ยีนต้านเนื้องอก: มันคืออะไร?

มะเร็งเป็นโรคทางพันธุกรรมที่ซับซ้อนซึ่งแสดงความแปรปรวนอย่างมาก สถาบันมะเร็งแห่งชาติ. การกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมที่สืบทอดมาหรือได้มาอาจทำให้เซลล์ยุ่งเหยิง ทำให้เซลล์ปกติกลายเป็นโรงงานผลิตเซลล์จำนวนมากที่ไม่ได้รับการควบคุม

การเติบโตของเซลล์ที่เป็นอิสระทำให้ธรรมชาติดีขึ้น วัฏจักรของเซลล์ซึ่งสามารถนำไปสู่การก่อมะเร็งในมนุษย์ได้ เว้นแต่ ยีนต้านเนื้องอก แทรกแซง.

ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)

ยีนต้านเนื้องอกเป็นกองทัพตามธรรมชาติของร่างกายที่ต่อต้านเนื้องอกและความก้าวหน้าของมะเร็ง ยีนต้านเนื้องอกที่ดีต่อสุขภาพทำหน้าที่ควบคุมการทำงานของเซลล์ ยีนต้านเนื้องอกที่กลายพันธุ์หรือหายไปเพิ่มความเสี่ยงของการเกิดเนื้องอก

เซลล์โซมาติกของร่างกายมนุษย์มียีนหลายพันตัวซึ่งปกติจะอยู่บนโครโมโซม 46 ตัว สารพันธุกรรมใน DNA กำหนดลักษณะทางพันธุกรรม รวมทั้งหายาก ยีน สำหรับมะเร็ง ในระดับโมเลกุล ยีนทำงานโดยการสังเคราะห์โปรตีนที่ควบคุมการสร้างความแตกต่าง การเจริญเติบโต การสืบพันธุ์ และอายุขัยของเซลล์

โซมาติก การกลายพันธุ์ ทำให้เกิดการผลิตโปรตีนชนิดใหม่ที่สามารถ มีประโยชน์ ไม่สำคัญ หรือเป็นอันตราย เพื่อการปรับตัวและการอยู่รอดของสิ่งมีชีวิต

เนื้องอกมะเร็ง เป็นผลมาจากการกลายพันธุ์ของยีนที่ไม่พึงประสงค์ที่จำลองโดยเซลล์ ลำดับโปรตีนที่เปลี่ยนแปลงจะส่งข้อความผิดพลาดไปยังเซลล์ที่ขัดขวางการทำงานปกติ เมื่อเกิดการกลายพันธุ์ ยีนต้านเนื้องอกปกติในบางครั้งสามารถแก้ไขความเสียหายของ DNA ของเซลล์ที่ได้รับผลกระทบ หรือทำเครื่องหมายเซลล์ที่เสียหายอย่างไม่สามารถแก้ไขได้เพื่อการทำลาย

การกลายพันธุ์ของยีนต้านเนื้องอกอาจส่งผลให้เกิดการเจริญเติบโตของเซลล์ผิดปกติและการก่อตัวของเนื้องอก การกลายพันธุ์ที่สืบทอดมาบางอย่าง เช่น BRCA1 และ BRCA2เชื่อมโยงกับความเสี่ยงที่สูงขึ้นของมะเร็งเต้านมเป็นต้น การกลายพันธุ์ทั่วไปในเซลล์มะเร็งนั้นไม่มีอยู่หรือมีความบกพร่อง p53ยีน.

นิวเคลียสทำหน้าที่เป็นศูนย์บัญชาการของเซลล์ ควบคุมการแสดงออกของยีนและการแบ่งตัวของเซลล์ อัตราการเติบโตของเซลล์ขึ้นอยู่กับอายุ สภาพและความต้องการที่เปลี่ยนแปลงไปของสิ่งมีชีวิต โปรโต-ออนโคยีน ช่วยให้เซลล์แบ่งตัวตามปกติ ยีนต้านเนื้องอกต้านการแบ่งตัวช่วยป้องกันไม่ให้มีการเจริญเติบโตมากเกินไปด้วยกลยุทธ์ต่างๆ

เนื้องอก อาจทำให้เซลล์เติบโตผิดปกติและควบคุมไม่ได้ การเติบโตของเซลล์อย่างรวดเร็วและไร้การควบคุมนั้นสัมพันธ์กับการก่อตัวของเนื้องอก มะเร็งยังสามารถเกิดขึ้นได้เมื่อปิดยีนปราบปรามเนื้องอก ทำให้ร่างกายเสี่ยงต่อการกลายพันธุ์ของยีนที่เป็นอันตราย

ภายในร่างกายมนุษย์มีประมาณ 250 ออนโคยีนและ700 ยีนต้านเนื้องอก ที่ควบคุมการทำงานของเซลล์ตามบทความปี 2015 ใน EBioMedicine.

ตัวอย่างเช่น p21CIP คือ a สารยับยั้งไคเนส ที่มีบทบาทสำคัญในการปราบปรามเนื้องอก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง p21CIP สามารถยับยั้งการเติบโตของเนื้องอก ซ่อมแซม DNA ที่เสียหาย และยับยั้งการตายของเซลล์จากการทำให้เนื้อเยื่อเสียหาย

เนื่องจากมะเร็งเป็นโรคทางพันธุกรรม การกลายพันธุ์ที่สะสมตลอดชีวิตจึงเพิ่มโอกาสการเกิดเนื้องอก เซลล์เนื้องอกมะเร็งเป็น "ซากรถไฟทางพันธุกรรม" ซึ่งประกอบด้วยการกลายพันธุ์ของเซลล์ที่ทำให้เกิดโรค การหลอมรวมของยีน และการแสดงออกของยีนที่ผิดปกติ ดังที่อธิบายไว้ใน EBioMedicine. ยีนต้านเนื้องอกสามารถช่วยให้เซลล์ตอบสนองต่อการกลายพันธุ์ก่อนที่จะแบ่งและส่งผ่าน DNA ที่เปลี่ยนแปลงไป

การดำเนินการป้องกันของยีนปราบปรามเนื้องอกอาจรวมถึง:

• ยับยั้งการแบ่งตัวของเซลล์ที่ถูกทำลาย
• การซ่อมแซม DNA ที่กลายพันธุ์/เสียหาย 
• ขจัดเซลล์ที่เสื่อมสภาพ 

ตัวอย่างเช่น โปรตีน p53 เป็นยีนต้านเนื้องอก – แมปบนโครโมโซมที่ 17 – ซึ่งเข้ารหัสโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับการควบคุมเซลล์ มันทำงานโดยผูกมัดกับ DNA ของภูมิภาคที่เฉพาะเจาะจง ซึ่งกระตุ้นการผลิตโปรตีน p21 ซึ่งต่อมายับยั้งการแบ่งเซลล์ที่ไม่สามารถควบคุมและเนื้องอกที่เกี่ยวข้องได้

โปรตีน APC ทำโดยยีน APC ร่วมกับโปรตีนอื่น ๆ ในเซลล์เพื่อจัดการการทำงานของเซลล์ APC ถือเป็นตัวยับยั้งเนื้องอกเนื่องจาก APC ป้องกันไม่ให้เซลล์แบ่งตัวเร็วเกินไปและตรวจสอบจำนวนโครโมโซมที่ตามมา การแบ่งเซลล์. การกลายพันธุ์ของยีน APC สามารถเพิ่มความเสี่ยงของติ่งเนื้อและมะเร็งลำไส้ใหญ่

ร่างกายมนุษย์ปกป้องตัวเองด้วยการฆ่าเซลล์ที่กลายพันธุ์หรือเสียหายซึ่งอาจเป็นอันตราย กระบวนการนี้เรียกว่า อะพอพโทซิสประเภทของการตายของเซลล์ที่ตั้งโปรแกรมไว้

โปรตีนต้านเนื้องอกทำหน้าที่เป็นผู้เฝ้าประตูที่หยุดยั้งภัยคุกคามที่อาจเกิดขึ้น ยีนต้านเนื้องอก p53 เข้ารหัสโปรตีนที่บอกเซลล์ที่เสียหายให้ทำลายตัวเองเป็นต้น

BCL-2 ตั้งอยู่บนโครโมโซม 18 เป็นโปรโต-ออนโคยีนที่รักษาสมดุลระหว่างเซลล์ที่มีชีวิตและเซลล์ที่กำลังจะตาย กลุ่มย่อยของโปรตีนทำหน้าที่สนับสนุนหรือต่อต้านการตายของเซลล์ การกลายพันธุ์ของยีน BCL-2 สามารถนำไปสู่มะเร็ง เช่น มะเร็งเม็ดเลือดขาวและมะเร็งต่อมน้ำเหลือง

ปัจจัยเนื้อร้ายของเนื้องอก ยีน (TNF) เข้ารหัสโปรตีนไซโตไคน์ที่เกี่ยวข้องกับการควบคุมการอักเสบ TNF มีส่วนในการตายของเซลล์ ความแตกต่างของเซลล์ และโรคภูมิต้านทานผิดปกติ TNF ในแมคโครฟาจสามารถฆ่าเซลล์มะเร็งบางชนิดในเนื้องอกได้

เซลล์มีจำกัดและเข้าสู่ภาวะชราภาพในที่สุดหลังจากการแบ่งเซลล์ซ้ำๆ การชราภาพเป็นช่วงเวลาของการเติบโตที่ถูกจับกุม เมื่อเซลล์เข้าสู่วัยชรา เซลล์จะหยุดแบ่งตัวเพื่อหยุดความชรา ความเสียหาย วัสดุทั่วไป จากการส่งต่อไปยังเซลล์ลูกสาว

หากเซลล์ที่ควรจะอยู่ในวัยชรายังคงแบ่งตัวอยู่เรื่อยๆ เซลล์นั้นก็อาจส่งผลต่อการเติบโตของเนื้องอกได้ ในช่วงชราภาพ เซลล์ที่โตเต็มที่จะสะสมและหลั่งสารเคมีที่ทำให้เกิดการอักเสบไปยังเนื้อเยื่อที่อยู่ติดกัน ซึ่งจะเพิ่มความเสี่ยงต่อโรคที่เกี่ยวข้องกับอายุ เช่น มะเร็ง

การค้นพบยาเพื่อเกลี้ยกล่อมเซลล์ร้ายให้เข้าสู่วัยชราและลดการหลั่งสารเคมีที่ก่อให้เกิดการอักเสบอาจเพิ่มทางเลือกในการรักษามะเร็ง

ไคเนสที่ขึ้นกับไซคลิน (CDK1, CDK2) เป็นโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับการเจริญเติบโตของเซลล์ สารยับยั้ง CDK จับกุมการแบ่งเซลล์และมีศักยภาพที่จะ "กลายเป็นอาวุธสำคัญในการต่อสู้กับโรคมะเร็ง" ตามบทความใน .ปี พ.ศ. 2558 เภสัชวิทยาระดับโมเลกุล.

สารยับยั้ง CDK อาจมีบทบาทในการชะลอเนื้องอกและกระตุ้นการตายของเซลล์มะเร็ง อย่างไรก็ตาม ความแปรปรวนของ DNA เนื้องอกทำให้ยากต่อการสร้างยาที่จำเพาะต่อเนื้องอกให้ได้ผล work ทั้งหมด เนื้องอก__

เนื้องอกที่เป็นของแข็งต้องการอาหารและออกซิเจนที่เพียงพอ การเติบโตของเนื้องอกเริ่มต้นด้วยการพัฒนาหลอดเลือดของตัวเองเพื่อจัดหาเชื้อเพลิง – กระบวนการที่เรียกว่า การสร้างเส้นเลือดใหม่. สัญญาณทางเคมีจะกระตุ้นการผลิตหลอดเลือดใหม่ ดังนั้นจึงมั่นใจได้ว่าจะมีสารอาหารที่เพียงพอสำหรับการเพิ่มจำนวนเซลล์เนื้องอก

การขยายตัวของเนื้องอกสามารถแพร่กระจายหรือเคลื่อนย้ายไปยังตำแหน่งอื่นของร่างกายและพิสูจน์ได้ว่าเป็นอันตรายถึงชีวิต สถาบันมะเร็งแห่งชาติระบุว่ามีการทดสอบยาตัวใหม่เพื่อป้องกันการสร้างเส้นเลือดใหม่และทำให้เนื้องอกอดตาย แนวทางการรักษามะเร็งนี้มุ่งเป้าไปที่ปริมาณเลือดแทนที่จะเป็นเนื้องอกเอง

ยีน PTEN เปิดใช้งาน เอนไซม์ ที่ช่วยควบคุมการเจริญเติบโตของเซลล์และป้องกันการก่อตัวของเนื้องอก หน้าที่อื่นๆ ได้แก่ การควบคุมการสร้างเส้นเลือดใหม่ การเคลื่อนไหวของเซลล์ และการตายของเซลล์ โปรตีน p53 แสดงให้เห็นว่ายับยั้งการสร้างเส้นเลือดใหม่ในการสร้างเนื้องอก แต่กลไกนี้ยังไม่เป็นที่เข้าใจกันดีนัก

ยีนต้านเนื้องอกไม่ได้ชนะเสมอไปเมื่อทำสงครามกับมะเร็ง การกลายพันธุ์อื่นๆ อาจหมายถึงยีนถูกทำให้นิ่งหรือทำงานน้อยลง

เมื่อมะเร็งรุกรานร่างกาย ยีนปราบปรามเนื้องอกอาจถูกทำให้หยุดทำงานที่ระดับโปรตีนและไม่สามารถป้องกันได้ มะเร็งที่ลุกลามอาจทำให้ยีนต้านเนื้องอกสูญพันธุ์ไปจากจีโนมได้

ยิ่งไปกว่านั้น ยีนที่ "ดี" สามารถปลอมแปลงได้ ตัวอย่างเช่น งานของ โปรตีนเรติโนบลาสโตมา (pRB) คือการยับยั้งเนื้องอกโดยขัดขวางการเติบโตของเซลล์ที่ผิดปกติ อย่างไรก็ตาม การกลายพันธุ์ในยีน pRB สามารถเกิดขึ้นได้จริง นำไปสู่ การเจริญเติบโตของเซลล์ที่ไม่สามารถควบคุมได้และการเกิดเนื้องอกที่สูงขึ้น

ในปีพ.ศ. 2514 Alfred Knudsen Jr. ได้ตีพิมพ์สมมติฐาน "two-hit" โดยอิงจากการศึกษากรณี retinoblastoma ในวัยเด็ก (มะเร็งตา) คนุดสันสังเกตว่าเนื้องอกพัฒนาขึ้นเมื่อยีน RB1 ทั้งสองสำเนาในเซลล์หายไปหรือเสียหายเท่านั้น

เขาสรุปว่ายีนกลายพันธุ์คือ ถอยและยีนที่แข็งแรงหนึ่งยีนสามารถทำหน้าที่เป็นตัวยับยั้งเนื้องอกได้

สถาบันมะเร็งแห่งชาติประเมินว่ามากกว่า มะเร็ง 100 ชนิด เกิดขึ้นในมนุษย์ ชนิดที่พบบ่อยที่สุดคือมะเร็ง - มะเร็งที่เกิดขึ้นในเซลล์เยื่อบุผิว มะเร็งหลายชนิดที่คุ้นเคยจัดอยู่ในประเภทนี้:

• เนื้อเยื่อต่อม: มะเร็งเต้านม ต่อมลูกหมาก และมะเร็งลำไส้
  
• เซลล์พื้นฐาน: มะเร็งในชั้นนอกของผิวหนัง
  
• เซลล์สความัส: มะเร็งลึกลงไปในผิวหนัง; ยังพบในเยื่อบุของอวัยวะบางอย่าง
  
• เซลล์เปลี่ยนผ่าน: มะเร็งในเยื่อบุกระเพาะปัสสาวะ ไต และมดลูก
  

มะเร็งชนิดอื่นๆ ได้แก่ มะเร็งเนื้อเยื่ออ่อน มะเร็งปอด มะเร็งต่อมน้ำเหลือง มะเร็งผิวหนัง และมะเร็งสมอง กลุ่มอาการ Li-Fraumeni เป็นความโน้มเอียงที่สืบทอดมาต่อมะเร็งที่หายากซึ่งเกิดจากการกลายพันธุ์ของ p53

หากไม่มีการทำงานของโปรตีน p53 ผู้ป่วยมีความเสี่ยงสูงที่จะเป็นมะเร็งหลายชนิด