Gènes suppresseurs de tumeurs: qu'est-ce que c'est ?

Le cancer est une maladie génétique complexe présentant une variabilité considérable, selon le Institut national du cancer. Les mutations génétiques héréditaires ou acquises peuvent provoquer le dérapage des cellules, transformant les cellules normales en usines non régulées de production cellulaire de masse.

La croissance cellulaire sans entraves bouleverse le naturel cycle cellulaire, ce qui peut conduire à la formation de cancers humains à moins que gènes suppresseurs de tumeurs intervenir.

TL; DR (trop long; n'a pas lu)

Les gènes suppresseurs de tumeurs sont l'armée naturelle du corps contre la progression des tumeurs et du cancer. Des gènes suppresseurs de tumeur sains fonctionnent pour réguler l'activité cellulaire. Les gènes suppresseurs de tumeur mutés ou manquants augmentent le risque de formation de tumeurs.

Les cellules somatiques du corps humain contiennent des milliers de gènes normalement situés sur 46 chromosomes. Le matériel génétique de l'ADN détermine les caractéristiques héréditaires, y compris les caractères rares

Somatique mutation donner lieu à la production d'un nouveau type de protéine qui peut être utile, sans conséquence ou nuisible à l'adaptation et à la survie de l'organisme.

Tumeurs cancéreuses résulter de mutations génétiques indésirables répliquées par les cellules. Les séquences de protéines modifiées envoient des messages défectueux à la cellule qui perturbent les opérations normales. Lorsque des mutations se produisent, les gènes suppresseurs de tumeur normaux peuvent parfois réparer les dommages à l'ADN des cellules affectées ou signaler les cellules irrémédiablement endommagées pour destruction.

Les mutations des gènes suppresseurs de tumeurs peuvent entraîner une croissance cellulaire anormale et la formation de tumeurs. Certaines mutations héréditaires, telles que BRCA1 et BRCA2, sont liés à un risque plus élevé de cancer du sein, par exemple. Une mutation courante dans les cellules cancéreuses est une absence ou une altération p53gène.

Le noyau fonctionne comme le centre de commande de la cellule, contrôlant l'expression des gènes et la division cellulaire. Le taux de croissance cellulaire est déterminé par l'âge, l'état et l'évolution des besoins de l'organisme. Proto-oncogènes aider les cellules à se diviser normalement. Les gènes suppresseurs de tumeur anti-division empêchent la prolifération excessive grâce à diverses stratégies.

Oncogènes peut entraîner une croissance erratique et incontrôlable de la cellule. La croissance rapide et non régulée des cellules est associée à la formation de tumeurs. Le cancer peut également survenir lorsque les gènes de suppression tumorale sont désactivés, laissant le corps vulnérable aux mutations génétiques délétères.

Dans le corps humain, il y a environ 250 oncogèneset700 gènes suppresseurs de tumeurs qui régulent le fonctionnement des cellules, selon un article de 2015 dans EBioMédecine.

Par exemple, p21CIP est un inhibiteur de kinase qui joue un rôle actif dans la suppression tumorale. Plus précisément, p21CIP peut supprimer la croissance tumorale, réparer l'ADN endommagé et empêcher la mort cellulaire de causer des dommages aux tissus.

Le cancer étant une maladie génétique, les mutations accumulées tout au long de la vie augmentent les chances de formation de tumeurs. Les cellules tumorales cancéreuses sont une « épave de train génétique » composée de mutations cellulaires pathogènes, de fusions de gènes et d'expressions génétiques anormales, comme décrit dans EBioMédecine. Les gènes suppresseurs de tumeurs peuvent aider la cellule à réagir aux mutations avant de se diviser et de transmettre l'ADN altéré.

Les actions protectrices des gènes de suppression tumorale peuvent inclure :

• Inhiber la division des cellules endommagées
• Réparer l'ADN muté/endommagé 
• Éliminer les cellules défaillantes 

Par exemple, protéine p53 est un gène suppresseur de tumeur - cartographié sur le 17e chromosome - qui code pour une protéine impliquée dans la régulation cellulaire. Il agit en se liant à une région spécifique de l'ADN, ce qui stimule la production de la protéine p21, qui inhibe ensuite la division cellulaire incontrôlée et les tumeurs associées.

Protéine APC fabriqué par le gène APC s'associe à d'autres protéines de la cellule pour gérer les fonctions cellulaires. L'APC est considéré comme un suppresseur de tumeur car l'APC empêche les cellules de se diviser trop rapidement et surveille le nombre de chromosomes qui suivent la division cellulaire. Des mutations du gène APC peuvent augmenter le risque de polypes et de cancer du côlon.

Le corps humain se protège en tuant les cellules mutées ou endommagées qui sont potentiellement nocives. Ce processus est appelé apoptose, un type de mort cellulaire programmée.

Les protéines suppresseurs de tumeurs agissent comme des gardiens qui mettent un terme aux menaces potentielles. Le gène suppresseur de tumeur p53 code pour des protéines qui indiquent aux cellules endommagées de s'autodétruire, par exemple.

Situé sur le chromosome 18, BCL-2 est un proto-oncogène qui maintient un équilibre entre les cellules vivantes et mourantes. Les sous-groupes de la protéine remplissent une fonction pro- ou anti-apoptotique. Des mutations du gène BCL-2 peuvent entraîner des cancers comme la leucémie et le lymphome.

le Facteur de nécrose tumoral (TNF) code pour une protéine cytokine impliquée dans la régulation de l'inflammation. Le TNF joue un rôle dans l'apoptose, différenciation cellulaire et les maladies auto-immunes. Le TNF dans les macrophages peut tuer certains types de cellules cancéreuses dans les tumeurs.

Les cellules sont finies et finissent par entrer en sénescence après des divisions cellulaires répétées. La sénescence est une période de croissance arrêtée. Lorsque les cellules entrent en sénescence, elles cessent de se diviser afin d'arrêter de vieillir, de s'abîmer matériel génétique d'être transmis aux cellules filles.

Si des cellules censées être en sénescence continuent de se diviser, cela peut contribuer à la croissance tumorale. Pendant la sénescence, les cellules matures s'accumulent et sécrètent des produits chimiques inflammatoires dans les tissus adjacents, ce qui augmente le risque de maladies liées à l'âge comme le cancer.

La découverte de médicaments pour amener les cellules malignes à la sénescence et réduire leur sécrétion de produits chimiques inflammatoires peut élargir les options de traitement du cancer.

Kinases dépendantes des cyclines (CDK1, CDK2) sont des protéines impliquées dans la croissance cellulaire. Inhibiteurs de CDK arrêter la division cellulaire et avoir le potentiel de « devenir des armes importantes dans la lutte contre le cancer », selon un article de 2015 dans Pharmacologie moléculaire.

Les inhibiteurs de CDK pourraient jouer un rôle dans le ralentissement des tumeurs et le déclenchement de la disparition des cellules cancéreuses. Cependant, la variabilité de l'ADN tumoral rend difficile la conception de médicaments spécifiques à la tumeur qui fonctionnent pour tout tumeurs_._

Les tumeurs solides ont besoin de nourriture et d'oxygène abondants. Les tumeurs en croissance commencent par développer leurs propres vaisseaux sanguins pour fournir du carburant – un processus appelé angiogenèse. Les signaux chimiques stimulent la production de nouveaux vaisseaux sanguins, assurant ainsi un riche apport de nutriments aux cellules tumorales en multiplication.

Les tumeurs en expansion peuvent alors métastaser ou se déplacer vers d'autres endroits du corps et s'avérer fatales. De nouveaux médicaments prometteurs sont testés pour prévenir l'angiogenèse tumorale et affamer la tumeur, selon le National Cancer Institute. Cette approche du traitement du cancer cible l'approvisionnement en sang plutôt que la tumeur elle-même.

le Gène PTEN active enzymes qui aident à contrôler la croissance cellulaire et à prévenir la formation de tumeurs. D'autres fonctions comprennent le contrôle de l'angiogenèse, du mouvement cellulaire et de l'apoptose. Il a été démontré que la protéine p53 inhibe l'angiogenèse dans la formation de tumeurs, mais le mécanisme n'est pas bien compris.

Les gènes suppresseurs de tumeurs ne gagnent pas toujours dans la guerre contre le cancer. D'autres mutations pourraient signifier que les gènes sont réduits au silence ou moins actifs.

Lorsque le cancer envahit le corps, les gènes de suppression tumorale peuvent être inactivés au niveau des protéines et rendus sans défense. Les cancers agressifs peuvent même provoquer l'extinction des gènes suppresseurs de tumeurs du génome.

De plus, les « bons » gènes peuvent devenir voyous. Par exemple, le travail du protéine de rétinoblastome (pRB) est de supprimer les tumeurs en bloquant la croissance de cellules anormales. Cependant, une mutation dans le gène pRB peut en fait mener à croissance cellulaire incontrôlée et incidences plus élevées de tumeurs.

En 1971, Alfred Knudsen, Jr. a publié son hypothèse « à deux coups » basée sur des études de cas héréditaires et non héréditaires de rétinoblastome infantile (cancer de l'œil). Knudson a observé que les tumeurs ne se développaient que lorsque les deux copies du gène RB1 dans les cellules manquaient ou étaient endommagées.

Il a conclu que le gène muté était récessif, et un gène sain pourrait agir comme un suppresseur de tumeur.

L'Institut national du cancer estime que plus de 100 types de cancer se produire chez l'homme. Le type le plus courant répertorié sont les carcinomes – des cancers survenant dans les cellules épithéliales. De nombreux types de cancer familiers entrent dans cette catégorie :

• Tissus glandulaires : Cancer du sein, de la prostate et du colon.
  
• Cellules basales : Cancer dans la couche externe de la peau.
  
• Cellules squameuses : Cancer profondément dans la peau; également trouvé dans la doublure de certains organes.
  
• Cellules de transition : Cancer de la muqueuse de la vessie, des reins et de l'utérus.
  

D'autres types de cancer comprennent le sarcome des tissus mous, le cancer du poumon, le myélome, le mélanome et le cancer du cerveau. Syndrome de Li-Fraumeni est une prédisposition héréditaire aux cancers rares causés par une mutation p53.

Sans protéines p53 fonctionnelles, les patients sont plus à risque de développer plusieurs types de cancers.