Geni oncosoppressori: che cos'è?

Il cancro è una malattia genetica complessa che presenta una notevole variabilità, secondo il Istituto Nazionale dei Tumori. Le mutazioni genetiche ereditate o acquisite possono far andare in tilt le cellule, trasformando le cellule normali in fabbriche non regolamentate di produzione cellulare di massa.

La crescita libera delle cellule sconvolge il naturale ciclo cellulare, che può portare alla formazione del cancro umano a meno che geni oncosoppressori intervenire.

TL; DR (troppo lungo; non ho letto)

I geni oncosoppressori sono l'esercito naturale del corpo contro il tumore e la progressione del cancro. I geni oncosoppressori sani funzionano per regolare l'attività cellulare. I geni oncosoppressori mutati o mancanti aumentano il rischio di formazione di tumori.

Le cellule somatiche del corpo umano contengono migliaia di geni normalmente localizzati su 46 cromosomi. Il materiale genetico nel DNA determina le caratteristiche ereditarie, comprese quelle rare geni

somatico mutazioni dare origine alla produzione di un nuovo tipo di proteina che può essere utile, irrilevante o dannoso all'adattamento e alla sopravvivenza dell'organismo.

Tumori cancerosi derivano da mutazioni genetiche avverse replicate dalle cellule. Sequenze proteiche alterate inviano messaggi difettosi alla cellula che interrompono le normali operazioni. Quando si verificano mutazioni, i normali geni oncosoppressori possono talvolta riparare il danno al DNA delle cellule colpite o segnalare le cellule danneggiate irreparabilmente per la distruzione.

Le mutazioni dei geni oncosoppressori possono provocare una crescita cellulare anormale e la formazione di tumori. Alcune mutazioni ereditarie, come BRCA1 e BRCA2, sono legati, ad esempio, a un rischio più elevato di cancro al seno. Una mutazione comune nelle cellule cancerose è assente o alterata p53gene.

Il nucleo opera come centro di comando della cellula, controllando l'espressione genica e la divisione cellulare. Il tasso di crescita cellulare è determinato dall'età, dalle condizioni e dalle mutevoli esigenze dell'organismo. Proto-oncogeni aiutano le cellule a dividersi in modo normale. I geni oncosoppressori anti-divisione prevengono la crescita eccessiva attraverso varie strategie.

oncogeni può far sì che la cellula cresca in modo irregolare e fuori controllo. La crescita rapida e non regolata delle cellule è associata alla formazione di tumori. Il cancro può verificarsi anche quando i geni di soppressione del tumore vengono disattivati, lasciando il corpo vulnerabile a mutazioni genetiche deleterie.

All'interno del corpo umano, ci sono circa 250 oncogenie700 geni oncosoppressori che regolano il funzionamento cellulare, secondo un articolo del 2015 in EBioMedicina.

Ad esempio, p21CIP è a inibitore della chinasi che svolge un ruolo attivo nella soppressione del tumore. Nello specifico, p21CIP può sopprimere la crescita del tumore, riparare il DNA danneggiato e inibire la morte cellulare provocando danni ai tessuti.

Poiché il cancro è una malattia genetica, le mutazioni accumulate nel corso della vita aumentano le probabilità di formazione del tumore. Le cellule tumorali cancerose sono un "relitto genetico" costituito da mutazioni cellulari patogene, fusioni geniche ed espressione genica anormale, come descritto in EBioMedicina. I geni oncosoppressori possono aiutare la cellula a rispondere alle mutazioni prima di dividersi e trasmettere il DNA alterato.

Le azioni protettive dei geni di soppressione del tumore possono includere:

• Inibendo la divisione delle cellule danneggiate
• Riparazione del DNA mutato/danneggiato 
• Eliminazione delle celle malfunzionanti 

Per esempio, proteina p53 è un gene oncosoppressore – mappato sul 17° cromosoma – che codifica per la proteina coinvolta nella regolazione cellulare. Funziona legandosi a una regione specifica del DNA, che stimola la produzione della proteina p21, che successivamente inibisce la divisione cellulare incontrollata e i tumori correlati.

proteina APC prodotto dal gene APC si associa ad altre proteine ​​nella cellula per gestire le funzioni cellulari. L'APC è considerato un soppressore del tumore perché l'APC impedisce alle cellule di dividersi troppo velocemente e controlla il numero di cromosomi che seguono divisione cellulare. Le mutazioni del gene APC possono aumentare il rischio di polipi e cancro al colon.

Il corpo umano si protegge uccidendo le cellule mutate o danneggiate che sono potenzialmente dannose. Questo processo si chiama apoptosi, un tipo di morte cellulare programmata.

Le proteine ​​​​soppressori del tumore fungono da guardiani che mettono fine a potenziali minacce. Il gene soppressore del tumore p53 codifica per proteine ​​che dicono alle cellule danneggiate di autodistruggersi, per esempio.

Situato sul cromosoma 18, BCL-2 è un proto-oncogene che mantiene un equilibrio tra cellule viventi e morenti. I sottogruppi della proteina svolgono una funzione pro o anti-apoptotica. Le mutazioni del gene BCL-2 possono portare a tumori come la leucemia e il linfoma.

Il Fattore di necrosi tumorale (TNF) codifica per una proteina citochina coinvolta nella regolazione dell'infiammazione. Il TNF ha un ruolo nell'apoptosi, differenziazione cellulare e malattie autoimmuni. Il TNF nei macrofagi può uccidere alcuni tipi di cellule cancerose nei tumori.

Le cellule sono finite e alla fine entrano in senescenza dopo ripetute divisioni cellulari. La senescenza è un periodo di crescita arrestata. Quando le cellule entrano nella senescenza, smettono di dividersi per fermare l'invecchiamento, il danneggiamento materiale genetico dal passaggio alle cellule figlie.

Se le cellule che dovrebbero essere in senescenza continuano a dividersi, ciò può contribuire alla crescita del tumore. Durante la senescenza, le cellule mature si accumulano e secernono sostanze chimiche infiammatorie nei tessuti adiacenti, il che aumenta il rischio di malattie legate all'età come il cancro.

La scoperta di farmaci per indurre le cellule maligne alla senescenza e ridurre la loro secrezione di sostanze chimiche infiammatorie può ampliare le opzioni per il trattamento del cancro.

Chinasi ciclina-dipendenti (CDK1, CDK2) sono proteine ​​coinvolte nella crescita cellulare. Inibitori CDK arrestare la divisione cellulare e avere il potenziale per "diventare armi importanti nella lotta contro il cancro", secondo un articolo del 2015 in Farmacologia Molecolare.

Gli inibitori di CDK potrebbero svolgere un ruolo nel rallentare i tumori e innescare la morte delle cellule tumorali. Tuttavia, la variabilità del DNA tumorale rende difficile progettare farmaci specifici per il tumore che funzionino per tutti tumori_._

I tumori solidi hanno bisogno di cibo e ossigeno abbondanti. I tumori in crescita iniziano sviluppando i propri vasi sanguigni per fornire carburante, un processo chiamato angiogenesi. I segnali chimici stimolano la produzione di nuovi vasi sanguigni, garantendo così un ricco apporto di nutrienti alle cellule tumorali in moltiplicazione.

I tumori in espansione possono quindi metastatizzare o spostarsi in altre posizioni del corpo e rivelarsi fatali. Secondo il National Cancer Institute, sono in fase di sperimentazione nuovi farmaci promettenti per prevenire l'angiogenesi tumorale e far morire di fame il tumore. Questo approccio al trattamento del cancro mira all'afflusso di sangue anziché al tumore stesso.

Il gene PTEN attiva enzimi che aiutano a controllare la crescita cellulare e prevenire la formazione di tumori. Altre funzioni includono il controllo dell'angiogenesi, del movimento cellulare e dell'apoptosi. È stato dimostrato che la proteina p53 inibisce l'angiogenesi nella formazione del tumore, ma il meccanismo non è ben compreso.

I geni oncosoppressori non sempre vincono quando si fa la guerra al cancro. Altre mutazioni potrebbero significare che i geni sono silenziati o meno attivi.

Quando il cancro invade il corpo, i geni di soppressione del tumore possono essere inattivati ​​a livello proteico e resi indifesi. I tumori aggressivi possono persino causare l'estinzione dei geni oncosoppressori dal genoma.

Inoltre, i geni "buoni" possono diventare canaglia. Ad esempio, il lavoro del proteine ​​del retinoblastoma (pRB) è quello di sopprimere i tumori bloccando la crescita di cellule anormali. Tuttavia, la mutazione nel gene pRB può effettivamente portare a crescita cellulare incontrollata e maggiore incidenza di tumori.

Nel 1971, Alfred Knudsen, Jr. pubblicò la sua ipotesi "two-hit" basata su studi su casi ereditari e non ereditari di retinoblastoma infantile (cancro dell'occhio). Knudson ha osservato che i tumori si sono sviluppati solo quando entrambe le copie del gene RB1 nelle cellule erano mancanti o danneggiate.

Concluse che il gene mutato era recessivoe un gene sano potrebbe agire come soppressore del tumore.

Il National Cancer Institute stima che più di 100 tipi di cancro si verificano negli esseri umani. Il tipo più comune elencato sono i carcinomi, tumori che si verificano nelle cellule epiteliali. Molti tipi familiari di cancro rientrano in questa categoria:

• Tessuti ghiandolari: Cancro al seno, alla prostata e al colon.
  
• Cellule basali: Cancro nello strato esterno della pelle.
  
• Cellule squamose: Cancro in profondità nella pelle; trovato anche nel rivestimento di alcuni organi.
  
• Cellule di transizione: Cancro nel rivestimento della vescica, dei reni e dell'utero.
  

Altri tipi di cancro includono il sarcoma dei tessuti molli, il cancro ai polmoni, il mieloma, il melanoma e il cancro al cervello. Sindrome di Li-Fraumeni è una predisposizione ereditaria a tumori rari causati da una mutazione di p53.

Senza proteine ​​p53 funzionanti, i pazienti sono a più alto rischio di più tipi di cancro.