Miksi kasvainsuppressorigeenit ovat tärkeitä syövässä

Sisältö

• Kasvainsuppressorigeenien tyypit
• Onkogeenit vs. kasvainsuppressorigeenit
• Perintö ja onkogeenit vs. kasvainsuppressorigeenit
• Kasvaimen vaimenningeenit ja "kahden osuman hypoteesi"
• Esimerkkejä

Tuumorisuppressorigeenit tekevät proteiineista, jotka säätelevät solujen kasvua, ja niillä on tärkeä rooli syöpäsolujen kehittymisen estämisessä.

Kun tuumorisuppressorigeenit muuttuvat tai inaktivoituvat mutaation (joko syntymässä läsnä olevan tai myöhemmin elämässä tapahtuvan) mutaation vuoksi, ne tuottavat proteiineja, jotka ovat vähemmän tehokkaita kontrolloimaan solujen kasvua ja / tai korjautumista. Tuloksena on vaurioituneiden tai epänormaalien solujen tarkastamaton kasvu, mikä johtaa hallitsemattomaan kasvuun ja syöpäkasvainten kehittymiseen.

Kasvaimen vaimentavia geenejä kutsutaan myös antionkogeeneiksi tai toimintakyvyn menetysgeeneiksi.

Kasvainsuppressorigeenien tyypit

Kasvaimen vaimentavia geenejä on kolmea päätyyppiä. Jokaisella tyypillä on erilainen toiminto:

1. Kertominen soluille hidastamaan ja jakamisen lopettamista
2. Sellun DNA: n vaurioiden korjaaminen, jotka johtuvat jakautumisesta ja voivat johtaa syöpään
3. Aiheuttaa vaurioituneet solut aloittamaan prosessin, jota kutsutaan ohjelmoiduksi solukuolemaksi tai apoptoosiksi

Onkogeenit vs. kasvainsuppressorigeenit

Syövän kehittymiseen liittyy kaksi ensisijaista geenityyppiä: onkogeenit ja tuumorisuppressorigeenit. Termi onkogeenit tarkoittaa kirjaimellisesti "syöpägeenejä", ja nämä geenit johtavat solujen hallitsemattomaan kasvuun. (Protokoonogeenit ovat geenejä, jotka auttavat soluja kasvamaan, ja kun niitä mutatoidaan niin, että ne toimivat huonosti, niitä kutsutaan sitten onkogeeneiksi).

Kasvaimen vaimentavia geenejä on helpompi kuvata käyttämällä analogiaa.

Onkogeenit: tyypit, esimerkit ja rooli syövässä

Analogia ajamiseen: Kasvaimen vaimenningeenit ovat jarrut

Yhä useammin syöpätutkimus syvenee immunoterapiaan löytyneiden syöpien "päälle ja pois-kytkimien" takia. Se voi olla erittäin tekninen ja hämmentävä, joten se voi auttaa ajattelemaan soluja autoina.

Jokaisessa kennossa on kaasupoljin ja jarrut. Normaaleissa autoissa molemmat toimivat hyvin. Useat prosessit varmistavat, että ne pysyvät tasapainossa, joten auto liikkuu tasaisesti, mutta ei kaadu.

Syöpä alkaa geenimutaatioiden sarjasta. Geenit toimivat suunnitelmana erilaisten toimintojen omaavien proteiinien valmistamiseksi. Jotkut mutaatiot eivät ole iso juttu - ne ratsastavat hiljaa ja eivät sotkeudu mihinkään. Niitä kutsutaan matkustajien mutaatioiksi.

Sitten tulemme kuljettajan mutaatioihin. Kuljettaja voi päättää mennä liian nopeasti tai liian hitaasti, ja juuri nämä kuljettajan mutaatiot ohjaavat syöpäsolujen kasvua.

Syöpä voi liittyä joko kiihdyttimen tai jarrujen ongelmiin, mutta usein sekä onkogeenien että tuumorisuppressorigeenien vaurio tapahtuu ennen syövän kehittymistä. Toisin sanoen, kaasupoljin on kiinnitettävä lattiaan JA jarrujen on toimittava toimintahäiriössä. Se, että syöpä vaatii usein useita erilaisia ​​mutaatioita, on osittain syy siihen, miksi syöpä on yleisempää vanhemmilla ihmisillä. Enemmän aikaa sallii enemmän mutaatioita.

Tässä autojen analogiassa:

• Onkogeenit ovat geenejä, jotka ohjaavat kiihdytintä
• Kasvaimen vaimentimet geenit hallitsevat jarrut

Käyttämällä tätä analogiaa viitaten edellä lueteltuihin erityyppisiin tuumorisuppressorigeeneihin:

• Jotkut tyypit ovat vastuussa jarrutuksesta
• Jotkut korjaavat rikkinäiset jarrut
• Toiset hinaavat auton pois, kun sitä ei voida korjata

Perintö ja onkogeenit vs. kasvainsuppressorigeenit

Syövän onkogeenien ja kasvainta estävien geenien välillä on useita tärkeitä eroja.

Yleensä onkogeenit ovat hallitseva. Kehossamme on kaksi kromosomikokonaisuutta ja kaksi geenisarjaa: yksi kummaltakin vanhemmaltamme. Hallitsevilla geeneillä vain yksi kahdesta kopiosta täytyy olla mutaatio tai epänormaali, jotta negatiivinen vaikutus tapahtuu.

Otetaan esimerkiksi ruskeat silmät. Jos ihmiset perivät yhden kopion ruskeasilmäisestä geenistä ja yhden kopion sinisilmäisestä geenistä, heidän silmänvärinsä on aina ruskea. Auton analogiassa kestää vain yhden kopion mutaatiosta geenistä, joka ohjaa kiihdytintä, jotta auto loppuu hallinnasta (vain yksi kahdesta proto-onkogeenistä täytyy mutatoida, jotta siitä tulee onkogeeni).

Kasvaimen vaimentavia geenejä sen sijaan on resessiivinen. Toisin sanoen, aivan kuten sinisilmäisyyteen tarvitaan kaksi geeniä sinisilmäisyyden saamiseksi, on myös kahden vaimentavan geenin oltava vaurioituneita syövän aikaansaamiseksi.

On tärkeää huomata, että onkogeenien ja tuumorisuppressoivien geenien suhde on paljon monimutkaisempi kuin tämä, ja nämä kaksi ovat usein toisiinsa. Esimerkiksi suppressorigeenin mutaatio voi johtaa proteiineihin, jotka eivät pysty korjaamaan onkogeenin mutaatioita, ja tämä vuorovaikutus ajaa prosessia eteenpäin.

Kasvaimen vaimenningeenit ja "kahden osuman hypoteesi"

Tuumorisuppressorigeenien resessiivisen luonteen ymmärtäminen voi auttaa ymmärtämään geneettisiä taipumuksia ja perinnöllistä syöpää.

Esimerkkejä tuumorisuppressorigeeneistä ovat BRCA1 / BRCA2-geenit, jotka muuten tunnetaan nimellä "rintasyövän geenit". Ihmisillä, joilla on mutaatio yhdessä näistä geeneistä, on suurempi riski sairastua rintasyöpään (muiden syöpien joukossa).

Kaikilla geenin käyttäjillä ei kuitenkaan ole rintasyöpää. Näiden geenien ensimmäinen kopio on mutatoitu syntymähetkellä, mutta vasta uusi mutaatio tapahtuu syntymän jälkeen (hankittu mutaatio tai somaattinen mutaatio), tehdään epänormaaleja korjausproteiineja, jotka lisäävät syöpäriskiä.

On tärkeää huomata, että rintasyövän kehittymiseen liittyy useita geenejä (ei pelkästään BRCA-geenejä), joille geenitestaus on käytettävissä, ja monien näiden uskotaan olevan tuumorisuppressoivia geenejä.

Ei-BRCA-geenit, jotka lisäävät rintasyöpäriskiä

Tähän resessiiviseen luonteeseen viitataan syövän "2 osuman hypoteesissa". Ensimmäinen kopio (yllä olevassa esimerkissä viallisen geenin peritty kopio) on ensimmäinen osuma, ja myöhempi mutaatio geenin toisessa kopiossa myöhemmin elämässä on toinen osuma.

Huomionarvoista on, että pelkästään "2 osuman" saaminen ei riitä johtamaan syöpään. Tällöin on tapahduttava vaurioita DNA-soluille (ympäristöstä tai solujen normaalien aineenvaihduntaprosessien vuoksi), ja yhdessä kasvaimen vaimentajageenin kaksi mutatoitua kopiota eivät pysty luomaan tehokkaita proteiineja vahingon korjaamiseksi.

Kasvaimen vaimenningeenit ja perinnöllinen syöpä

American Cancer Societyin mukaan perinnölliset syöpäoireyhtymät aiheuttavat 5-10% syöpistä, mutta tutkimusten mukaan näihin geeneihin liittyvien syöpien prosenttiosuus voi olla paljon suurempi. useita näistä oireyhtymistä, mutta monissa tapauksissa geneettistä taipumusta ei löydy testaamalla. Tässä tapauksessa on erittäin hyödyllistä, että ihmiset työskentelevät geneettisen neuvonantajan kanssa, joka saattaa pystyä ymmärtämään enemmän riskeistä sukututkimuksen perusteella.

Kaksi tuumorisuppressorigeenin perusroolia: portinvartijat ja talonmiehet

Kuten aiemmin todettiin, tuumorisuppressorigeenit voivat toimia auton "jarruina" kolmella ensisijaisella tavalla, mutta estävät solujen kasvua, kiinnittävät rikkoutuneen DNA: n tai aiheuttavat solun kuoleman. Tämän tyyppisiä tuumorisuppressorigeenejä voidaan ajatella "portinvartija" geeneiksi.

Jotkut tuumorisuppressorigeenit toimivat kuitenkin enemmän hoitajana. Nämä geenit luovat proteiineja, jotka valvovat ja säätelevät monia muiden geenien toimintoja DNA: n vakauden ylläpitämiseksi.

Alla olevissa esimerkeissä Rb, APC ja p53 toimivat portinvartijoina. Sitä vastoin BRCA1 / BRCA2-geenit toimivat enemmän hoitajina ja säätelevät muiden solujen kasvuun ja korjaamiseen osallistuvien proteiinien aktiivisuutta.

Esimerkkejä

On tunnistettu monia erilaisia ​​tuumorisuppressorigeenejä, ja on todennäköistä, että tulevaisuudessa tunnistetaan monia muita.

Historia

Tuumorisuppressorigeenit tunnistettiin ensin retinoblastoomaa sairastavien lasten joukossa. Retinoblastoomassa, päinvastoin kuin monet tuumorisuppressorigeenit, perinnöllinen kasvaingeeni on hallitseva ja antaa sen vuoksi syövän kehittyä pikkulapsille. Jos yksi vanhemmista kantaa mutatoitua geeniä, 50 prosenttia heidän lapsistaan ​​perii geenin ja on vaarassa saada retinoblastooman.

Yleisiä esimerkkejä

Joitakin esimerkkejä syöpään liittyvistä tuumorisuppressorigeeneistä ovat:

• RB: Retinoblastoomasta vastuussa oleva suppressorigeeni
• p53-geeni: p53-geeni luo proteiinin p53, joka säätelee geenien korjautumista soluissa. Tämän geenin mutaatiot liittyvät noin 50 prosenttiin syöpistä. Perityt mutaatiot p53-geenissä ovat paljon harvinaisempia kuin hankitut mutaatiot ja johtavat perinnölliseen tilaan, joka tunnetaan nimellä Li Fraumeni -oireyhtymä. P53 koodaa proteiineja, jotka käskevät solujen kuolemaan, jos ne vahingoittuvat korjaamattomana, prosessia kutsutaan apoptoosiksi.
• BRCA1 / BRCA2-geenit: Nämä geenit ovat vastuussa noin 5-10 prosentista rintasyöpistä, mutta sekä BRCA1-geenimutaatioihin että BRCA2-geenimutaatioihin liittyy lisääntynyt muiden syöpien riski. (BRCA2 liittyy myös lisääntyneeseen keuhkosyövän riskiin naisilla.)
• APC-geeni: Nämä geenit liittyvät lisääntyneeseen paksusuolen syövän riskiin ihmisillä, joilla on familiaalinen adenomatoottinen polypoosi.
• PTEN-geeni: PTEN-geeni on yksi ei-BRCA-geeneistä, joka voi lisätä naisen rintasyövän kehittymisen riskiä (jopa 85 prosentin eliniän riski). Se liittyy sekä PTEN-hamartoomakasvaimen oireyhtymään että Cowdenin oireyhtymään. Geeni koodaa proteiineja, jotka auttavat solujen kasvussa, mutta auttavat myös soluja tarttumaan yhteen. Kun geeni mutatoituu, on suurempi riski, että syöpäsolut "katkeavat" tai metastasoituvat.

Tällä hetkellä yli 1200 ihmisen tuumorisuppressorigeeniä on tunnistettu. Texasin yliopistossa on kasvainsuppressorigeenitietokanta, jossa luetellaan monet näistä geeneistä.

Kasvaimen vaimenningeenit ja syöpähoidot

Tuumorisuppressorigeenien ymmärtäminen voi myös auttaa selittämään hieman, miksi hoidot, kuten kemoterapia, eivät paranna syöpää kokonaan. Jotkut syöpähoidot stimuloivat soluja itsemurhaan. Koska jotkut tuumorisuppressorigeenit laukaisevat apoptoosin (solukuoleman), syöväsolut eivät välttämättä pysty käymään läpi apoptoosiprosessia, kuten muut solut.

Sana Verywelliltä

Oppiminen syövän muodostumiseen osallistuvien tuumorisuppressorigeenien ja onkogeenien toiminnasta sekä syöpäsolujen ominaisuuksista ja siitä, miten syöpäsolut eroavat normaaleista soluista, voi auttaa tutkijoita etsimään uusia tapoja sekä tunnistaa syöpäriskissä olevat ihmiset että hoidettaessa esiintyviä syöpiä.

Asiantuntijat tietävät, että ei ole merkitystä vain genomien muutoksilla, mutta geenien ilmentämistavan muuttamisella ilman geneettisiä muutoksia (tunnetaan epigeneettisenä) on merkitystä syövässä. On mahdollista, että muutokset kudosympäristössämme voivat vaikuttaa näiden geenien tuottamaan kasvainsuppressoriproteiinien "ekspressioon".

Esimerkiksi eräässä tutkimuksessa tarkasteltiin lääkekasvien roolia tuumorisuppressorimolekyylien aktivoitumisessa, ja useissa muissa tutkimuksissa on tarkasteltu ruokavalion roolia tuumorisuppressorin aktivaatiossa.

• Jaa
• Voltti
• Sähköposti
• Teksti