Sisältö
- Geenimutaatiot ja syöpä
- Somaattiset (hankitut) geenimutaatiot syövässä
- Sukusolujen (perinnölliset) geenimutaatiot syövässä
- Päällekkäisyys ja sekavuus
Somaattiset mutaatiot ovat niitä, jotka hankitaan syövän muodostumisprosessissa eivätkä ole läsnä syntymän yhteydessä. Niitä ei voida siirtää lapsille, ja niitä on vain soluissa, joihin syöpä vaikuttaa. Kohdennettuja hoitomuotoja on nyt saatavilla monille kasvaimissa löydetyille geenimutaatioille, jotka voivat usein hallita syövän kasvua (ainakin jonkin aikaa).
Sen sijaan sukusolujen mutaatiot periytyvät äidiltä tai isältä ja lisäävät mahdollisuutta sairastua syöpään. Näiden kahden välillä on kuitenkin päällekkäisyyksiä, mikä lisää sekaannusta. Tarkastelemme tarkalleen mitä geenimutaatio on, perinnöllisten ja hankittujen mutaatioiden ominaisuuksia ja annamme esimerkkejä, jotka saatat tuntea.
Geenimutaatiot ja syöpä
Geenimutaatiot ovat tärkeitä syövän kehittymisessä, koska se on kertyminen mutaatioista (DNA-vaurio), jotka johtavat syövän muodostumiseen. Geenit ovat DNA: n segmenttejä, ja nämä segmentit puolestaan ovat suunnitelma proteiinien tuottamiseksi.
Kaikki geenimutaatiot eivät aiheuta syövän kehittymisen riskiä, vaan pikemminkin solujen kasvusta (kuljettajamutaatiot) vastuussa olevien geenien mutaatiot voivat johtaa taudin kehittymiseen. Jotkut mutaatiot ovat haitallisia, jotkut eivät aiheuta muutoksia, ja jotkut ovat todella hyödyllisiä.
Geenit voivat vahingoittua monin tavoin. Emäkset, jotka muodostavat DNA: n rungon (adeniini, guaniini, sytosiini ja tymiini), on koodi, joka tulkitaan. Jokainen kolme emästä liittyy tiettyyn aminohappoon. Proteiinit puolestaan muodostuvat aminohappoketjuista.
Yksinkertaisesti, mutaatiot voivat sisältää emäsparien korvaamisen, poistamisen, lisäämisen tai uudelleenjärjestämisen. Joissakin tapauksissa kahden kromosomin osat voidaan vaihtaa keskenään (translokaatio).
Geenimutaatioiden ja syövän tyypit
Syöpäkehitykseen liittyy kahta ensisijaista geenityyppiä:
Onkogeenit: Protoonkogeenit ovat normaalisti kehossa olevia geenejä, jotka koodaavat solujen kasvua, ja suurin osa näistä geeneistä on "aktiivisia" pääasiassa kehityksen aikana. Mutaationa protoonkogeenit muuttuvat onkogeeneiksi, geeneiksi, jotka koodaavat proteiineja, jotka ohjaavat solujen kasvua myöhemmässä elämässä, kun ne tavallisesti olisivat lepotilassa. Esimerkki onkogeenistä on HER2-geeni, jota esiintyy huomattavasti lisääntyneenä noin 25 prosentissa rintasyöpäkasvaimista sekä joissakin keuhkosyöpäkasvaimissa.
Kasvaimen estäjät geenit: Tuumorisuppressorigeenit koodaavat proteiineja, joilla on oleellisesti syöpää estävä vaikutus. Kun geenit ovat vaurioituneet (katso alla), nämä proteiinit voivat joko korjata vahingot tai johtaa vaurioituneen solun kuolemaan (niin että se ei voi jatkaa kasvua ja tulla pahanlaatuiseksi kasvaimeksi). Kaikilla karsinogeeneille altistuneilla ei kehity syöpää, ja tuumorisuppressorigeenien läsnäolo on osa syytä, miksi näin on. Esimerkkejä tuumorisuppressorigeeneistä ovat BRCA-geenit ja p53-geeni.
Se on yleensä (mutta ei aina) onkogeenien ja tuumorisuppressorigeenien mutaatioiden yhdistelmä, joka johtaa syövän kehittymiseen.
Kuinka geenimutaatiot tapahtuvat
Geenit ja kromosomit voivat vahingoittua useilla eri tavoilla. Ne voivat vahingoittua suoraan, kuten säteilyllä, tai epäsuorasti. Aineita, jotka voivat aiheuttaa nämä mutaatiot, kutsutaan syöpää aiheuttaviksi aineiksi.
Vaikka karsinogeenit voivat aiheuttaa mutaatioita, jotka alkavat syövän muodostumisen (induktio), muut aineet, jotka eivät itse ole karsinogeenisiä, voivat johtaa etenemiseen (promoottorit). Esimerkki on nikotiinin rooli syövässä. Pelkästään nikotiini ei näytä aiheuttavan syöpää, mutta se voi edistää syövän kehittymistä altistumisen jälkeen muille syöpää aiheuttaville aineille.
Mutaatioita esiintyy myös yleisesti kehon normaalin kasvun ja aineenvaihdunnan takia. Aina kun solu jakautuu, on mahdollista, että tapahtuu virhe.
Epigenetics
On myös muita kuin rakenteellisia muutoksia, jotka näyttävät olevan tärkeitä syövässä. Epigeneettinen kenttä tarkastelee sellaisten geenien ilmentymisen muutoksia, jotka eivät liity rakenteellisiin muutoksiin (kuten DNA: n metylaatio, histonimodifikaatio ja RNA-häiriöt). Tällöin tulkitun koodin muodostavat "kirjaimet" ovat muuttumattomia, mutta geeni voidaan olennaisesti kytkeä päälle tai pois päältä. Näistä tutkimuksista on tullut rohkaiseva seikka, että epigeneettiset muutokset (toisin kuin rakenteelliset muutokset) DNA: ssa voivat joskus olla palautuvia.
Syövän genomiikan tieteen edetessä on todennäköistä, että opimme paljon enemmän tietyistä syöpään johtavista syöpää aiheuttavista aineista. Jo nyt kasvaimen "geneettisen allekirjoituksen" on havaittu joissakin tapauksissa epäilevän tietyn riskitekijän. Esimerkiksi tietyt mutaatiot ovat yleisempiä tupakoivilla ihmisillä, joille kehittyy keuhkosyöpä, kun taas muita mutaatioita nähdään usein tupakoitsijoilla, joille sairaus kehittyy.
Somaattiset (hankitut) geenimutaatiot syövässä
Somaattiset geenimutaatiot ovat niitä, jotka hankitaan syntymän jälkeen (tai ainakin hedelmöittymisen jälkeen, koska joitain voi esiintyä kohdun sikiön kehityksen aikana). Niitä on vain soluissa, joista tulee pahanlaatuinen kasvain, eikä kaikissa kehon kudoksissa. Kehityksen varhaisessa vaiheessa esiintyvät somaattiset mutaatiot voivat vaikuttaa useampaan soluun (mosaiikkisuus).
Somaattisia mutaatioita kutsutaan usein kuljettajamutaatioiksi, koska ne ohjaavat syövän kasvua. Viime vuosina on kehitetty useita lääkkeitä, jotka kohdistuvat näihin mutaatioihin syövän kasvun hallitsemiseksi. Kun havaitaan somaattinen mutaatio, jolle kohdennettu hoito on kehitetty, siihen viitataan toimintakelpoinen mutaatio. Lääketieteen ala, joka tunnetaan tarkkuuslääkkeenä, on seurausta tämänkaltaisista lääkkeistä, jotka on suunniteltu erityisiin geenimutaatioihin syöpäsoluissa.
Saatat kuulla termin "genomiset muutokset" puhuessasi näistä hoidoista, koska kaikki muutokset eivät ole mutaatioita sinänsä. Esimerkiksi jotkut geneettiset muutokset koostuvat uudelleenjärjestelyistä ja muusta.
Muutamia esimerkkejä syövän genomisista muutoksista ovat:
- EGFR-mutaatiot, ALK-uudelleenjärjestelyt, ROS1-järjestelyt, MET ja RET keuhkosyövässä
- BRAF-mutaatiot melanoomassa (löytyy myös joistakin keuhkosyövistä)
- HER2-kohdennetut hoidot rintasyöpään
- mTOR-estäjät munuaissyöpään
Sukusolujen (perinnölliset) geenimutaatiot syövässä
Sukusolujen mutaatiot ovat niitä, jotka periytyvät äidiltä tai isältä ja ovat läsnä hedelmöitymishetkellä. Termi "iturata" johtuu mutaatioista, joita esiintyy munasoluissa ja siittiöissä, joita kutsutaan "sukusoluiksi". Nämä mutaatiot ovat kaikissa kehon soluissa ja pysyvät läpi elämän.
Joskus mutaatio tapahtuu hedelmöitymishetkellä (satunnaiset mutaatiot) siten, että sitä ei peri äidiltä tai isältä, vaan se voidaan siirtää jälkeläisille.
Sukusolujen mutaatiot voivat olla autosomaalisesti hallitsevia (jos vanhemmilla on mutaatio, on 50-50 mahdollisuus, että lapsi perii mutaation) tai autosomaalisesti resessiivisiä (keskimäärin joka neljäs lapsi perii mutaation).
Sukusolujen mutaatiot vaihtelevat myös "tunkeutumisessa". Geenitiheys viittaa niiden ihmisten osuuteen, joilla on tietty ominaisuus geenistä ja jotka ilmaisevat "piirteen". Kaikilla, joilla on BRCA-mutaatio tai jokin muu geenimutaatio, joka nostaa rintasyövän riskiä, ei kehity rintasyöpä "puutteellisen tunkeutumisen" takia.
Spesifisen geenimutaation läpäisevyyden erojen lisäksi on myös ero läpäisevyydessä geenimutaatioiden välillä, jotka lisäävät syöpäriskiä. Joillakin mutaatioilla syöpäriski voi olla 80%, kun taas toisten kanssa riski kasvaa vain vähän.
Korkea ja matala tunkeutuminen on helpompi ymmärtää, jos ajattelet geenin toimintaa. Geeni koodaa yleensä tiettyä proteiinia. Proteiini, joka syntyy epänormaalista "reseptistä", voi olla vain hieman vähemmän tehokas työnsä tekemisessä tai se voi olla täysin kykenemätön tekemään työnsä.
Tietyntyyppinen geenimutaatio, kuten BRCA2-mutaatiot, voi lisätä useiden erilaisten syöpien riskiä (BRCA2-geeni voidaan mutaatiota monella tapaa).
Kun syöpät kehittyvät ituradan mutaatioiden vuoksi, niitä pidetään perinnöllisinä syöpinä, ja ituradan mutaatioiden uskotaan olevan vastuussa 5-20 prosentista syöpistä.
Perinnöllisen syövän ymmärtäminen: Tunne geneettinen suunnitelma!Termiä "perhesyöpä" voidaan käyttää, kun henkilöllä on tunnettu geneettinen mutaatio, joka lisää riskiä, tai kun epäillään mutaatiota tai muuta muutosta syövän ryhmittymisen perusteella perheessä, mutta nykyinen testaus ei pysty tunnistamaan mutaatiota. Syöpägenetiikkaa ympäröivä tiede kasvaa nopeasti, mutta monin tavoin vielä lapsenkengissään. On todennäköistä, että ymmärryksemme perinnöllisestä / perhesyövästä kasvaa merkittävästi lähitulevaisuudessa.
Genominlaajuiset yhdistystutkimukset (GWAS) voivat myös paljastaa. Joissakin tapauksissa lisääntynyt riski voi olla geenien yhdistelmä, mukaan lukien geenit, joita on merkittävässä osassa väestöä. GWAS tarkastelee piirteen (kuten syöpä) ihmisten koko genomia ja vertaa sitä ihmisiin, joilla ei ole piirteitä (kuten syöpä) etsimään eroja DNA: ssa (yksittäisnukleotidipolymorfismit). Jo nämä tutkimukset ovat havainneet, että tilalla, jonka aiemmin ajateltiin olevan suureksi osaksi ympäristöä (iän alkanut makuladegeneraatio), on todella erittäin vahva geneettinen komponentti.
Päällekkäisyys ja sekavuus
Perinnöllisten ja hankittujen mutaatioiden välillä voi olla päällekkäisyyksiä, mikä voi johtaa huomattavaan sekaannukseen.
Erityiset mutaatiot voivat olla somaattisia tai ituradan
Jotkut geenimutaatiot voivat olla joko perinnöllisiä tai hankittuja. Esimerkiksi suurin osa p53-geenimutaatioista on somaattisia tai kehittyy aikuisiän aikana. Paljon harvemmin p53-mutaatiot voidaan periä, ja ne aiheuttavat oireyhtymän, joka tunnetaan Li-Fraumenen oireyhtymänä.
Kaikki kohdennettavat mutaatiot eivät ole somaattisia (hankittu)
EGFR-mutaatiot ja keuhkosyöpä ovat yleensä somaattisia mutaatioita, jotka on hankittu syövän kehittymisen aikana. Jotkut EGFR-estäjillä hoidetut ihmiset kehittävät resistenssimutaation, joka tunnetaan nimellä T 790M. Tämän "toissijaisen" mutaation avulla syöpäsolut voivat ohittaa estetyn reitin ja kasvaa uudelleen.
Kun T 790M -mutaatioita löytyy ihmisiltä, joita ei ole hoidettu EGFR-estäjillä, ne voivat kuitenkin edustaa ituradan mutaatioita, ja ihmisillä, joilla on ituradan T 790M -mutaatioita ja jotka eivät ole koskaan tupakoineet, kehittyy todennäköisemmin keuhkosyöpä kuin niillä, joilla ei ole mutaatiota. ovat tupakoineet.
Germline-mutaatioiden vaikutus hoitoon
Silloinkin, kun kasvaimessa on somaattisia mutaatioita, ituradan mutaatioiden läsnäolo voi vaikuttaa hoitoon. Esimerkiksi joillakin hoidoilla (PARP-estäjät) voi olla suhteellisen vähän käyttöä metastaattista syöpää sairastavilla ihmisillä yleensä, mutta ne voivat olla tehokkaita niillä, joilla on BRCA-mutaatioita.
Perinnöllisten ja somaattisten geenimutaatioiden vuorovaikutus
Lisää sekaannusta ajatellaan, että perinnölliset ja somaattiset geenimutaatiot voivat olla vuorovaikutuksessa syövän (karsinogeneesi) kehittymisessä ja etenemisessä.
Geneettinen testaus vs. rintasyöpätutkimus
Geneettinen testaus rintasyövän yhteydessä on ollut erityisen hämmentävää, ja nyt sitä kutsutaan joskus joko geneettiseksi testaukseksi (kun haetaan perinnöllisiä mutaatioita) tai genomiseksi testiksi (kun haetaan hankittuja mutaatioita, kuten esimerkiksi määritetään, esiintyykö tietyissä mutaatioissa). rintasyöpä, joka lisää uusiutumisriskiä ja ehdottaa siksi kemoterapian antamista).
Geneettinen vs. genominen testaus syövälläSana Verywelliltä
Perinnöllisten ja hankittujen geenimutaatioiden erojen oppiminen on hämmentävää, mutta erittäin tärkeää. Jos sinulla on rakkaasi, jolle on kerrottu, että heillä on geenimutaatio kasvaimessa, saatat pelätä, että sinäkin saatat olla vaarassa. On hyödyllistä tietää, että suurin osa näistä mutaatioista ei ole perinnöllisiä eivätkä siksi aiheuta riskiäsi. Toisaalta tietoisuus ituradan mutaatioista antaa ihmisille mahdollisuuden tehdä geneettisiä testejä tarvittaessa. Joissakin tapauksissa riskin vähentämiseksi voidaan sitten toimia. Ihmiset, joilla on sukusolujen mutaatio ja jotka haluavat vähentää syöpäriskiä, kutsutaan nyt ennaltaehkäisijöiksi (selviytyneenä PRE: n syöpätapauksista).