Гени за сузбијање тумора: шта је то?

Рак је сложени генетски поремећај који показује значајну варијабилност, према Национални институт за рак. Наслеђене или стечене генетске мутације могу довести до тога да ћелије пропадну, претварајући нормалне ћелије у нерегулисане фабрике масовне производње ћелија.

Неометан раст ћелија надмашује природни ћелијски циклус, што може довести до стварања рака код људи, осим ако гени за сузбијање тумора интервенисати.

ТЛ; ДР (предуго; Нисам прочитао)

Гени за сузбијање тумора су природна војска тела против прогресије тумора и рака. Здрави гени за сузбијање тумора функционишу да регулишу активност ћелија. Мутирани или недостајући гени за сузбијање тумора повећавају ризик од стварања тумора.

Соматске ћелије људског тела садрже хиљаде гена који се нормално налазе на 46 хромозома. Генетски материјал у ДНК одређује наследне карактеристике, укључујући ретке гени за рак. На молекуларном нивоу, гени делују синтезујући протеине који контролишу ћелијску диференцијацију, раст, репродукцију и дуговечност.

Соматиц мутације доводе до стварања нове врсте протеина која може бити корисно, небитно или штетно на прилагођавање и преживљавање организма.

Канцерозни тумори резултат негативних мутација гена које ћелије реплицирају. Измењене секвенце протеина шаљу ћелији неисправне поруке које ремете нормалан рад. Када се појаве мутације, нормални гени супресори тумора могу понекад поправити оштећење ДНК погођених ћелија или означити непоправљиво оштећене ћелије за уништавање.

Мутације гена за супресију тумора могу резултирати абнормалним растом ћелија и стварањем тумора. Одређене наследне мутације, као нпр БРЦА1 и БРЦА2, повезани су на пример са већим ризиком од рака дојке. Честа мутација у ћелијама карцинома је одсутна или оштећена п53ген.

Језгро делује као командни центар ћелије, контролишући експресију гена и поделу ћелије. Стопа раста ћелија одређује се старосном доби организма и променљивим потребама. Прото-онкогени помажу ћелијама да се поделе на уобичајен начин. Гени за сузбијање тумора против поделе спречавају прекомерни раст путем различитих стратегија.

Онкогени може довести до тога да ћелија расте неправилно и ван контроле. Брзи, нерегулисани раст ћелија повезан је са стварањем тумора. Рак се такође може јавити када су гени за сузбијање тумора искључени, чинећи тело рањивим на штетне генетске мутације.

Унутар људског тела постоји приближно 250 онкогенаи700 гена за супресију тумора који регулишу функционисање ћелија, према чланку из 2015 ЕБиоМедицине.

На пример, п21ЦИП је инхибитор киназе који игра активну улогу у сузбијању тумора. Тачније, п21ЦИП може сузбити раст тумора, поправити оштећену ДНК и спречити ћелијску смрт да изазове оштећење ткива.

Будући да је рак генетска болест, накупљене мутације током живота повећавају шансе за стварање тумора. Канцерозне туморске ћелије су „олупина генетског воза“ која се састоји од мутација патогених ћелија, фузија гена и абнормалне експресије гена, како је описано у ЕБиоМедицине. Гени за сузбијање тумора могу помоћи ћелији да одговори на мутације пре поделе и преноса измењене ДНК.

Заштитна дејства гена за сузбијање тумора могу да укључују:

• Инхибирање деобе оштећених ћелија
• Поправак мутиране / оштећене ДНК 
• Елиминисање неисправног рада ћелија 

На пример, протеин п53 је ген за супресију тумора - мапиран на 17. хромозому - који кодира протеин укључен у регулацију ћелија. Делује тако што се везује за ДНК одређеног региона, што стимулише производњу протеина п21, који потом инхибира неконтролисану дељење ћелија и сродне туморе.

АПЦ протеин направљен од АПЦ гена у партнерству са другим протеинима у ћелији ради управљања ћелијским функцијама. АПЦ се сматра супресијом тумора, јер АПЦ спречава пребрзо дељење ћелија и надгледа број хромозома који следе ћелијске деобе. Мутације АПЦ гена могу повећати ризик од полипа и рака дебелог црева.

Људско тело се штити убијајући мутиране или оштећене ћелије које су потенцијално штетне. Овај процес се назива апоптоза, врста програмиране ћелијске смрти.

Протеини за сузбијање тумора делују као чувари врата који заустављају потенцијалне претње. Ген за супресију тумора п53 кодира протеине који рецимо поручују оштећеним ћелијама да се самоуниште.

Смештен на хромозому 18, БЦЛ-2 је прото-онкоген који одржава равнотежу између живих и умирућих ћелија. Подгрупе протеина служе про- или анти-апоптотичкој функцији. Мутације гена БЦЛ-2 могу довести до карцинома попут леукемије и лимфома.

Тхе Фактор некрозе тумора (ТНФ) ген кодира протеин цитокина који је укључен у регулацију упале. ТНФ игра улогу у апоптози, диференцијација ћелија и аутоимуних поремећаја. ТНФ у макрофазима може да убије одређене врсте ћелија карцинома у туморима.

Ћелије су коначне и на крају улазе у старење након поновљених дељења ћелија. Старење је период заустављеног раста. Када ћелије уђу у старење, престају да се деле како би зауставиле остареле, оштећене генетски материјал од преношења у ћерке ћелије.

Ако ћелије за које се претпоставља да су у старењу наставе да се деле, то може допринети расту тумора. Током старења, зреле ћелије се акумулирају и излучују запаљиве хемикалије у суседно ткиво, што повећава ризик од старосних болести попут рака.

Откривање лекова који наговарају малигне ћелије на старење и смањују њихово лучење запаљенских хемикалија може проширити могућности лечења карцинома.

Киназе зависне од циклина (ЦДК1, ЦДК2) су протеини укључени у раст ћелија. ЦДК инхибитори ухапсе деобу ћелија и имају потенцијал да „постану важно оружје у борби против рака“, према чланку из 2015. године Молекуларна фармакологија.

Инхибитори ЦДК могли би да играју улогу у успоравању тумора и покретању пропадања ћелија карцинома. Међутим, варијабилност туморске ДНК отежава стварање лекова специфичних за тумор који раде све тумори _._

Чврстим туморима је потребна обилна храна и кисеоник. Растући тумори започињу развојем сопствених крвних судова за снабдевање горивом - процес тзв ангиогенеза. Хемијски сигнали стимулишу производњу нових крвних судова, обезбеђујући тако богату залиху хранљивих састојака за умножавање туморских ћелија.

Тумори који се шире могу тада метастазирати или се преселити на друга места у телу и показати се фаталним. Национални институт за рак тестира обећавајуће нове лекове да би спречио ангиогенезу тумора и изгладнио тумор. Овај приступ лечењу рака циља на снабдевање крвљу уместо на сам тумор.

Тхе ПТЕН ген активира ензими који помажу у контроли раста ћелија и спречавају стварање тумора. Остале функције укључују контролу ангиогенезе, кретања ћелија и апоптозе. Показало се да протеин п53 инхибира ангиогенезу у стварању тумора, али механизам није добро разумљив.

Гени за сузбијање тумора не побеђују увек када ратују против рака. Друге мутације могу значити да су гени ућуткани или мање активни.

Када рак нападне тело, гени за сузбијање тумора могу бити инактивирани на нивоу протеина и учинити безбједни. Агресивни карциноми могу чак узроковати изумирање гена за супресију тумора из генома.

Штавише, „добри“ гени могу постати неваљали. На пример, посао протеин ретинобластома (пРБ) је сузбијање тумора блокирањем раста абнормалних ћелија. Међутим, мутација у гену пРБ заправо може довести до неконтролисани раст ћелија и већи инциденти тумора.

1971. године, Алфред Кнудсен, млађи, објавио је своју хипотезу о „два поготка“ засновану на проучавању наследних и ненаслеђених случајева ретинобластома у детињству (рак ока). Кнудсон је приметио да се тумори развијају само када обе копије гена РБ1 у ћелијама недостају или су оштећене.

Закључио је да је мутирани ген рецесивно, а један здрав ген могао би да делује као супресор тумора.

Национални институт за рак процењује да више од 100 врста рака јављају се код људи. Најчешћи наведени тип су карциноми - карциноми који се јављају у епителним ћелијама. Многи познати типови рака спадају у ову категорију:

• Жлездана ткива: Рак дојке, простате и дебелог црева.
  
• Базалне ћелије: Рак у спољном слоју коже.
  
• Сквамозне ћелије: Рак дубоко у кожи; такође се налази у облогама одређених органа.
  
• Прелазне ћелије: Рак на слузници бешике, бубрега и материце.
  

Остале врсте рака укључују сарком меких ткива, рак плућа, мијелом, меланом и рак мозга. Ли-Фрауменијев синдром је наследна предиспозиција за ретке карциноме изазване мутацијом п53.

Без функционалних протеина п53, пацијенти су у већем ризику од више врста карцинома.