya koymaktadır (16). Bu durumda, uyarılan bağışıklık yanıt antitümör etkiler gösterebilmektedir. Trichinella spiralis ile enfekte olmuş farelerde oluşan antikorların tümör büyümesine ve metastazına karşı antitümör etki göstermesi buna örnek olarak verilebilir (17). Paraziter hastalıkların tümör oluşumunu önlemedeki etkilerinin, apoptozun indüklenmesi, konak bağışık yanıtının aktivasyonu, metastaz ve anjiyogenezin önlenmesi, çoğalma sinyallerinin inhibisyonu ve kanser oluşumunu tetikleyen enflamatuvar yanıtların düzenlenmesi yoluyla olabileceği belirtilmektedir (18). Diğer taraftan, parazit yüküne ve bağışıklık yanıtlarına bağlı olarak enfeksiyon şiddeti fazla olan bireylerde, parazitlerin neden olduğu kronik enflamasyon ortamı, konakta kanser gelişmesine neden olabilir. Bu duruma örnek olarak; Clonorchis sinensis ve Opisthorchis viverini (kolanjiyokarsinom), Schistosoma japonicum (karaciğer kanseri ve kolorektal kanser), Schistosoma mansoni (kolorektal kanser) ve Schistosoma haematobium (mesane kanseri) gibi parazitler verilebilir (19).
Parazit ve kanser ilişkisi çeşitli hayvan modellerinde de araştırılmıştır (Tablo 2). Deneysel olarak adenokarsinom oluşturulan farelere sekiz farklı Trypanosoma cruzi virülan suşu verilerek tümör büyümesi üzerinde etkisi araştırılmış ve tümör büyümesini doz ve suş bağımlı olarak belirli düzeylerde azalttığı gösterilmiştir (20). Yine Toxoplasma gondii’nin ve Toxocara canis’in deney hayvanlarında ve in vitro kanser modellerinde Trypanosoma cruzi’ye benzer olarak anti-tümör etkinlik gösterdiği belirtilmiştir. T. gondii ve T. canis parazit yumurta antijenleri fibrosarkom fare modelinde tümör büyümesinin inhibisyonunu indüklediği tespit edilmekle birlikte, parazit antijenlerinin tümör büyümesine nasıl müdahale ettiği ve bu antijenlerin antikanser etkilerinin mekanizmasının ne olduğu anlaşılamamıştır. Bir olasılık, parazit antijenleri tarafından tetiklenen bağışıklık tepkilerinin tümör hücrelerine karşı spesifik olmayan bir şekilde etkili olabilmesidir. Bu bağlamda T. gondii ve T. canis antikorlarının hedefe yönelik tedavide konak hücrelerine zarar vermeden kullanılabilmesi fikri ortaya çıkmıştır (21).
Parazitler ve kanserler arasında benzer antijenler de rapor edilmiştir. Kanser hücrelerinde ve bazı parazitlerde ortak olarak eksprese edilen müsin tipi Tn, TF, sial Tn ve Tk gibi antijenler bulunmakta olup (22,23), bu antijenler Tablo 3’te listelenmiştir. Ortak antijenlerin parazit ve kanser hücrelerinin tutunması, invazyonu ve metastazında rol oynadığı gösterilmiştir (24). S. mansoni’nin yüzeyinde eksprese olan TF antijenine karşı oluşan anti-TF antikorlarının üreteryal ve mesane karsinomlarıyla reaksiyona girdiği ve TF antijenine sahip olan üriner sistem dokularında proliferasyona, hiperplazi ve sonunda kanser gelişimine yol açtığı belirtilmiştir (25). Diğer taraftan ortak antijenlerle yapılan aşılamanın antitümöral etkide olabileceği ve immünoterapide kullanılabileceğine dair çalışmalar da literatürde mevcuttur (26). Kanserli hastalar arasında kistik ekinokokkoz prevalansının normal popülasyona göre anlamlı derecede düşük bulunması kanser ve E. granulosus ortak antijenlerinin oluşturduğu bağışık yanıtın bir diğerine karşı çapraz koruyuculuk oluşturabileceği yönünde yorumlanmıştır. Kistik ekinokokkoza bağlı olarak gelişen kistlerin laminer ve germinal tabakalarına karşı oluşan antikorların, kanser antijenleri ile reaksiyona girmesi iki yapı arasında ortak antijenler olduğunu göstermektedir. Ayrıca bazı kanserli hastaların serumları ile kistik ekinokokkoz antijenleri arasında bir çapraz reaksiyon tespit edilmesi de bu görüşü destekler nitelikte olup, ortak olarak bulunan antijenlerden bir tanesi Tn antijenidir. Tn antijeni, glikosillenmiş bir moleküldür, bu nedenle kanser hastasının serumu ile kist hidatik antijeni arasındaki çapraz reaksiyon, glikoproteinlerin karbonhidrat dalları ile ilgili olabilir. Bu nedenle, hem kanser dokusunda hem de karaciğer kistik ekinokokkozunda saptanan Tn ortak antijeni, parazitin kanser hücrelerinin proliferasyonunu baskılayabileceğine örnek olarak gösterilebilir (27). Parazitler bağışıklık sistemini aktive ederek tümör hücreleriyle vücudun savaşmasına katkıda bulunabileceği gibi, hücre döngüsünde proliferasyonu baskılayarak da antitümör etkinlik gösterebilir. Bununla birlikte parazitlerin konakta oluşturduğu antitümör yanıtlar kanserin türü, aşaması, konağın bağışıklık sistemi gibi faktörlere bağlı olarak değişkenlik gösterebilmekte olup, tüm parazitler ve parazitlere ait ürünler kanser üzerinde aynı etkiye sahip olmayabilir (18). Yani ortak antijenler kanser gelişimine karşı vücudu koruyabildiği gibi, parazitin türüne ve bağışıklık yanıta bağlı kanser gelişimini de tetikleyebilirler. Ayrıca helmint ve protozoonların kanser tedavisinde kullanılma fikrinin, parazitlerin neden olacağı enfeksiyon şiddetinin konağın bağışıklık sistemine bağlı olarak oldukça ağır seyredebileceği göz önünde bulundurulduğunda da uygulanabilir olmadığı ileri sürülmüştür. Ancak attenue parazitlerin kullanılması fikri ile bu tereddütler ortadan kaldırılmaya çalışılmıştır (28). Bununla birlikte, parazitlerin salgıladıkları metabolitlerin ve yüzey moleküllerinin kanser hücreleri veya tümör mikro çevresi üzerinde doğrudan bir etkiye sahip olduğunun gösterilmesi ile birlikte, bu antijenlerin kanser immünoterapisinde kullanılma potansiyeli ortaya çıkmış olup, bu durumun, yeni antitümör tedavileri oluşturmanın anahtarı olabileceği düşünülmektedir (18).
Gelişmiş ülkelerde paraziter hastalıkların kontrol altına alınması ile kanser prevalansında belirgin bir artış olduğu ileri sürülmüştür (11,12). Parazit ve kanser ilişkisini araştıran çalışmalar antiparazitik ve antikanser ilaçlar için ortak hedef moleküllerin belirlenmesini, kanserlerin kontrolü ve tedavisi için bazı yeni ilaçların keşfedilmesini sağlayabilir. Kanser ve parazitlerin ortak özelliklerinden yola çıkarak antiparazitik ve antikanser ilaçlarının karşılıklı etkileri ile ilgili araştırmalar yapılmıştır. Antiparazitik ve antikanser ilaçların karşılıklı etkileşimleri hücre büyümesinin inhibisyonu ve apoptozun uyarılması, antitübülin aktivitesi ve bu ilaçların zar üzerindeki yıkıcı etkileri, bağışıklık sisteminin düzenlenmesi, parazit ve kanser metabolizmasındaki değişimi gibi çeşitli mekanizmalarla açıklanmıştır. Bu konular Tablo 4 ve 5’te detaylıca gösterilmiş olup, antiparaziter aktiviteye sahip antikanser ilaçlar Tablo 5’te, antikanser aktiviteye sahip antiparaziter ilaçlar ise Tablo 4’te gösterilmiştir. Ancak antikanser ilaçların antiparaziter ajan olarak kullanılmasıyla ilgili iki sorun öne çıkmaktadır: Birincisi, antikanser ilaçlar genellikle daha toksiktir, örnek olarak metotreksatın sıtma tedavisinde etkili olduğu gösterilmiş olmasına rağmen toksisitesiyle ilgili endişeler nedeniyle yaygın olarak kullanılamamış olması verilebilir. İkincisi ise antikanser ilaçların antiparaziter ilaçlardan daha pahalı olmalarıdır. Bu nedenle, antiparazitik ilaçları antikanser ajanları olarak uygun hale getirmek için çalışmalar yapmak daha faydalı olacaktır. Ayrıca, antikanser ve antiparaziter ilaçların karşılıklı etkisinde yer alan mekanizmaları anlamak bu amaca ulaşmada faydalı olabilir. Yine, antikanser ve antiparaziter ilaçların karşılıklı etkisi için paylaşılan antijenlerin veya yüzey moleküllerinin belirlenmesi, daha önce belirtildiği gibi kanser immünoterapisinde kullanılmak üzere uygun moleküller sağlayabilir (29). Bu nedenle, paraziter hastalıkların farklı kanser türlerinde neden olduğu potansiyel yararlı ve/veya zararlı etkileri açıklığa kavuşturmak için daha kapsamlı çalışmalara ihtiyaç vardır (18). Anti-paraziter ajanlar, gelecekte mevcut antikanser ilaçların etkisini artırmak için adjuvanlar olarak kullanılabilirler. Birkaç in vitro çalışma, parazitlerden köken alan bazı moleküllerin apoptozu indükleyebileceğini göstermesine rağmen, sadece birkaç çalışma altta yatan mekanizmayı tanımlamıştır. Bir araştırma parazit derivelerinin apoptozu artırma etkisini kaspaz 3’ün uyarılması aracılığıyla olduğunu belirtirken (30), diğer iki çalışmada antitümör etkinliğin çoğalmanın baskılanmasına veya bölgeye enflamatuvar hücrelerin toplanmasının engellenmesine bağlı olduğu ifade edilmiştir (31). Ancak, parazit kökenli moleküllerin tedavide güvenle kullanılmasını sağlamak için tüm mekanizmaları tanımlayan daha ayrıntılı çalışmalara ihtiyaç duyulmaktadır.
SONUÇ
Parazit ve kanser ilişkisi hakkında karşılaştırmalı çalışmalar, ortak özellikleri olduğuna kanaat getirmektedir. Parazit enfeksiyonlarının kanserojenik ve antikanser etkilerinin altında yatan mekanizmaların açıklığa kavuşturulmasının parazitoloji ve onkoloji bilimine önemli katkılarının olacağı açıktır. Yine, bu mekanizmaların bilinmesi halinde biyolojik ajanlardan türetilen moleküllerin kemoterapi ve/veya ve immünoterapi ile birlikte kullanılması, kanserde tedavi başarısını artırmak için kullanılabilir ve böylece kanser kaynaklı morbidite ve mortalitede azalma sağlanabilir.
*Etik