Гены-супрессоры опухолей: что это такое?

Рак - это сложное генетическое заболевание, которое, по мнению ученых, Национальный институт рака. Унаследованные или приобретенные генетические мутации могут привести к тому, что клетки начнут выходить из строя, превращая нормальные клетки в нерегулируемые фабрики массового производства клеток.

Беспрепятственный рост клеток меняет естественный клеточный цикл, который может привести к образованию рака у человека, если гены-супрессоры опухолей вмешиваться.

TL; DR (слишком длинный; Не читал)

Гены-супрессоры опухолей являются естественной армией организма против прогрессирования опухолей и рака. Гены-супрессоры здоровых опухолей регулируют активность клеток. Мутировавшие или отсутствующие гены-супрессоры опухоли увеличивают риск образования опухоли.

Соматические клетки человеческого тела содержат тысячи генов, обычно расположенных на 46 хромосомах. Генетический материал в ДНК определяет наследственные характеристики, в том числе редкие. гены для рака. На молекулярном уровне гены работают, синтезируя белки, которые контролируют дифференцировку, рост, размножение и долголетие клеток.

Соматический мутации вызвать производство белка нового типа, который может быть полезно, несущественно или вредно к адаптации и выживанию организма.

Раковые опухоли являются результатом неблагоприятных генных мутаций, реплицируемых клетками. Измененные белковые последовательности отправляют в клетку ошибочные сообщения, которые нарушают нормальную работу. Когда происходят мутации, нормальные гены-супрессоры опухолей иногда могут исправить повреждение ДНК пораженных клеток или пометить непоправимо поврежденные клетки для разрушения.

Мутации генов-супрессоров опухолей могут привести к аномальному росту клеток и образованию опухолей. Определенные наследственные мутации, такие как BRCA1 а также BRCA2, связаны, например, с повышенным риском рака груди. Распространенная мутация в раковых клетках - это отсутствие или нарушение p53ген.

Ядро действует как командный центр клетки, контролируя экспрессию генов и деление клетки. Скорость роста клеток определяется возрастом, состоянием организма и меняющимися потребностями. Протоонкогены помогают клеткам нормально делиться. Гены-супрессоры опухолей, препятствующие делению, предотвращают чрезмерный рост с помощью различных стратегий.

Онкогены может привести к тому, что клетка будет беспорядочно расти и выйти из-под контроля. Быстрый нерегулируемый рост клеток связан с образованием опухоли. Рак также может возникнуть, когда гены подавления опухоли отключены, что делает организм уязвимым для вредных генетических мутаций.

В человеческом теле примерно 250 онкогенова также700 генов-супрессоров опухолей которые регулируют функционирование клеток, согласно статье 2015 г. EBioMedicine.

Например, p21CIP - это ингибитор киназы который играет активную роль в подавлении опухоли. В частности, p21CIP может подавлять рост опухоли, восстанавливать поврежденную ДНК и ингибировать гибель клеток от повреждения тканей.

Поскольку рак является генетическим заболеванием, накопленные в течение жизни мутации увеличивают вероятность образования опухоли. Раковые опухолевые клетки представляют собой «обломки генетического поезда», состоящие из мутаций патогенных клеток, слияния генов и аномальной экспрессии генов, как описано в EBioMedicine. Гены-супрессоры опухолей могут помочь клетке отреагировать на мутации до деления и передачи измененной ДНК.

Защитные действия генов подавления опухоли могут включать:

• Подавление деления поврежденных клеток
• Восстановление мутированной / поврежденной ДНК 
• Устранение неисправных клеток 

Например, белок p53 представляет собой ген-супрессор опухоли, картированный на 17-й хромосоме, который кодирует белок, участвующий в регуляции клеток. Он работает путем связывания с определенной областью ДНК, которая стимулирует выработку белка p21, который впоследствии подавляет неконтролируемое деление клеток и связанные с ними опухоли.

Белок APC ген APC взаимодействует с другими белками клетки для управления клеточными функциями. APC считается супрессором опухоли, потому что APC предотвращает слишком быстрое деление клеток и контролирует количество следующих хромосом. деление клеток. Мутации в гене APC могут увеличить риск полипов и рака толстой кишки.

Человеческое тело защищает себя, убивая мутировавшие или поврежденные клетки, которые потенциально опасны. Этот процесс называется апоптоз, тип запрограммированной гибели клеток.

Белки-супрессоры опухолей действуют как привратники, которые останавливают потенциальные угрозы. Ген супрессора опухолей р53 кодирует белки, которые, например, сообщают поврежденным клеткам о самоуничтожении.

BCL-2, расположенный на хромосоме 18, представляет собой протоонкоген, который поддерживает баланс между живыми и умирающими клетками. Подгруппы белка выполняют про- или антиапоптотическую функцию. Мутации в гене BCL-2 могут приводить к таким видам рака, как лейкемия и лимфома.

В Фактор некроза опухоли (TNF) ген кодирует цитокиновый белок, участвующий в регуляции воспаления. TNF играет роль в апоптозе, дифференциация клеток и аутоиммунные расстройства. TNF в макрофагах может убивать определенные типы раковых клеток в опухолях.

Клетки конечны и в конечном итоге вступают в стадию старения после повторных делений клеток. Старение - это период задержки роста. Когда клетки вступают в стадию старения, они перестают делиться, чтобы остановить старение и повреждение. генетический материал от передачи в дочерние клетки.

Если клетки, которые предположительно находятся в старении, продолжают делиться, это может способствовать росту опухоли. Во время старения зрелые клетки накапливают и выделяют воспалительные химические вещества в соседние ткани, что увеличивает риск возрастных заболеваний, таких как рак.

Открытие лекарств, которые заставляют злокачественные клетки стареть и уменьшают секрецию воспалительных химических веществ, может расширить возможности лечения рака.

Циклинзависимые киназы (CDK1, CDK2) - это белки, участвующие в росте клеток. Ингибиторы CDK задерживать деление клеток и иметь потенциал «стать важным оружием в борьбе с раком», согласно статье 2015 г. Молекулярная фармакология.

Ингибиторы CDK могут играть роль в замедлении развития опухолей и запуске гибели раковых клеток. Однако вариабельность ДНК опухоли затрудняет разработку специфических для опухолей лекарств, которые работают для все опухоли _._

Солидные опухоли нуждаются в обильном питании и кислороде. Рост опухолей начинается с развития собственных кровеносных сосудов для снабжения топливом - процесс, называемый ангиогенез. Химические сигналы стимулируют образование новых кровеносных сосудов, обеспечивая тем самым обильное снабжение питательными веществами размножающихся опухолевых клеток.

Затем расширяющиеся опухоли могут метастазировать или перемещаться в другие части тела и приводить к летальному исходу. По данным Национального института рака, в настоящее время проходят испытания новые многообещающие лекарства, которые предотвратят ангиогенез опухоли и заставят опухоль голодать. Этот подход к лечению рака нацелен на кровоснабжение, а не на саму опухоль.

В Ген PTEN активирует ферменты которые помогают контролировать рост клеток и предотвращают образование опухолей. Другие функции включают контроль ангиогенеза, движения клеток и апоптоза. Было показано, что белок p53 ингибирует ангиогенез при образовании опухоли, но механизм не совсем понятен.

Гены-супрессоры опухолей не всегда побеждают в войне против рака. Другие мутации могут означать, что гены заглушены или менее активны.

Когда рак поражает организм, гены подавления опухоли могут быть инактивированы на уровне белка и стать беззащитными. Агрессивный рак может даже привести к исчезновению генов-супрессоров опухолей из генома.

Более того, «хорошие» гены могут пойти не так. Например, работа белок ретинобластомы (pRB) предназначен для подавления опухолей, блокируя рост аномальных клеток. Однако мутация в гене pRB на самом деле может привести к неконтролируемый рост клеток и более высокие случаи опухолей.

В 1971 году Альфред Кнудсен-младший опубликовал свою гипотезу «двух ударов», основанную на исследованиях наследственных и ненаследственных случаев детской ретинобластомы (рака глаза). Кнудсон заметил, что опухоли развиваются только тогда, когда обе копии гена RB1 в клетках отсутствуют или повреждены.

Он пришел к выводу, что мутировавший ген был рецессивный, и один здоровый ген может действовать как супрессор опухоли.

По оценкам Национального института рака, более 100 видов рака встречаются у людей. Наиболее распространенным из перечисленных типов является карцинома - рак, возникающий в эпителиальных клетках. В эту категорию попадают многие знакомые виды рака:

• Железистые ткани: Рак груди, простаты и толстой кишки.
  
• Базальные клетки: Рак внешнего слоя кожи.
  
• Плоские клетки: Рак глубоко в коже; также встречается в слизистой оболочке определенных органов.
  
• Переходные ячейки: Рак слизистой оболочки мочевого пузыря, почек и матки.
  

Другие типы рака включают саркому мягких тканей, рак легких, миелому, меланому и рак мозга. Синдром Ли-Фраумени наследственная предрасположенность к редким видам рака, вызванным мутацией р53.

Без функционирующих белков p53 пациенты подвергаются более высокому риску развития нескольких типов рака.