Gene supresoare tumorale: Ce este?

Cancerul este o tulburare genetică complexă care prezintă o variabilitate considerabilă, în conformitate cu Institutul Național al Cancerului. Mutațiile genetice moștenite sau dobândite pot determina celulele să devină neclare, transformând celulele normale în fabrici nereglementate de producție de celule în masă.

Creșterea neîngrădită a celulelor răstoarnă naturalul ciclul celulei, care poate duce la formarea cancerului uman dacă nu gene supresoare tumorale interveni.

TL; DR (Prea lung; Nu am citit)

Genele supresoare tumorale sunt armata naturală a organismului împotriva progresiei tumorii și a cancerului. Genele supresoare tumorale sănătoase funcționează pentru a regla activitatea celulelor. Genele supresoare tumorale mutate sau lipsă cresc riscul formării tumorii.

Celulele somatice ale corpului uman conțin mii de gene localizate în mod normal pe 46 de cromozomi. Materialul genetic din ADN determină caracteristicile ereditare, inclusiv rare gene pentru cancer. La nivel molecular, genele funcționează prin sintetizarea proteinelor care controlează diferențierea celulară, creșterea, reproducerea și longevitatea.

Somatic mutații dau naștere la producerea unui nou tip de proteină care poate fi de ajutor, fără consecințe sau dăunătoare adaptării și supraviețuirii organismului.

Tumori canceroase rezultă din mutații genetice adverse reproduse de celule. Secvențele de proteine ​​modificate trimit la celulă mesaje defecte care perturbă operațiunile normale. Când apar mutații, genele supresoare tumorale normale pot uneori să remedieze deteriorarea ADN a celulelor afectate sau să semnaleze celulele deteriorate iremediabil pentru distrugere.

Mutațiile genelor supresoare tumorale pot duce la creșterea celulară anormală și la formarea tumorii. Anumite mutații moștenite, cum ar fi BRCA1 și BRCA2, sunt legate de un risc mai mare de cancer mamar, de exemplu. O mutație obișnuită în celulele canceroase este absenta sau afectarea p53genă.

Nucleul funcționează ca centrul de comandă al celulei, controlând expresia genelor și diviziunea celulară. Rata de creștere a celulelor este determinată de vârsta, starea și nevoile în schimbare ale organismului. Proto-oncogene ajuta celulele sa se divizeze intr-un mod normal. Genele supresoare tumorale anti-diviziune previn excesul de creștere prin diferite strategii.

Oncogene poate determina celula să crească neregulat și scăpată de sub control. Creșterea rapidă, nereglementată a celulelor este asociată cu formarea tumorii. Cancerul poate apărea și atunci când genele de supresie tumorală sunt oprite, lăsând corpul vulnerabil la mutații genetice dăunătoare.

În corpul uman, există aproximativ 250 de oncogeneși700 de gene supresoare tumorale care reglementează funcționarea celulelor, conform unui articol din 2015 din EBioMedicine.

De exemplu, p21CIP este un inhibitor al kinazei care joacă un rol activ în suprimarea tumorii. În mod specific, p21CIP poate suprima creșterea tumorii, repara ADN-ul deteriorat și inhiba moartea celulelor din cauza deteriorării țesuturilor.

Deoarece cancerul este o boală genetică, mutațiile acumulate de-a lungul vieții cresc șansele de formare a tumorii. Celulele tumorale canceroase sunt o „epavă a trenului genetic” alcătuită din mutații celulare patogene, fuziuni genetice și expresie anormală a genelor, așa cum este descris în EBioMedicine. Genele supresoare tumorale pot ajuta celula să răspundă la mutații înainte de a diviza și transmite ADN modificat.

Acțiunile de protecție ale genelor de suprimare a tumorii pot include:

• Inhibând divizarea celulelor deteriorate
• Repararea ADN-ului mutat / deteriorat 
• Eliminarea celulelor care funcționează defectuos 

De exemplu, proteina p53 este o genă supresoare tumorale - mapată pe al 17-lea cromozom - care codifică proteinele implicate în reglarea celulelor. Funcționează prin legarea la o anumită regiune ADN, care stimulează producția de proteină p21, care ulterior inhibă diviziunea celulară necontrolată și tumorile asociate.

Proteina APC realizate de gena APC parteneri cu alte proteine ​​din celulă pentru a gestiona funcțiile celulare. APC este considerat un supresor al tumorii, deoarece APC împiedică celulele să se împartă prea repede și monitorizează numărul de cromozomi care urmează diviziune celulara. Mutațiile genei APC pot crește riscul de polipi și cancer de colon.

Corpul uman se protejează prin uciderea celulelor mutate sau deteriorate, care pot fi dăunătoare. Acest proces se numește apoptoza, un tip de moarte celulară programată.

Proteinele supresoare tumorale acționează ca portiere care pun capăt amenințărilor potențiale. Gena supresoare tumorale p53 codifică proteinele care spun celulelor deteriorate să se autodistrugă, de exemplu.

Situat pe cromozomul 18, BCL-2 este un proto-oncogen care menține un echilibru între celulele vii și cele pe moarte. Subgrupurile de proteine ​​au o funcție pro- sau anti-apoptotică. Mutațiile genei BCL-2 pot duce la apariția cancerelor precum leucemia și limfomul.

Factor de necroză tumorală Gena (TNF) codifică o proteină citokină implicată în reglarea inflamației. TNF joacă un rol în apoptoză, diferențierea celulară și tulburări autoimune. TNF din macrofage poate distruge anumite tipuri de celule canceroase în tumori.

Celulele sunt finite și în cele din urmă intră în senescență după diviziuni celulare repetate. Senescența este o perioadă de creștere arestată. Când celulele intră în senescență, acestea se opresc din divizare ca o modalitate de a opri îmbătrânite, deteriorate material genetic de la a fi trecut la celulele fiice.

Dacă celulele care se presupune că sunt în senescență se împart în continuare, acest lucru poate contribui la creșterea tumorii. În timpul senescenței, celulele mature se acumulează și secretă substanțe chimice inflamatorii în țesutul adiacent, ceea ce crește riscul bolilor legate de vârstă, cum ar fi cancerul.

Descoperirea medicamentelor pentru a atrage celulele maligne în senescență și a reduce secreția lor de substanțe chimice inflamatorii poate extinde opțiunile pentru tratamentul cancerului.

Kinazele dependente de ciclină (CDK1, CDK2) sunt proteine ​​implicate în creșterea celulelor. Inhibitori CDK arestează divizia celulară și au potențialul de a „deveni arme importante în lupta împotriva cancerului”, potrivit unui articol din 2015 Farmacologie moleculară.

Inhibitorii CDK ar putea juca un rol în încetinirea tumorilor și declanșarea dispariției celulelor canceroase. Cu toate acestea, variabilitatea ADN-ului tumorii face dificilă elaborarea medicamentelor specifice tumorii pentru care funcționează toate tumori _._

Tumorile solide au nevoie de hrană abundentă și oxigen. Tumorile în creștere încep prin dezvoltarea propriilor vase de sânge pentru a furniza combustibil - un proces numit angiogeneza. Semnalele chimice stimulează producerea de noi vase de sânge, asigurând astfel o cantitate bogată de substanțe nutritive pentru multiplicarea celulelor tumorale.

Tumorile în expansiune se pot metastaza sau se pot deplasa în alte locații ale corpului și se pot dovedi fatale. Potrivit Institutului Național al Cancerului, sunt testate noi medicamente promițătoare pentru a preveni angiogeneza tumorii și a înfometa tumora. Această abordare a tratamentului cancerului vizează aportul de sânge în locul tumorii în sine.

Gena PTEN activează enzime care ajută la controlul creșterii celulare și la prevenirea formării tumorii. Alte funcții includ controlul angiogenezei, mișcării celulelor și apoptoza. S-a demonstrat că proteina p53 inhibă angiogeneza în formarea tumorii, dar mecanismul nu este bine înțeles.

Genele supresoare tumorale nu câștigă întotdeauna atunci când duc război împotriva cancerului. Alte mutații ar putea însemna că genele sunt reduse la tăcere sau mai puțin active.

Când cancerul invadează corpul, genele de suprimare a tumorii pot fi inactivate la nivel de proteine ​​și pot deveni lipsite de apărare. Cancerele agresive pot determina chiar și genele supresoare tumorale să dispară din genom.

Mai mult, genele „bune” pot deveni necinstite. De exemplu, meseria de proteina retinoblastomului (pRB) este de a suprima tumorile prin blocarea creșterii celulelor anormale. Cu toate acestea, mutația genei pRB poate de fapt duce la creșterea necontrolată a celulelor și incidente mai mari de tumori.

În 1971, Alfred Knudsen, Jr. și-a publicat ipoteza „cu două lovituri” pe baza studiilor cazurilor moștenite și ne-moștenite de retinoblastom din copilărie (cancer ocular). Knudson a observat că tumorile s-au dezvoltat doar atunci când ambele copii ale genei RB1 din celule lipseau sau se deteriorau.

El a concluzionat că gena mutantă era recesiv, iar o genă sănătoasă ar putea acționa ca un supresor al tumorii.

Institutul Național al Cancerului estimează că mai mult de 100 de tipuri de cancer apar la oameni. Cel mai frecvent tip enumerat este carcinoamele - cancere care apar în celulele epiteliale. Multe tipuri familiare de cancer se încadrează în această categorie:

• Țesuturi glandulare: Cancer de sân, prostată și colon.
  
• Celulele bazale: Cancer în stratul exterior al pielii.
  
• Celule scuamoase: Cancer adânc în piele; întâlnit și în căptușeala anumitor organe.
  
• Celule de tranziție: Cancer în mucoasa vezicii urinare, a rinichilor și a uterului.
  

Alte tipuri de cancer includ sarcomul țesuturilor moi, cancerul pulmonar, mielomul, melanomul și cancerul cerebral. Sindromul Li-Fraumeni este o predispoziție moștenită la cancerele rare cauzate de o mutație p53.

Fără funcționarea proteinelor p53, pacienții prezintă un risc mai mare de apariție a mai multor tipuri de cancer.