Un oncogén es un gen que promueve división celular. Las células normales se dividen según el ciclo celular, un proceso controlado que coordina el crecimiento y la multiplicación celular en el tejido vivo.
Después de que una célula se divide, entra en la etapa de interfase durante la cual puede prepararse para una nueva división o dejar de dividirse.
Los oncogenes son defectuoso o genes mutados que impulsan la división celular incluso cuando no es necesario.
Protooncogenes y células normales
En una célula normal, los precursores de oncogén llamados proto oncogenes controlar el crecimiento celular mientras genes supresores evitar que las células se dividan cuando no se necesita crecimiento. Dependiendo de la célula, los protooncogenes están activos y la célula se divide, o se apagan y la célula deja de dividirse. Para procesos como el crecimiento o la reparación del daño tisular, las células deben dividirse rápidamente y los protooncogenes deben estar activos.
Células como células del cerebro son altamente especializados y no se dividen. En estas células, los protooncogenes son apagado.
A veces, un protooncogén está dañado o su ADN se replica incorrectamente. Tales mutaciones pueden activarlo permanentemente o cambiarlo para que impulse la división celular de manera más intensa. Estos genes modificados se convierten en oncogenes y, bajo ciertas condiciones, ayudan a causar un crecimiento celular descontrolado, lo que resulta en tumores y cáncer.
Además de la presencia de oncogenes, se necesitan factores adicionales para el cáncer, pero los oncogenes son una de las causas fundamentales.
División celular normal
En el ciclo celular, las células normales se dividen durante la mitosis y luego pasan al interfase etapa. Durante la interfase, las células se preparan para otra división o entran en el G0 fase en la que dejan de dividirse.
Si la célula se va a dividir, pasa por otro ciclo celular y produce dos células hijas idénticas. Los protooncogenes normales están activos y mantienen la división celular.
Este tipo de división celular es importante para reemplazar las células que han muerto y para el crecimiento de organismos jóvenes. Por ejemplo, celúlas de piel están dividiendo y reemplazando constantemente las células en las capas externas de la piel. Las células de los bebés se dividen rápidamente y permiten que el bebé se convierta en adulto. Los protooncogenes reaccionan a las señales que indican que se necesitan nuevas células o más células, y mantienen a las células dividiéndose para satisfacer la necesidad señalada.
Oncogenes y división celular
A medida que la célula completa un ciclo celular, pasa por tres puntos de control. En estos puntos, se evalúa el estado de la celda. Si todo avanza con normalidad, el proceso de división celular continúa. Si hay un problema, como ADN incorrecto o material celular insuficiente para dos nuevas células, el proceso se detiene.
Los oncogenes interrumpen el funcionamiento de estos puntos de control. Para interrumpir el ciclo celular, los protooncogenes pueden desactivarse o un gen supresor puede hacerse cargo. Si un protooncogén ha mutado en un oncogén, puede indicarle a la célula que continúe dividiéndose a pesar de los problemas. El resultado puede ser un masa de células defectuosas.
Oncogenes, daño del ADN y muerte celular
Un punto de control particularmente importante se produce al final de la interfase antes de que la célula comience a dividirse en la fase de mitosis. En este punto, la célula verifica que el ADN se haya duplicado por completo y que no haya errores en las cadenas de ADN. Los errores típicos son roturas en el ADN o genes replicados incorrectamente.
Si hay daño en el ADN, los protooncogenes correspondientes deben desactivarse y la célula debe detener el proceso de división mientras intenta reparar su ADN. Si hay un oncogén presente, puede ayudar a la célula a ignorar las señales de parada y seguir dividiéndose.
Las nuevas celdas tendrán ADN defectuoso y no podrá funcionar correctamente. En algunos casos, el crecimiento celular continuará y las células hijas formarán un tumor.
A veces, los controles en el punto de control encuentran que el daño del ADN celular es demasiado severo para repararlo. En este caso, se supone que la célula muere en un proceso llamado apoptosis. Cuando los oncogenes están presentes, pueden ayudar a la célula a evitar la apoptosis y continuar dividiéndose. Las nuevas células heredan el ADN defectuoso así como los oncogenes y pueden continuar dividiéndose en un crecimiento celular ilimitado.
Oncogenes y crecimiento tumoral
Cuando los oncogenes ayudan a las células a dividirse a pesar de la presencia de señales de parada, las células pueden convertirse en un pequeño tumor muy rápidamente. Dichos tumores no son peligrosos por sí mismos porque no tienen un suministro de sangre independiente y las células tumorales no pueden migrar e invadir los tejidos vecinos. El crecimiento del tumor y la migración celular que provocan la metástasis requieren factores adicionales para continuar.
Además de los protooncogenes que ayudan a regular el crecimiento celular, las células también tienen genes supresores de tumores que limitan la división incontrolada de las células y el crecimiento innecesario de los vasos sanguíneos. El desarrollo de un suministro de sangre para tejido en crecimiento se llama angiogénesis.
Tanto protooncogenes como supresores de tumores genes controle la angiogénesis y asegúrese de que no sea compatible con el crecimiento celular ilimitado. Cuando los protooncogenes mutan en oncogenes, interrumpen los efectos de los genes supresores de tumores mientras promueven la angiogénesis. Luego, el tumor puede crecer más con su propio suministro de sangre.
A veces, los oncogenes no solo promueven el crecimiento celular, sino que también activan ciertas funciones celulares. Para metástasis Para que esto suceda, las células tienen que migrar a través de los vasos sanguíneos a nuevos sitios y comenzar a multiplicarse allí. Los oncogenes pueden activar el comportamiento migratorio celular.
Ahora, el tumor puede volverse peligroso y producir un crecimiento canceroso porque tiene su propio suministro de sangre y las células tumorales pueden migrar a través de los nuevos vasos sanguíneos.
Ejemplos de Oncogenes
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TRK: El gen del receptor quinasa de la tropomiosina regula el comportamiento celular en el sistema nervioso. Cuando se activa el oncogén correspondiente, afecta el crecimiento y la movilidad celular. Estos efectos pueden contribuir al crecimiento del cáncer.
- RAS: La familia de proteínas RAS activa genes que controlan el crecimiento, la diferenciación y la supervivencia celular en todo el cuerpo. Los oncogenes correspondientes encienden la activación de la proteína RAS de forma permanente, lo que conduce a un crecimiento celular descontrolado.
- ERK: Las quinasas reguladas por señales extracelulares ayudan a controlar la mitosis celular y las funciones celulares al comienzo de la interfase. Los oncogenes correspondientes ayudan a las células con la replicación del ADN y, a veces, trabajan junto con los oncogenes RAS.
- MI C: La familia de genes MYC son protooctogenes que regulan la transcripción de ADN a ARN. Cuando se activan como oncogenes, activan muchos genes, incluidos los que promueven el crecimiento celular, y pueden contribuir a la formación de tumores.
La formación de tumores cancerosos
La formación de oncogenes a partir de protooncogenes mutados es solo un factor en la formación de tumores cancerosos malignos. Los diferentes oncogenes deben trabajar juntos para promover el crecimiento celular y la formación de nuevos tumores. vasos sanguineos.
Los genes supresores de tumores deben desactivarse o pueden mutar ellos mismos a una forma en la que promuevan el crecimiento de tumores. Finalmente, debe superarse la muerte celular natural o la apoptosis de células con ADN dañado.
Cuando todos estos factores se unen, los oncogenes ayudan primero a que las células defectuosas se conviertan en pequeños tumores. Luego promueven la formación de vasos sanguíneos a través de la angiogénesis y permiten que el tumor crezca más. En este punto, el cáncer todavía está localizado y no se ha diseminado a los tejidos vecinos ni a través de los vasos sanguíneos.
Para que se desarrolle un cáncer maligno, las células tumorales tienen su función de migración activada por los oncogenes correspondientes. Ahora, las células tumorales pueden migrar al tejido adyacente y hacer metástasis por todo el cuerpo para producir nuevos tumores. En esa etapa, los oncogenes han ayudado a producir un caso de cáncer maligno.
La aparición del cáncer humano
Los oncogenes humanos pueden causar cáncer mediante la mutación de genes normales. Los cánceres comunes incluyen cáncer de pulmón, cáncer de mama, cáncer colorrectal y cáncer de próstata. Las células cancerosas humanas se diseminan a través de la proliferación celular, mientras que la terapia contra el cáncer intenta contener el crecimiento del tumor y la metástasis a través de quimioterapia y tratamiento de radiación.
La investigación del cáncer se centra en personalizar el tratamiento para destruir las células cancerosas particulares del tumor del paciente. Estudiar la biología molecular a nivel de células cancerosas y observar cómo la expresion genica conduce al cáncer de cada paciente individual permite la personalización del tratamiento específico para el cáncer del paciente y la reducción de los efectos secundarios.
Como resultado de estas estrategias de tratamiento, las tasas de mortalidad por cáncer en humanos han disminuido incluso cuando los cánceres humanos se vuelven más comunes.