الجين الورمي هو الجين الذي يعزز انقسام الخلية. تنقسم الخلايا الطبيعية وفقًا لدورة الخلية ، وهي عملية محكومة تنسق نمو الخلايا وتكاثرها في الأنسجة الحية.
بعد انقسام الخلية ، تدخل مرحلة الطور البيني حيث يمكنها خلالها إما الاستعداد لتقسيم جديد أو التوقف عن الانقسام.
الجينات المسرطنة معيب أو الجينات المحورة التي تدفع انقسام الخلايا حتى عندما لا تكون هناك حاجة إليها.
الجينات المسرطنة الأولية والخلايا الطبيعية
في الخلية الطبيعية ، تسمى سلائف الجينات الورمية الجينات المسرطنة الأولية التحكم في نمو الخلايا أثناء الجينات الكابتة تمنع الخلايا من الانقسام عندما لا تكون هناك حاجة للنمو. اعتمادًا على الخلية ، تكون الجينات الورمية الأولية إما نشطة وتنقسم الخلية ، أو تتوقف عن العمل وتتوقف الخلية عن الانقسام. بالنسبة لعمليات مثل النمو أو إصلاح تلف الأنسجة ، يجب أن تنقسم الخلايا بسرعة ، ويجب أن تكون الجينات الورمية الأولية نشطة.
خلايا مثل خلايا الدماغ عالية التخصص ولا تفرق. في هذه الخلايا تكون الجينات الورمية الأولية مغلق.
في بعض الأحيان يتلف الجين الورمي الأولي أو يتم نسخ الحمض النووي الخاص به بشكل غير صحيح. قد تقوم هذه الطفرات بتشغيلها بشكل دائم أو قد تغيرها بحيث تدفع انقسام الخلايا بشكل أكثر كثافة. تصبح هذه الجينات المتغيرة جينات مسرطنة ، وفي ظل ظروف معينة ، فإنها تساعد في إحداث نمو سريع للخلايا ، مما يؤدي إلى الأورام والسرطان.
بالإضافة إلى وجود الجينات المسرطنة ، هناك عوامل إضافية ضرورية للسرطان ، ولكن الجينات المسرطنة هي أحد الأسباب الجذرية.
تقسيم الخلية الطبيعي
في ال دورة الخلية، تنقسم الخلايا الطبيعية أثناء الانقسام ثم تنتقل إلى الطور البيني المسرح. أثناء الطور البيني ، تستعد الخلايا إما لتقسيم آخر أو تدخل G0 المرحلة التي يتوقفون فيها عن الانقسام.
إذا كانت الخلية ستقسم ، فإنها تمر عبر دورة خلية أخرى وتنتج خليتين ابنتيتين متطابقتين. تنشط الجينات الورمية الأولية الطبيعية وتحافظ على انقسام الخلية.
هذا النوع من الانقسام الخلوي مهم لاستبدال الخلايا الميتة ونمو الكائنات الحية الشابة. على سبيل المثال، خلايا الجلد ينقسمون باستمرار ويستبدلون الخلايا الموجودة في طبقات الجلد الخارجية. تنقسم خلايا الأطفال بسرعة وتسمح للطفل بالنمو ليصبح بالغًا. تتفاعل الجينات الورمية الأولية مع الإشارات التي تقول إن هناك حاجة إلى خلايا جديدة أو المزيد من الخلايا ، وتحافظ على انقسام الخلايا لتلبية الحاجة المشار إليها.
الجينات المسرطنة وانقسام الخلايا
عندما تكمل الخلية دورة الخلية ، تمر عبر ثلاثة نقاط المراقبة. في هذه النقاط ، يتم تقييم حالة الخلية. إذا كان كل شيء يسير بشكل طبيعي ، تستمر عملية انقسام الخلايا. إذا كانت هناك مشكلة ، مثل الحمض النووي غير الصحيح أو عدم كفاية مادة الخلية لخليتين جديدتين ، تتوقف العملية.
الجينات المسرطنة تعطل عمل نقاط التحكم هذه. لمقاطعة دورة الخلية ، قد يتم إلغاء تنشيط الجينات الورمية الأولية أو قد يتولى الجين الكابت. إذا تحور أحد الجينات الورمية الأولية إلى أحد الجينات الورمية ، فقد يخبر الخلية بمواصلة الانقسام على الرغم من المشاكل. يمكن أن تكون النتيجة أ كتلة الخلايا المعيبة.
الجينات الورمية وتلف الحمض النووي وموت الخلايا
تأتي نقطة التحكم المهمة بشكل خاص في نهاية الطور البيني قبل أن تبدأ الخلية في الانقسام في مرحلة الانقسام الفتيلي. في هذه المرحلة ، تتحقق الخلية للتأكد من تكرار الحمض النووي تمامًا وعدم وجود أخطاء في خيوط الحمض النووي. الأخطاء النموذجية هي كسر في الحمض النووي أو الجينات المكررة بشكل غير صحيح.
إذا كان هناك تلف في الحمض النووي ، فيجب إلغاء تنشيط الجينات المسرطنة الأولية المقابلة ويجب أن توقف الخلية عملية الانقسام حيث تحاول إصلاحها. الحمض النووي. في حالة وجود أحد الجينات الورمية ، يمكن أن يساعد الخلية في تجاهل إشارات التوقف والاستمرار في الانقسام.
الخلايا الجديدة سيكون لها الحمض النووي الخاطئ ولن تكون قادرة على العمل بشكل صحيح. في بعض الحالات ، سيستمر نمو الخلايا ، وتشكل الخلايا الوليدة ورمًا.
في بعض الأحيان ، تجد الفحوصات في نقطة التحكم أن تلف الحمض النووي للخلية شديد جدًا بحيث لا يمكن إصلاحه. في هذه الحالة ، من المفترض أن تموت الخلية في عملية تسمى موت الخلايا المبرمج. عند وجود الجينات المسرطنة ، يمكنها مساعدة الخلية على تجاوز موت الخلايا المبرمج ومواصلة الانقسام. ترث الخلايا الجديدة الحمض النووي المعيب وكذلك الجينات الورمية ويمكن أن تستمر في الانقسام في نمو غير محدود للخلايا.
الجينات المسرطنة ونمو الورم
عندما تساعد الجينات المسرطنة الخلايا على الانقسام على الرغم من وجود إشارات التوقف ، يمكن أن تنمو الخلايا لتصبح ورمًا صغيرًا بسرعة كبيرة. هذه الأورام ليست خطيرة في حد ذاتها لأنها لا تمتلك إمدادات دم مستقلة ، ولا تستطيع الخلايا السرطانية الهجرة وغزو الأنسجة المجاورة. يتطلب نمو الورم وهجرة الخلايا المسببة لورم خبيث عوامل إضافية للمضي قدمًا.
بالإضافة إلى الجينات الورمية الأولية التي تساعد في تنظيم نمو الخلايا ، تحتوي الخلايا أيضًا على جينات مثبطة للورم تحد من الانقسام غير المنضبط للخلايا والنمو غير الضروري للأوعية الدموية. يسمى تطوير إمداد الدم لنمو الأنسجة تولد الأوعية.
كل من الجينات المسرطنة الأولية وكابت الورم الجينات السيطرة على تولد الأوعية والتأكد من أنها لا تدعم نمو الخلايا غير المحدود. عندما تتحول الجينات الورمية الأولية إلى جينات مسرطنة ، فإنها تعطل تأثيرات الجينات الكابتة للورم بينما تعزز تكوين الأوعية الدموية. يمكن للورم بعد ذلك أن ينمو بشكل أكبر مع إمداد الدم الخاص به.
في بعض الأحيان ، لا تعزز الجينات المسرطنة نمو الخلايا فحسب ، بل تنشط أيضًا وظائف خلوية معينة. ل ورم خبيث يجب أن تهاجر الخلايا عبر الأوعية الدموية إلى مواقع جديدة وتبدأ في التكاثر هناك. يمكن للجينات المسرطنة تنشيط سلوك هجرة الخلايا.
الآن يمكن أن يصبح الورم خطيرًا وقد ينتج نموًا سرطانيًا لأنه يحتوي على إمدادات الدم الخاصة به ، ويمكن لخلايا الورم أن تنتقل عبر الأوعية الدموية الجديدة.
أمثلة على الجينات المسرطنة
-
TRK: جيناز مستقبل تروبوميوسين ينظم سلوك الخلية في الجهاز العصبي. عندما يتم تنشيط الجين الورمي المقابل ، فإنه يؤثر على نمو الخلايا وحركتها. يمكن أن تسهم هذه الآثار في نمو السرطان.
- RAS: تقوم عائلة البروتينات RAS بتنشيط الجينات التي تتحكم في نمو الخلايا والتمايز والبقاء في جميع أنحاء الجسم. تعمل الجينات الورمية المقابلة على تشغيل تنشيط بروتين RAS بشكل دائم ، مما يؤدي إلى نمو الخلايا غير المنضبط.
- إيرك: تساعد الكينازات المنظمة للإشارة خارج الخلية في التحكم في الانقسام الخلوي ووظائف الخلية في بداية الطور البيني. تساعد الجينات المسرطنة المناظرة الخلايا على تكرار الحمض النووي وفي بعض الأحيان تعمل مع الجينات المسرطنة RAS.
- MYC: عائلة الجين MYC هي عبارة عن أوكتوجينات أولية تنظم نسخ الحمض النووي إلى الحمض النووي الريبي. عند تنشيطها كجينات مسرطنة ، فإنها تقوم بتشغيل العديد من الجينات بما في ذلك تلك التي تعزز نمو الخلايا ، ويمكن أن تساهم في تكوين الورم.
تكوين الأورام السرطانية
إن تكوين الجينات المسرطنة من الجينات الورمية الأولية الطافرة هو مجرد عامل واحد في تكوين الأورام السرطانية الخبيثة. يجب أن تعمل الجينات الورمية المختلفة معًا لتعزيز نمو الخلايا وتشكيل ورم جديد الأوعية الدموية.
يجب إيقاف الجينات الكابتة للورم أو قد تتحول هي نفسها إلى شكل يعزز نمو الأورام فيه. أخيرًا ، يجب التغلب على موت الخلايا الطبيعي أو موت الخلايا المبرمج للخلايا ذات الحمض النووي التالف.
عندما تتحد كل هذه العوامل ، تساعد الجينات المسرطنة أولاً الخلايا المعيبة على النمو إلى أورام صغيرة. ثم تعمل على تعزيز تكوين الأوعية الدموية من خلال تكوين الأوعية وتسمح للورم بالنمو بشكل أكبر. في هذه المرحلة ، لا يزال السرطان موضعيًا ولم ينتشر إلى الأنسجة المجاورة أو عبر الأوعية الدموية.
لكي يتطور السرطان الخبيث ، يتم تشغيل وظيفة الهجرة للخلايا السرطانية بواسطة الجينات المسرطنة المقابلة. الآن يمكن للخلايا الورمية أن تهاجر إلى الأنسجة المجاورة وتنتشر في جميع أنحاء الجسم لإنتاج أورام جديدة. في تلك المرحلة ، ساعدت الجينات المسرطنة في حدوث حالة من السرطان الخبيث.
حدوث سرطان بشري
يمكن أن تسبب الجينات المسرطنة البشرية السرطان من خلال طفرة في الجينات الطبيعية. تشمل السرطانات الشائعة سرطان الرئة وسرطان الثدي وسرطان القولون والمستقيم وسرطان غدة البروستاتا. تنتشر الخلايا السرطانية البشرية عن طريق تكاثر الخلايا بينما يحاول علاج السرطان احتواء نمو الورم وانتشاره من خلاله العلاج الكيميائي و العلاج الإشعاعي.
تركز أبحاث السرطان على تخصيص العلاج لقتل الخلايا السرطانية المعينة لورم المريض. دراسة البيولوجيا الجزيئية على مستوى الخلايا السرطانية والنظر في كيفية ذلك التعبير الجيني يؤدي سرطان كل مريض على حدة إلى تخصيص علاج خاص لسرطان المريض وتقليل الآثار الجانبية.
نتيجة لاستراتيجيات العلاج هذه ، انخفضت معدلات وفيات سرطان البشر حتى في الوقت الذي أصبحت فيه السرطانات البشرية أكثر شيوعًا.
