Cancermutationer är en skadlig förändring i DNA som orsakar förlust av kontroll över celldelning. Som ett resultat av sådan skada på det genetiska materialet, multiplicerar cellerna sig och differentieras inte. De tappar också förmågan att dö som planerat. På grund av denna skada växer vävnader gjorda av mutanta celler överdrivet - så uppstår cancertumörer.
Innehållsförteckning
- Vad är cellcykeln?
- Hur påverkar mutationer cellcykelns gång?
- Vad är anti-onkogener?
- Vad är proto-onkogener?
- Vilka faktorer kan utlösa onkogenes?
- Leder varje cancermutation till cancer?
- När leder neoplastiska mutationer till neoplastiska lesioner?
- Ärftliga tumörmutationer
En cancermutation resulterar i förlust av mekanismer som blockerar överdriven multiplicering av celler. Processen med planerad celldöd, dvs. apoptos, skadas också. Man bör komma ihåg att inte alla DNA-mutationer är en cancermutation. För att skadan som leder till att tumören ska inträffa måste förändringen ske i generna som styr cellcykeln.
Vad är cellcykeln?
Cellcykeln är en serie processer som leder till celldelning. I grund och botten kan den delas in i mellanfas och delning. Interfasen tjänar tillväxt, syntes av DNA och ackumulering av ämnen i cellen. Korrekt uppdelning av en somatisk cell, dvs. en cell som bygger kroppen, leder till bildandet av två genetiskt identiska celler.
Cykeln styrs av speciella proteiner som tillhör grupperna av cykliner och kinaser. Dessa ämnen är ansvariga för att kommunicera övergången till nästa fas av cykeln och uppdelningen. Detta meddelande kan komma från kärnan eller från utsidan, från andra vävnader i kroppen.
I kroppen är de flesta celler i G0-läge eller vilofas. Delningscykeln inträffar när de får rätt stimuleringssignal.
Hur påverkar mutationer cellcykelns gång?
Om generna som innehåller den information som behövs för att syntetisera proteiner som kontrollerar cellcykeln skadas kan cellen dela sig okontrollerat. Denna förändring kallas en cancermutation. Följaktligen är cellen okänslig för signaler som kräver att den slutar dela.
Gener som är ansvariga för kontrollen av cellcykeln, som genomgår mutationer, kan delas in i proto-onkogener och anti-onkogener.
Vad är anti-onkogener?
Anti-onkogener är gener som är ansvariga för att hämma celldelning. Ett annat namn för dem är suppressorgener. Denna kategori omfattar bland annat:
- TP53-genen - "genomets väktare", deltar i initieringen av programmerad död av skadade celler. En mutation av denna gen förekommer i 50% av neoplastiska lesioner
- RB1 - retinal cancer är ofta förknippad med skada på denna gen
- BRCA1- mutationer i denna gen kan orsaka bröstcancer
- BRCA2 - bröstcancer och äggstockscancer kan associeras med en mutation av denna gen
- APC-genmutation kan orsaka koloncancer
Proteinerna som kodas av dessa gener skyddar mot utveckling av cancer. Antoncogenes deltar också i DNA-reparation och kontroll av utvecklingen av nervsystemet. De styr cellens utveckling till nästa steg i cykeln.
Om DNA skadas blockerar proteinerna som kodas av anti-onkogenerna övergången till nästa fas av delningsprocessen. Detta gör dem till skyddsgener som skyddar DNA-stabiliteten i kroppens celler.
Om det finns en mutation, det vill säga en förändring av informationen i antonkogener, hämmas inte celldelning. Som ett resultat genomgår celler som har skadat DNA ytterligare uppdelning. Detta betyder okontrollerad multiplikation trots dess defekt. Detta är en väg till bildandet av neoplastiska förändringar.
Vad är proto-onkogener?
En proto-onkogen är en gen som finns i en frisk cell som genom en mutation kan förvandlas till en cancergen. Vi kallar denna skadade gen en onkogen. Denna grupp innehåller gener:
- SIS
- HST
- RÖTA
- erb A
- N-myc
- Vallgrav
- abel
- H-RAS
Protoncogenes utför många funktioner i en frisk cell. Denna grupp inkluderar gener som behövs för syntesen av tillväxtfaktorn, receptorn och regulatoriska proteiner. Deras roll är att initiera och kontrollera celldelning. De är också involverade i apoptosprocessen.
Omvandlingen av en proto-onkogen till en onkogen är ofta förknippad med en kromosomal mutation. Detta innebär till exempel att överföra ett fragment av en kromosom till en annan eller att duplicera ett fragment av innehållet på den. Ett exempel är Philadelphia-kromosomen, som finns hos 90% av patienterna med kronisk myeloid leukemi.
Processen att omvandla en proto-onkogen till en onkogen kallas onkogenes. Anticykogener är gener som hämmar denna process.
Vilka faktorer kan utlösa onkogenes?
Onkogenes kan orsakas av en kromosom- eller punktmutation, dvs. en som påverkar en enda gen. En sådan förändring kan också bero på införlivandet av DNA av ett onkogent virus i cellen.
Faktorer som orsakar onkogenes kan delas in i kemiska, fysiska och biologiska.
- Kemiska faktorer som orsakar onkogenes
Kemiska medel är olika typer av ämnen med mutagena egenskaper. Dessa ämnen är kända som cancerframkallande ämnen. De är uppdelade i två grupper: initiativtagare och främjare av cancerframkallande. Promotorer inkluderar endogena ämnen som stimulerar utvecklingen av neoplastiska förändringar, såsom östrogener eller cytokiner.
Initiatorer är ämnen som orsakar mutationer i DNA som leder till en cancer lesion. Exempel på ämnen är:
- arsenik
- asbest
- bensen
- nickel
- alkohol
- alkylerande läkemedel
- aflatoxin - ett giftigt ämne som produceras av mögel
- produkter som härrör från förbränning av tobak
- dioxiner
- radikaler
- Fysiska cancerframkallande ämnen
Denna kategori av faktorer inkluderar joniserande strålning och UV-strålning.
- Biologiska cancerframkallande ämnen
Onkogena virus klassificeras som biologiska cancerframkallande ämnen. Alla virus reproducerar genom att infoga sitt DNA i värdens genetiska material. Några av dem introducerar med sig gener som orsakar okontrollerad tillväxt och multiplikation av den infekterade cellen. Således leder de till bildandet av en neoplastisk lesion. Det uppskattas att 15% av maligna tumörer hos människor orsakas av tumörmutationer orsakade av inverkan av onkovirus.
Ett exempel på ett onkogent virus är HPV, vilket ökar risken för att utveckla livmoderhalscancer. Ett vaccin mot HPV finns nu att skydda mot detta cancerframkallande ämne.
Andra oncovirus:
- HHV -8 - herpesvirus 8 (Kaposis sarkomvirus)
- HBV - hepatit B-virus
- HCV - hepatit C-virus
- EBV - Epstein-Barr-virus
Leder varje cancermutation till cancer?
DNA-förändringar sker ganska ofta. De uppstår spontant eller som ett resultat av verkan av cancerframkallande faktorer. Det mesta av skadan avlägsnas av intracellulära reparationsmekanismer.
Om förändringarna är för allvarliga riktas cellen mot apoptos, dvs. programmerad självmordsdöd. Syftet med denna process är att ta bort defekta celler. Om denna mekanism inte fungerar kommer den neoplastiska processen att utvecklas.
När leder neoplastiska mutationer till neoplastiska lesioner?
När en mutation påverkar gener som kodar för proteiner som ansvarar för DNA-reparation och genomstabilitet, uppstår många nya skador i det genetiska materialet. I en sådan situation uppstår många olika tumörmutationer.
I en sådan förändrad cell försämras mekanismerna som styr uppdelningscykeln liksom mekanismen för programmerad död. Genomets instabilitet ökar med successiva mutationer, vilket innebär att nya lesioner uppträder snabbare.
Situationen leder till förlust av homeostas såväl som förvärv av egenskaperna hos den neoplastiska fenotypen. Detta innebär att skadade celler ser annorlunda ut än friska celler och slutar utföra fysiologiska funktioner i kroppen.
Neoplasmer är multi-gen sjukdomar. Detta innebär att en enda mutation inte direkt orsakar en neoplastisk förändring. Patologiska processer i celler och vävnader äger rum när efterföljande mutationer uppstår som ett resultat av en initierande mutation, som tillsammans leder till förlust av kontroll över multiplikation och programmerad död.
Ärftliga tumörmutationer
Det uppskattas att 5-10% av alla cancerfall är förknippade med en ärftlig genetisk predisposition. Detta beror på att mutationer kan överföras över generationer. Att ha en defekt gen ökar bara sannolikheten för att utveckla sjukdomen, eftersom cancer är multigen-sjukdomar.
Ett exempel är den skadade BRCA1-genen, vilket ökar risken för att utveckla bröstcancer.
Ett annat exempel är den onormala RB som är associerad med retinoblastom. Detta betyder dock inte att vi har att göra med en ärftlig form av cancer.
Cancer orsakar många överlappande mutationer, inte en skadad gen.
Litteratur
- Radzisław Kordek (red.): Onkologi. En lärobok för studenter och läkare. Gdansk: VIA MEDICA, 2007.
- Scheffner et al. (1990). E6-onkoproteinet kodat av humant papillomvirustyp 16 och 18 främjar nedbrytningen s. 53. Cell 63: 1129-1136., Online-åtkomst
- Przemysław Kopczyński, Maciej R. Krawczyński, "Rollen av onkogener och tumörundertryckande gener i onkogenes" Nowiny Lekarskie 2012, 81, 6, 679–681, online-åtkomst
- "Molecular biology of cancer" Janusz A. Siedlecki, Fundamentals of Clinical Oncology
Fler artiklar av denna författare
