Kāpēc audzēju nomācošie gēni ir svarīgi vēža gadījumā

Saturs

• Audzēja slāpētāja gēnu veidi
• Onkogēni pret audzēju nomācošajiem gēniem
• Mantojums un onkogēni pret audzēju nomācošajiem gēniem
• Audzēja slāpētāja gēni un "2 sitienu hipotēze"
• Piemēri

Audzēja nomācošie gēni veido olbaltumvielas, kas regulē šūnu augšanu, un tiem ir svarīga loma vēža šūnu attīstības novēršanā.

Kad audzēja nomācošie gēni tiek mainīti vai inaktivēti mutācijas dēļ (vai nu tāda, kas ir dzimšanas brīdī, vai tāda, kas notiek vēlāk dzīvē), tie ražo olbaltumvielas, kas mazāk efektīvi kontrolē šūnu augšanu un / vai atjaunošanos. Rezultāts ir nekontrolēta bojātu vai patoloģisku šūnu augšana, kas izraisa nekontrolētu augšanu un vēža audzēju attīstību.

Audzēja nomācošie gēni ir pazīstami arī kā antionkogēni vai funkciju zaudēšanas gēni.

Audzēja slāpētāja gēnu veidi

Audzēja nomācošie gēni ir trīs galvenie veidi. Katram tipam ir atšķirīga funkcija:

1. Šūnu stāstīšana, lai palēninātu un pārtrauktu dalīšanos
2. Šūnu DNS bojājumu novēršana, kas rodas sadaloties un var izraisīt vēzi
3. Liekot bojātām šūnām sākt procesu, ko sauc par ieprogrammētu šūnu nāvi vai apoptozi

Onkogēni pret audzēju nomācošajiem gēniem

Vēža attīstībā ir iesaistīti divi primārie gēnu veidi: onkogēni un audzēju nomācoši gēni. Termins onkogēni burtiski nozīmē "vēža gēni", un šie gēni izraisa nekontrolētu šūnu augšanu. (Protonkogēni ir gēni, kas palīdz šūnām augt, un tad, kad mutācijas dēļ tās slikti funkcionē, ​​tās sauc par onkogēniem).

Audzēja nomācošos gēnus ir vieglāk aprakstīt, izmantojot analoģiju.

Onkogēni: veidi, piemēri un loma vēzī

Analogija braukšanai: Audzēja slāpētāja gēni ir bremzes

Arvien vairāk vēža pētījumos iedziļinās imūnterapijā atklāto vēža "ieslēgšanas un izslēgšanas slēdžu" dēļ. Tas var kļūt ļoti tehnisks un mulsinošs, tāpēc tas var palīdzēt domāt par šūnām kā par automašīnām.

Katrā šūnā ir akselerators un bremzes. Parastajās automašīnās abi strādā labi. Vairāki procesi nodrošina, ka tie paliek līdzsvarā, lai automašīna vienmērīgi pārvietotos, bet negāzās.

Vēzis sākas ar virkni mutāciju gēnos. Gēni darbojas kā dažādu olbaltumvielu ražošanas projekts. Dažas mutācijas nav nekas liels - tās klusi brauc un neko nejauc. Tos sauc par pasažieru mutācijām.

Tad mēs nonākam pie vadītāja mutācijām. Autovadītājs var izlemt iet pārāk ātri vai pārāk lēni, un tieši šīs vadītāja mutācijas veicina vēža šūnu augšanu.

Vēzis var būt saistīts ar paātrinātāja vai bremžu problēmām, taču bieži vien onkogēnu un audzēju nomācošo gēnu bojājumi rodas pirms vēža attīstības. Citiem vārdiem sakot, akseleratoram jābūt piestiprinātam pie grīdas UN bremzēm jādarbojas nepareizi. Fakts, ka vēzis bieži prasa vairākas dažādas mutācijas, daļēji ir iemesls, kāpēc vēzis biežāk sastopams gados vecākiem cilvēkiem. Vairāk laika ļauj iegūt vairāk mutāciju.

Šajā automašīnas līdzībā:

• Onkogēni ir gēni, kas kontrolē akseleratoru
• Audzēja slāpētāju gēni kontrolē bremzes

Izmantojot šo līdzību, atsaucoties uz dažādiem iepriekš uzskaitītajiem audzēju nomācošo gēnu veidiem:

• Daži veidi ir atbildīgi par bremžu iedarbināšanu
• Daži salabo bojātas bremzes
• Citi velk automašīnu prom, kad to nevar salabot

Mantojums un onkogēni pret audzēju nomācošajiem gēniem

Vēža gadījumā pastāv vairākas būtiskas atšķirības starp onkogēniem un audzēju nomācošiem gēniem.

Kopumā onkogēni ir dominējošais. Mūsu ķermenī mums ir divas katras mūsu hromosomas un divi gēnu komplekti: pa vienam no katra no mūsu vecākiem. Izmantojot dominējošos gēnus, tikai vienam no diviem eksemplāriem ir jābūt mutētiem vai patoloģiskiem, lai rastos negatīva ietekme.

Veikt, piemēram, brūnas acis. Ja cilvēki manto vienu brūno acu gēna kopiju un vienu zilo acu gēna kopiju, viņu acu krāsa vienmēr būs brūna. Automašīnas analoģijā ir nepieciešama tikai viena mutācijas gēna kopija, kas kontrolē akseleratoru, lai automašīna izietu no kontroles (lai kļūtu par onkogēnu, ir nepieciešams mutēt tikai vienam no diviem proto-onkogēniem).

Turpretī audzēja nomācošie gēni mēdz būt recesīvs. Tas ir, tāpat kā jums ir nepieciešami divi gēni zilām acīm, lai jums būtu zilas acis, divi nomācošie gēni abiem ir jāsabojā, lai veicinātu vēzi.

Ir svarīgi atzīmēt, ka saistība starp onkogēniem un audzēju nomācošajiem gēniem ir daudz sarežģītāka nekā šī, un šie divi bieži ir savstarpēji saistīti. Piemēram, nomācoša gēna mutācija var izraisīt olbaltumvielas, kas nespēj izlabot onkogēna mutācijas, un šī mijiedarbība virza procesu uz priekšu.

Audzēja slāpētāja gēni un "2 sitienu hipotēze"

Izpratne par audzēja nomācošo gēnu recesīvo raksturu var būt noderīga, lai izprastu ģenētiskās noslieces un iedzimtu vēzi.

Audzēja nomācošo gēnu piemēri ir BRCA1 / BRCA2 gēni, kas citādi dēvēti par "krūts vēža gēniem". Cilvēkiem, kuriem ir kāda no šiem gēniem mutācija, ir palielināts krūts vēža attīstības risks (starp citiem vēža veidiem).

Tomēr ne visiem cilvēkiem ar gēnu attīstās krūts vēzis. Pirmā šo gēnu kopija ir mutēta dzimšanas brīdī, taču tikai pēc tam, kad pēc piedzimšanas notiek cita mutācija (iegūta mutācija vai somatiskā mutācija), tiek veikti patoloģiski atjaunojoši proteīni, kas palielina vēža risku.

Ir svarīgi atzīmēt, ka ar krūts vēža attīstību ir saistīti vairāki gēni (ne tikai BRCA gēni), kuriem ir pieejama ģenētiskā pārbaude, un tiek uzskatīts, ka daudzi no tiem ir audzēju nomācoši gēni.

Gēni, kas nav BRCA, kas paaugstina krūts vēža risku

Šis recesīvais raksturs ir tas, kas minēts vēža "2 sitienu hipotēzē". Pirmā kopija (iepriekšminētajā piemērā - bojātā gēna mantotā kopija) ir pirmais trāpījums, un vēlākā gēna otrā gēna mutācija vēlāk dzīvē ir otrais trāpījums.

Jāatzīmē, ka tikai ar "2 hits" nepietiek, lai novestu pie vēža. Tad jānotiek DNS šūnu bojājumiem (no vides vai normālu vielmaiņas procesu dēļ šūnās), un abas audzēja nomācošās gēna mutācijas kopijas nespēj radīt efektīvus proteīnus bojājumu novēršanai.

Audzēju nomācošie gēni un iedzimts vēzis

Saskaņā ar Amerikas vēža biedrības datiem iedzimtie vēža sindromi veido no 5% līdz 10% vēža gadījumu, taču pētījumi liecina, ka vēža procentuālais daudzums, ko var attiecināt uz šiem gēniem, var būt daudz lielāks. Tagad ir pieejams ģenētiskais skrīnings vairāki no šiem sindromiem, taču daudzos gadījumos testējot nevar atrast ģenētisku noslieci. Šajā gadījumā cilvēkiem ir ļoti noderīgi strādāt ar ģenētisko konsultantu, kurš, iespējams, varētu vairāk saprast par risku, pamatojoties uz ģimenes vēsturi.

Divas galvenās audzēja slāpētāja gēnu lomas: vārtsargi un sargi

Kā jau iepriekš minēts, audzēja nomācošie gēni var darboties kā automašīnas "bremzes" trīs galvenajos veidos, bet kavē šūnu augšanu, salabo salauzto DNS vai izraisa šūnas nāvi. Šāda veida audzēju nomācošos gēnus var uzskatīt par "vārtsarga" gēniem.

Tomēr daži audzēja nomācošie gēni darbojas vairāk kā aprūpētāja loma. Šie gēni rada olbaltumvielas, kas pārrauga un regulē daudzas citu gēnu funkcijas, lai uzturētu DNS stabilitāti.

Turpmāk sniegtajos piemēros Rb, APC un p53 darbojas kā vārtu sargi. Turpretī BRCA1 / BRCA2 gēni vairāk darbojas kā apkopēji un regulē citu šūnu augšanā un atjaunošanā iesaistīto olbaltumvielu aktivitāti.

Piemēri

Ir identificēti daudzi dažādi audzēju nomācoši gēni, un, visticamāk, nākotnē tiks identificēti vēl daudzi citi.

Vēsture

Audzēja nomācošie gēni vispirms tika identificēti bērniem ar retinoblastomu. Retinoblastomas gadījumā, atšķirībā no daudziem audzēju nomācošiem gēniem, dominējošais ir audzēja gēns, kas ir iedzimts, un tāpēc ļauj maziem bērniem attīstīties vēzim. Ja vienam no vecākiem ir mutācijas gēns, tad 50 procenti viņu bērnu mantos šo gēnu un būs pakļauti retinoblastomas riskam.

Bieži piemēri

Daži ar vēzi saistītu audzēju nomācošu gēnu piemēri ir:

• RB: Par retinoblastomu atbildīgais nomācošais gēns
• p53 gēns: p53 gēns rada proteīnu p53, kas regulē gēnu atjaunošanos šūnās. Šī gēna mutācijas ir saistītas ar aptuveni 50 procentiem vēža. P53 gēna iedzimtas mutācijas ir daudz retāk sastopamas nekā iegūtās mutācijas, un to rezultātā rodas iedzimts stāvoklis, kas pazīstams kā Li Fraumeni sindroms. P53 kodē olbaltumvielas, kas liek šūnām mirt, ja tās tiek bojātas bez remonta, šo procesu sauc par apoptozi.
• BRCA1 / BRCA2 gēni: Šie gēni ir atbildīgi par apmēram 5 procentiem līdz 10 procentiem krūts vēža, bet gan BRCA1 gēnu mutācijas, gan BRCA2 gēnu mutācijas ir saistītas ar paaugstinātu citu vēža risku. (BRCA2 ir saistīts arī ar paaugstinātu plaušu vēža risku sievietēm.)
• APC gēns: Šie gēni ir saistīti ar paaugstinātu resnās zarnas vēža risku cilvēkiem ar ģimenes adenomatozu polipozi.
• PTEN gēns: PTEN gēns ir viens no ne-BRCA gēniem, kas var palielināt sievietes krūts vēža attīstības risku (līdz 85 procentiem dzīves laikā). Tas ir saistīts gan ar PTEN hamartomas audzēja sindromu, gan ar Kaudena sindromu. Gēns kodē olbaltumvielas, kas veicina šūnu augšanu, bet arī palīdz šūnām turēties kopā. Kad gēns ir mutēts, pastāv lielāks risks, ka vēža šūnas "atdalīsies" vai metastāzes.

Pašlaik ir identificēti vairāk nekā 1200 cilvēka audzēja nomācošie gēni. Teksasas universitātē ir audzēju nomācošu gēnu datubāze, kurā uzskaitīti daudzi no šiem gēniem.

Audzēju nomācošie gēni un vēža ārstēšana

Izpratne par audzēju nomācošajiem gēniem var arī nedaudz paskaidrot, kāpēc terapijas, piemēram, ķīmijterapija, pilnībā neizārstē vēzi. Dažas vēža ārstēšanas metodes stimulē šūnu pašnāvību. Tā kā daži audzēja nomācošie gēni izraisa apoptozes (šūnu nāvi) procesu, ja tie nedarbojas pareizi, vēža šūnas, iespējams, nespēs iziet apoptozes procesu, kā to varētu darīt citas šūnas.

Vārds no Verywell

Uzzinot par audzēja nomācošo gēnu un onkogēnu, kas iesaistīti vēža veidošanā, funkciju, kā arī par vēža šūnu īpašībām un to, kā vēža šūnas atšķiras no normālām šūnām, pētnieki var palīdzēt meklēt jaunus veidus, kā identificēt vēža riskam pakļautos cilvēkus un lai ārstētu vēzi, kas notiek.

Eksperti zina, ka svarīgas ir ne tikai izmaiņas pašos genomos, bet vēža gadījumā loma ir arī gēnu izpausmes modifikācijai bez ģenētiskām izmaiņām (pazīstama kā epigenetika). Iespējams, ka izmaiņas mūsu audu vidē var ietekmēt šo gēnu radīto audzēju nomācošo olbaltumvielu "ekspresiju".

Piemēram, vienā pētījumā tika aplūkota zāļu augu loma audzēja nomācošo molekulu aktivizēšanā, un vairākos citos pētījumos tika aplūkota uztura paradumu loma audzēja nomācošo līdzekļu aktivācijā.

• Dalīties
• Uzsist
• E-pasts
• Teksts