Kasvaja supressori geenid: mis see on?

Vähk on keeruline geneetiline häire, millel on märkimisväärne varieeruvus Riiklik vähiinstituut. Pärilikud või omandatud geneetilised mutatsioonid võivad põhjustada rakkude segadust, muutes normaalsed rakud reguleerimata masstootmise tehasteks.

Rakkude piiramatu kasv suurendab looduslikku rakutsükkel, mis võib viia inimese vähi tekkeni, välja arvatud juhul, kui kasvaja supressori geenid vahele segama.

TL; DR (liiga pikk; Ei lugenud)

Kasvaja supresseerivad geenid on keha loomulik armee kasvaja ja vähi progresseerumise vastu. Terved tuumori supresseerivad geenid toimivad raku aktiivsuse reguleerimisel. Muteerunud või puuduvad kasvaja supresseerivad geenid suurendavad kasvaja tekke riski.

Inimkeha somaatilised rakud sisaldavad tuhandeid geene, mis asuvad tavaliselt 46 kromosoomil. DNA geneetiline materjal määrab pärilikud omadused, sealhulgas haruldased geenid vähi korral. Molekulaarsel tasandil sünteesivad geenid valke, mis kontrollivad rakkude diferentseerumist, kasvu, paljunemist ja pikaealisust.

Somaatiline mutatsioonid tekitada uut tüüpi valke, mis võivad olla kasulik, ebaoluline või kahjulik organismi kohanemisele ja ellujäämisele.

Vähkkasvajad tulenevad rakkude paljundatud ebasoodsatest geenimutatsioonidest. Muudetud valgujärjestused saadavad rakule vigaseid teateid, mis häirivad normaalset tööd. Mutatsioonide ilmnemisel võivad tavalised kasvaja supresseerivad geenid mõnikord fikseerida kahjustatud rakkude DNA-kahjustused või märkida korvamatult kahjustatud rakud hävitamiseks.

Kasvaja supressorite geenide mutatsioonid võivad põhjustada rakkude ebanormaalset kasvu ja kasvaja moodustumist. Teatud pärilikud mutatsioonid, näiteks BRCA1 ja BRCA2on seotud näiteks suurema rinnavähi riskiga. Vähirakkude levinud mutatsioon puudub või on häiritud lk 53geen.

Tuum toimib raku juhtimiskeskusena, kontrollides geeniekspressiooni ja rakkude jagunemist. Rakkude kasvu määr määratakse organismi vanuse, seisundi ja muutuvate vajaduste järgi. Protonkogeenid aitab rakkudel normaalsel viisil jagada. Jagunemisvastased kasvaja supressori geenid takistavad ülekasvu erinevate strateegiate abil.

Onkogeenid võib raku kasvada ebakorrapäraselt ja kontrolli alt väljas. Rakkude kiire, reguleerimata kasv on seotud kasvaja moodustumisega. Vähk võib tekkida ka siis, kui tuumori supressioonigeenid on välja lülitatud, jättes keha kahjulike geneetiliste mutatsioonide suhtes haavatavaks.

Inimese kehas on neid umbes 250 onkogeenija700 kasvaja supressori geeni mis reguleerivad rakkude toimimist, vastavalt 2015. aasta artiklile EBioMeditsiin.

Näiteks on p21CIP a kinaasi inhibiitor mis mängib aktiivset rolli kasvaja supressioonis. Täpsemalt öeldes võib p21CIP pärssida kasvaja kasvu, parandada kahjustatud DNA-d ja pärssida rakusurma koekahjustuste tekitamisel.

Kuna vähk on geneetiline haigus, suurendavad kogu elu jooksul kogunenud mutatsioonid kasvaja tekke tõenäosust. Vähkkasvajarakud on “geneetiline rongi vrakk”, mis koosneb patogeensetest rakumutatsioonidest, geenifusioonidest ja ebanormaalsest geeniekspressioonist, nagu kirjeldatud EBioMeditsiin. Kasvaja supresseerivad geenid võivad aidata rakul reageerida mutatsioonidele enne muutunud DNA jagamist ja edasiandmist.

Kasvaja supressioonigeenide kaitsemeetmed võivad hõlmata järgmist:

• Kahjustatud rakkude jagunemise pärssimine
• Muteerunud / kahjustatud DNA parandamine 
• Valesti töötavate rakkude kõrvaldamine 

Näiteks, p53 valk on kasvaja supressori geen - kaardistatud 17. kromosoomis -, mis kodeerib rakkude regulatsioonis osalevat valku. See toimib seondudes kindla piirkonna DNA-ga, mis stimuleerib p21 valgu tootmist, mis pärsib seejärel rakkude kontrollimatut jagunemist ja sellega seotud kasvajaid.

APC valk mida APC geen teeb rakus teiste valkudega, et hallata raku funktsioone. APC-d peetakse kasvaja supressoriks, kuna APC hoiab rakke liiga kiiresti jagamast ja jälgib järgnevate kromosoomide arvu raku pooldumine. APC geeni mutatsioonid võivad suurendada polüüpide ja käärsoolevähi riski.

Inimkeha kaitseb ennast, hävitades potentsiaalselt kahjulikke muteerunud või kahjustatud rakke. Seda protsessi nimetatakse apoptoos, teatud tüüpi programmeeritud rakusurm.

Kasvaja supresseerivad valgud toimivad väravavalvuritena, mis peatavad võimalikud ohud. Kasvaja supressor geen p53 kodeerib valke, mis ütlevad kahjustatud rakkudele näiteks ise hävitamise.

18. kromosoomis asuv BCL-2 on proto-onkogeen, mis hoiab tasakaalu elusate ja surevate rakkude vahel. Valgu alarühmad täidavad pro- või anti-apoptootilist funktsiooni. BCL-2 geeni mutatsioonid võivad põhjustada selliseid vähke nagu leukeemia ja lümfoom.

The Kasvaja nekroosifaktor (TNF) geen kodeerib põletiku reguleerimises osalevat tsütokiinvalku. TNF mängib rolli apoptoosis, rakkude diferentseerumine autoimmuunhaigused. Makrofaagides sisalduv TNF võib kasvajates hävitada teatud tüüpi vähirakke.

Rakud on piiratud ja jõuavad pärast korduvat rakkude jagunemist vananemisele. Vanemus on peatunud kasvu periood. Kui rakud on vananenud, lakkavad nad jagunemast, et peatada vananenud, kahjustatud geneetiline materjal tütarrakkudesse viimisest.

Kui eeldatavasti vananenud rakud jagunevad, võib see kasvaja kasvule kaasa aidata. Vananemise ajal kogunevad küpsed rakud ja eraldavad kõrvuti asetsevatesse kudedesse põletikulisi kemikaale, mis suurendab vanusega seotud haiguste, näiteks vähi, riski.

Ravimite avastamine pahaloomuliste rakkude vananemiseks ja nende põletikuliste kemikaalide sekretsiooni vähendamiseks võib laiendada vähiravi võimalusi.

Tsükliinist sõltuvad kinaasid (CDK1, CDK2) on rakkude kasvus osalevad valgud. CDK inhibiitorid arestida rakkude jagunemist ja neil on potentsiaal „saada oluliseks relvaks vähivastases võitluses”, selgub 2015. aasta artiklist Molekulaarne farmakoloogia.

CDK inhibiitorid võivad mängida rolli kasvajate aeglustamisel ja vähirakkude hääbumise käivitamisel. Kasvaja DNA varieeruvus muudab aga tuumorispetsiifiliste ravimite väljatöötamise keeruliseks kõik kasvajad _._

Tahked kasvajad vajavad rikkalikult toitu ja hapnikku. Kasvavad kasvajad algavad kütusega varustamiseks oma veresoonte väljaarendamisest - seda protsessi nimetatakse angiogenees. Keemilised signaalid stimuleerivad uute veresoonte tootmist, tagades seeläbi rikkaliku toitainevaru paljunevate kasvajarakkude jaoks.

Laienevad kasvajad võivad seejärel metastaseerida või liikuda keha teistesse kohtadesse ja osutuda surmavaks. Riikliku vähiinstituudi andmetel katsetatakse paljulubavaid uusi ravimeid kasvaja angiogeneesi vältimiseks ja kasvaja näljutamiseks. Selline lähenemine vähiravile on suunatud verevarustusele kasvaja enda asemel.

The PTEN geen aktiveerub ensüümid mis aitavad kontrollida rakkude kasvu ja vältida kasvaja teket. Muud funktsioonid hõlmavad angiogeneesi, rakkude liikumise ja apoptoosi kontrollimist. On näidatud, et p53 valk pärsib kasvaja moodustumisel angiogeneesi, kuid mehhanismi ei mõisteta hästi.

Kasvaja pärssivad geenid ei võida alati vähivastast sõda pidades. Muud mutatsioonid võivad tähendada, et geenid on vaigistatud või vähem aktiivsed.

Kui vähk tungib kehasse, võivad kasvaja supressioonigeenid valgu tasemel inaktiveeruda ja muutuda kaitsetuks. Agressiivsed vähid võivad isegi põhjustada kasvaja supresseerivate geenide väljasuremist genoomist.

Pealegi võivad "head" geenid petturiteks saada. Näiteks töö retinoblastoomvalk (pRB) on kasvajate pärssimine, blokeerides ebanormaalsete rakkude kasvu. Kuid mutatsioon pRB geenis võib seda tegelikult teha viia rakkude kontrollimatu kasv ja suuremad kasvajate juhtumid.

Alfred Knudsen, noorem, avaldas 1971. aastal oma “kahe tabamuse” hüpoteesi, mis põhines lapsepõlves esineva retinoblastoomi (silmavähk) pärilike ja pärilike juhtumite uuringutel. Knudson täheldas, et kasvajad tekkisid alles siis, kui RB1 geeni mõlemad koopiad rakkudes puudusid või olid kahjustatud.

Ta jõudis järeldusele, et muteerunud geen oli retsessiivneja üks tervislik geen võib toimida kasvaja supressorina.

Riikliku vähiinstituudi hinnangul on rohkem kui 100 vähiliiki esineda inimestel. Kõige sagedamini on loetletud kartsinoomid - vähid, mis esinevad epiteelirakkudes. Sellesse kategooriasse kuuluvad paljud tuttavad vähitüübid:

• Näärmekuded: Rinna-, eesnäärme- ja käärsoolevähk.
  
• Basaalrakud: Vähk naha väliskihis.
  
• Lamerakk-rakud: Vähk sügaval nahas; leidub ka teatud elundite vooderdis.
  
• Üleminekurakud: Vähk põie, neeru ja emaka limaskestas.
  

Muud tüüpi vähid hõlmavad pehmete kudede sarkoomi, kopsuvähki, müeloomi, melanoomi ja ajuvähki. Li-Fraumeni sündroom on pärilik eelsoodumus p53 mutatsiooni põhjustatud haruldaste vähkide tekkeks.

Ilma funktsioneerivate p53 valkudeta on patsientidel suurem oht ​​mitut tüüpi vähi tekkeks.