Зашто су гени за сузбијање тумора важни за рак

Садржај

• Врсте гена за сузбијање тумора
• Онкогени против гена за сузбијање тумора
• Наслеђе и онкогени наспрам гена за сузбијање тумора
• Гени за сузбијање тумора и „хипотеза о 2 поготка“
• Примери

Гени за сузбијање тумора стварају протеине који регулишу раст ћелија и они играју важну улогу у спречавању развоја ћелија карцинома.

Када се гени за супресију тумора промене или инактивирају због мутације (било оне која је присутна при рођењу или оне која се догоди касније у животу), они стварају протеине који су мање ефикасни у контроли раста и / или поправке ћелија. Резултат је неконтролисани раст оштећених или абнормалних ћелија, што доводи до неконтролисаног раста и развоја канцерогених тумора.

Гени за сузбијање тумора познати су и као антионкогени или гени за губитак функције.

Врсте гена за сузбијање тумора

Гени за сузбијање тумора постоје у три главна типа. Свака врста има другачију функцију:

1. Рећи ћелијама да успоравају и престану да се деле
2. Поправљање оштећења ћелијске ДНК које настају дељењем и које могу довести до рака
3. Узроковање оштећених ћелија да започну процес који се назива програмирана ћелијска смрт или апоптоза

Онкогени против гена за сузбијање тумора

Два примарна типа гена су укључена у развој карцинома: онкогени и гени за супресију тумора. Израз онкогени дословно значи „гени рака“, а ти гени резултирају неконтролисаним растом ћелија. (Прото-онкогени су гени који помажу ћелијама да расту, а када се мутирају и лоше функционишу, називају се онкогени).

Гене супресоре тумора је лакше описати коришћењем аналогије.

Онкогени: типови, примери и улога у раку

Аналогија вожње: Генератори за сузбијање тумора су кочнице

Све више и више истраживања рака се баве имунотерапијом због откривених „прекидача за укључивање и искључивање“ карцинома. Може постати изузетно техничко и збуњујуће, па ће вам можда помоћи да о ћелијама размишљате као о аутомобилима.

Свака ћелија има гас и кочнице. У нормалним аутомобилима и једни и други добро раде. Вишеструки процеси осигуравају да остану у равнотежи, тако да се аутомобил непрекидно креће, али не пада.

Рак започиње серијом мутација гена. Гени функционишу као нацрт за стварање протеина са различитим функцијама. Неке мутације нису велика ствар - возе се тихо и не петљају се ни са чим. Зову се путничке мутације.

Затим долазимо до мутација возача. Возач може да одлучи да иде пребрзо или преспоро, а управо ове мутације покретача покрећу раст ћелија карцинома.

Рак може бити повезан са проблемима или гаса или кочница, али често долази до оштећења онкогена и гена за супресију тумора пре него што се развије рак. Другим речима, папучица гаса мора да се залепи за под И да кочнице не раде правилно. Чињеница да рак често захтева бројне различите мутације делимично је и разлог зашто је рак чешћи код старијих људи. Више времена омогућава више мутација.

У овој аналогији аутомобила:

• Онкогени су гени који контролишу акцелератор
• Гени за сузбијање тумора контролишу кочнице

Користећи ову аналогију у односу на различите горе наведене врсте супресорских гена:

• Неке врсте су одговорне за ударање кочница
• Неки поправљају сломљене кочнице
• Други вуку аутомобил када то није могуће поправити

Наслеђе и онкогени наспрам гена за сузбијање тумора

Постоји неколико важних разлика између онкогена и гена за супресију тумора у раку.

Генерално, онкогени су доминантан. У нашем телу имамо по два сета сваког нашег хромозома и два сета гена: по један од сваког родитеља. Код доминантних гена, само једна од две копије мора бити мутирана или абнормална да би дошло до негативног ефекта.

Узмимо, на пример, смеђе очи. Ако људи наследе једну копију гена смеђих очију и једну копију гена плавих очију, њихова боја очију увек ће бити смеђа. У аналогији са аутомобилом, потребна је само једна копија мутираног гена који контролише акцелератор да би аутомобил остао без контроле (само један од два прото-онкогена мора бити мутиран да би постао онкоген).

Супротно томе, гени за супресију тумора имају тенденцију рецесивно. Односно, као што су вам потребна два гена за плаве очи да бисте имали плаве очи, два гена супресора морају бити оштећена како би допринела раку.

Важно је напоменути да је веза између онкогена и гена за супресију тумора много сложенија од ове, и та два су често испреплетана. На пример, мутација у супресорском гену може резултирати протеинима који нису у стању да поправе мутације у онкогену, а ова интеракција покреће процес напред.

Гени за сузбијање тумора и „хипотеза о 2 поготка“

Разумевање рецесивне природе гена за супресију тумора може бити од помоћи у разумевању генетске предиспозиције и наследног карцинома.

Примери гена за супресију тумора су гени БРЦА1 / БРЦА2, иначе познатији као „гени рака дојке“. Људи који имају мутацију једног од ових гена имају повећан ризик од развоја карцинома дојке (између осталих карцинома).

Међутим, не расту дојке сви код гена. Прва копија ових гена мутира при рођењу, али тек када се након рођења догоди нова мутација (стечена или соматска мутација) настају абнормални протеини за обнављање који повећавају ризик од рака.

Важно је напоменути да постоји неколико гена повезаних са развојем рака дојке (не само БРЦА гени), за које је доступно генетско тестирање, а за многе од њих се сматра да су гени за супресију тумора.

Гени који нису БРЦА који повећавају ризик од рака дојке

О овој рецесивној природи говори се у „2 погођеној хипотези“ о раку. Прва копија (у примеру изнад, наследјена копија оштећеног гена) је прво погођено, а каснија мутација друге копије гена касније у животу је друго погодак.

Треба напоменути да само „2 поготка“ није довољно да доведе до рака. Тада мора доћи до оштећења ДНК ћелија (из околине или услед нормалних метаболичких процеса у ћелијама), а заједно две мутиране копије гена за супресију тумора нису у стању да створе ефикасне протеине за поправљање штете.

Гени за сузбијање тумора и наследни рак

Према Америчком друштву за рак, наследни синдроми рака чине између 5% и 10% карцинома, али студије сугеришу да је проценат карцинома који се могу приписати овим генима можда много већи. Генетски скрининг је сада доступан за неколико ових синдрома, али у многим случајевима генетичка предиспозиција не може да се пронађе тестирањем. У овом случају, врло је корисно за људе да раде са генетским саветником који ће можда моћи да разуме више о ризику на основу породичне историје.

Две основне улоге гена за сузбијање тумора: чувари и чувари

Као што је раније напоменуто, гени за супресију тумора могу да функционишу као „кочнице“ аутомобила на три примарна начина, али инхибирају раст ћелија, поправљају сломљену ДНК или узрокују да ћелија умре. Ове врсте гена за супресију тумора могу се сматрати генима „чувара врата“.

Ипак, неки гени за сузбијање тумора имају већу улогу прелазника. Ови гени стварају протеине који надгледају и регулишу многе функције других гена да би одржали стабилност ДНК.

У примерима испод, Рб, АПЦ и п53 функционишу као чувари врата. Насупрот томе, гени БРЦА1 / БРЦА2 више функционишу као неговатељи и регулишу активност других протеина који су укључени у раст и обнављање ћелија.

Примери

Идентификовано је много различитих гена за супресију тумора и вероватно ће бити откривено још много њих у будућности.

Историја

Гени за сузбијање тумора први пут су идентификовани код деце са ретинобластомом. Код ретинобластома, за разлику од многих гена за супресију тумора, наслеђени тумор је доминантан - и зато омогућава рак код мале деце. Ако један родитељ носи мутирани ген, тада ће 50 посто њихове деце наследити ген и бити у опасности од ретинобластома.

Уобичајени примери

Неки примери гена за супресију тумора који су повезани са раком укључују:

• РБ: Супресорски ген одговоран за ретинобластом
• ген п53: ген п53 ствара протеин п53 који регулише обнављање гена у ћелијама. Мутације овог гена уплетене су у око 50 процената карцинома. Наследне мутације у гену п53 су много ређе од стечених мутација и резултирају наследним стањем познатим као Ли Фраумени синдром. П53 кодира протеине који говоре ћелијама да умру ако су оштећене без поправка, процес који се назива апоптоза.
• БРЦА1 / БРЦА2 гени: Ови гени су одговорни за око 5 процената до 10 процената карцинома дојке, али и мутације гена БРЦА1 и БРЦА2 гена повезане су са повећаним ризиком и од других карцинома. (БРЦА2 је такође повезан са повећаним ризиком од рака плућа код жена.)
• АПЦ ген: Ови гени су повезани са повећаним ризиком од рака дебелог црева код људи са породичном аденоматозном полипозом.
• ПТЕН ген: ПТЕН ген је један од не-БРЦА гена који може повећати ризик од појаве рака дојке код жене (до 85 процената животног ризика). Повезан је и са ПТЕН синдромом тумора хамартома и са Цовден синдромом. Ген кодира протеине који помажу у расту ћелија, али помажу и да се ћелије држе заједно. Када је ген мутиран, већи је ризик да се ћелије рака „одломе“ или метастазирају.

Тренутно је идентификовано више од 1200 гена за супресију хуманог тумора. Универзитет у Тексасу има базу гена за супресоре тумора у којој су наведени многи од ових гена.

Гени за сузбијање тумора и лечење рака

Разумевање гена за супресију тумора такође може мало објаснити зашто терапије, попут хемотерапије, не лече рак у потпуности. Неки третмани против рака подстичу ћелије на самоубиство. Будући да неки гени за супресију тумора покрећу процес апоптозе (ћелијске смрти), када не раде исправно, ћелије карцинома можда неће моћи проћи кроз процес апоптозе као што би то могле друге ћелије.

Реч од врло доброг

Учење о функцији гена за супресију тумора и онкогенима који су укључени у стварање рака, као и карактеристике ћелија карцинома и како се ћелије рака разликују од нормалних ћелија, може помоћи истраживачима да истраже нове начине како да идентификују људе којима прети рак и за лечење карцинома који се јављају.

Стручњаци знају да нису важне само промене самих генома, већ модификација начина на који се гени изражавају без генетских промена (познатих као епигенетика) игра улогу у раку. Могуће је да промене у окружењу наших ткива могу утицати на „експресију“ протеина супресорних тумора направљених од ових гена.

На пример, једно истраживање је проучавало улогу лековитог биља које може играти у активацији молекула супресора тумора, а неколико других испитивало је улогу прехрамбених образаца у активацији супресора тумора.

• Објави
• Флип
• Емаил
• Текст