Miks kasvaja supressorite geenid on vähi puhul olulised?

Sisu

• Kasvaja summutaja geenide tüübid
• Onkogeenid vs kasvaja summutaja geenid
• Pärilikkus ja onkogeenid vs kasvaja summutaja geenid
• Kasvaja supressori geenid ja "kahe tabamuse hüpotees"
• Näited

Kasvaja supresseerivad geenid muudavad rakkude kasvu reguleerivad valgud ja neil on oluline roll vähirakkude arengu ennetamisel.

Kui kasvaja supressor-geenid muutuvad või inaktiveeritakse mutatsiooni tõttu (kas sündides esinev või hilisemas elus esinev), teevad nad valke, mis on rakkude kasvu ja / või taastumist vähem efektiivsed. Tulemuseks on kahjustatud või ebanormaalsete rakkude kontrollimatu kasv, mis viib kontrollimatu kasvu ja vähkkasvajate tekkeni.

Kasvaja supresseerivad geenid on tuntud ka kui antionkogeenid või funktsioonikaotuse geenid.

Kasvaja summutaja geenide tüübid

Kasvaja supressori geene on kolme peamist tüüpi. Igal tüübil on erinev funktsioon:

1. Rakkude ütlemine aeglustumiseks ja jagamise lõpetamiseks
2. Rakulise DNA kahjustuse parandamine, mis tuleneb jagunemisest ja võib põhjustada vähki
3. Kahjustatud rakkude käivitamine protsessiks, mida nimetatakse programmeeritud rakusurmaks ehk apoptoosiks

Onkogeenid vs kasvaja summutaja geenid

Vähi arenguga on seotud kaks peamist tüüpi geene: onkogeenid ja kasvaja supressor-geenid. Mõiste onkogeenid tähendab sõna otseses mõttes "vähigeene" ja need geenid põhjustavad rakkude kontrollimatut kasvu. (Prototo onogeenid on geenid, mis aitavad rakkudel kasvada, ja kui need on muteerunud, nii et nad funktsioneerivad halvasti, nimetatakse neid siis onkogeenideks).

Kasvajat pärssivaid geene on analoogia abil lihtsam kirjeldada.

Onkogeenid: tüübid, näited ja roll vähis

Analoogia juhtimisega: piduriks on kasvaja summutaja geenid

Üha enam süvenevad vähiuuringud immunoteraapiasse vähi "sisse- ja väljalülitite" tõttu, mis on avastatud. See võib muutuda väga tehniliseks ja segaseks, nii et see võib aidata mõelda rakkudest kui autodest.

Igal elemendil on gaasipedaal ja pidurid. Tavalistes autodes töötavad mõlemad hästi. Mitmed protsessid tagavad, et need püsivad tasakaalus, nii et auto liigub ühtlaselt, kuid ei kuku kokku.

Vähk algab mitmete mutatsioonidega geenides. Geenid toimivad erinevate funktsioonidega valkude valmistamise kavandina. Mõni mutatsioon pole suurem asi - nad sõidavad vaikselt kaasa ega aja millegagi sassi. Neid nimetatakse reisijate mutatsioonideks.

Siis jõuame juhi mutatsioonideni. Juht võib otsustada minna liiga kiiresti või liiga aeglaselt ning just need juhimutatsioonid on need, mis juhivad vähirakkude kasvu.

Vähk võib olla seotud probleemidega kas gaasipedaali või piduritega, kuid sageli tekivad nii vähkkasvajate kui ka kasvaja supressorite geenide kahjustused enne vähi arengut. Teisisõnu, gaasipedaal peab olema põranda külge kinni pandud ja pidurid peavad valesti tööle hakkama. Asjaolu, et vähk nõuab sageli mitmeid erinevaid mutatsioone, on osaliselt põhjus, miks vähki esineb sagedamini eakatel inimestel. Rohkem aega võimaldab rohkem mutatsioone.

Selles auto analoogias:

• Onkogeenid on geenid, mis kontrollivad kiirendit
• Kasvaja pärssivad geenid kontrollivad pidureid

Kasutades seda analoogiat viidates eespool loetletud erinevat tüüpi kasvaja supressori geenidele:

• Mõni tüüp vastutab pidurite löömise eest
• Mõni parandab katkiseid pidureid
• Teised pukseerivad auto ära, kui seda ei õnnestu parandada

Pärilikkus ja onkogeenid vs kasvaja summutaja geenid

Vähkkasvaja onkogeenide ja kasvaja supressorite geenide vahel on mitmeid olulisi erinevusi.

Üldiselt onkogeenid on domineeriv. Meie kehas on mõlemast kromosoomist kaks komplekti ja kaks geenikomplekti: üks mõlemalt vanemalt. Domineerivate geenide korral peab negatiivse mõju tekkimiseks olema ainult üks kahest koopiast muteerunud või ebanormaalne.

Võtame näiteks pruunid silmad. Kui inimesed pärivad ühe eksemplari pruunisilmse geeni ja ühe koopia sinisilmse geeni, on nende silmavärv alati pruun. Autode analoogia jaoks on vaja ainult ühte eksemplari kiirendit juhtivast muteerunud geenist, et auto kontrolli alt väljuks (onkogeeniks saamiseks peab muteeruma ainult üks kahest proto-onkogeenist).

Kasvaja supressori geenid seevastu kipuvad olema retsessiivne. See tähendab, et nagu siniste silmade saamiseks vajate siniste silmade jaoks kahte geeni, peavad vähktõvele kaasa aitamiseks olema kahjustatud ka kaks pärssivat geeni.

Oluline on märkida, et onkogeenide ja kasvaja supresseerivate geenide suhe on sellest palju keerulisem ja need kaks on sageli omavahel põimunud. Näiteks võib supressioonigeeni mutatsioon põhjustada valke, mis ei suuda onkogeeni mutatsioone taastada, ja see vastastikmõju ajab protsessi edasi.

Kasvaja supressori geenid ja "kahe tabamuse hüpotees"

Kasvaja supressor-geenide retsessiivse olemuse mõistmine võib olla abiks geneetiliste eelsoodumuste ja päriliku vähi mõistmisel.

Kasvaja supresseerivate geenide näideteks on BRCA1 / BRCA2 geenid, muidu tuntud kui "rinnavähi geenid". Inimestel, kellel on mutatsioon ühes neist geenidest, on suurem risk haigestuda rinnavähki (teiste vähkide hulgas).

Kõigil geeniga inimestel ei kasva aga rinnavähk. Nende geenide esimene eksemplar on muteerunud juba sündides, kuid alles pärast sündi toimub uus mutatsioon (omandatud või somaatiline mutatsioon), mis tekitavad ebanormaalseid parandusvalke, mis suurendavad vähiriski.

Oluline on märkida, et rinnavähi arenguga on seotud mitu geeni (mitte ainult BRCA geenid), mille jaoks on olemas geneetiline testimine, ja arvatakse, et paljud neist on kasvaja supressori geenid.

Mitte-BRCA geenid, mis suurendavad rinnavähi riski

Sellele retsessiivsele iseloomule viidatakse vähi "2 tabamuse hüpoteesis". Esimene eksemplar (ülaltoodud näites defektse geeni pärilik koopia) on esimene hitt ja hilisem mutatsioon hilisemas elus olevas geeni teises eksemplaris on teine ​​hitt.

Märkimist väärib see, et vähi tekitamiseks ei piisa ainult "2 tabamuse" omamisest. Seejärel peavad tekkima DNA-rakkude kahjustused (keskkonnast või normaalsete ainevahetusprotsesside tõttu rakkudes) ja kasvaja supressor-geeni kaks muteerunud koopiat koos ei suuda luua kahjustuste kõrvaldamiseks tõhusaid valke.

Kasvaja supressori geenid ja pärilik vähk

Ameerika vähiliidu andmetel moodustavad pärilikud vähisündroomid 5–10% vähkkasvajatest, kuid uuringute kohaselt võib nende geenide arvele kuuluvate vähkide protsent olla palju suurem. Geneetiline skriinimine on nüüd saadaval mitu neist sündroomidest, kuid paljudel juhtudel ei saa testimisega geneetilist eelsoodumust leida. Sel juhul on inimestel väga kasulik töötada koos geeninõustajaga, kes võib perekonna ajaloost lähtuvalt riskist rohkem aru saada.

Kasvaja supressorite geenide kaks põhirolli: väravavalvurid ja hooldajad

Nagu varem märgitud, võivad kasvaja supresseerivad geenid toimida auto "piduritena" kolmel peamisel viisil, kuid pärsivad rakkude kasvu, fikseerivad purustatud DNA-d või põhjustavad raku surma. Seda tüüpi tuumori supresseerivaid geene võib pidada väravavahi geenideks.

Kuid mõned kasvaja supresseerivad geenid toimivad pigem hooldaja rollis. Need geenid loovad valke, mis jälgivad ja reguleerivad paljude teiste geenide funktsioone, et säilitada DNA stabiilsus.

Allpool toodud näidetes toimivad väravavahina Rb, APC ja p53. Seevastu BRCA1 / BRCA2 geenid toimivad rohkem hooldajatena ja reguleerivad teiste rakkude kasvu ja taastumisega seotud valkude aktiivsust.

Näited

On tuvastatud palju erinevaid tuumori supresseerivaid geene ja tõenäoliselt tuvastatakse tulevikus palju rohkem.

Ajalugu

Kasvaja supressori geenid tuvastati esmakordselt retinoblastoomiga lastel. Retinoblastoomis on vastupidiselt paljudele tuumori supresseerivatele geenidele domineeriv pärilik kasvajageen ja seetõttu võimaldavad vähkkasvajadel areneda väikelastel. Kui üks vanematest kannab muteerunud geeni, siis 50 protsenti nende lastest pärib geeni ja on retinoblastoomi ohus.

Levinumad näited

Mõned näited vähiga seotud kasvaja supressori geenidest on järgmised:

• RB: retinoblastoomi eest vastutav supresorigeen
• geen p53: geen p53 loob valgu p53, mis reguleerib rakkude geeniparandust. Selle geeni mutatsioonid on seotud umbes 50 protsendiga vähkkasvajatest. P53 geeni pärilikud mutatsioonid on palju vähem levinud kui omandatud mutatsioonid ja nende tulemuseks on pärilik seisund, mida nimetatakse Li Fraumeni sündroomiks. P53 kodeerib valke, mis ütlevad rakkudele surma, kui need on parandamata kahjustatud - seda protsessi nimetatakse apoptoosiks.
• BRCA1 / BRCA2 geenid: Need geenid põhjustavad umbes 5–10 protsenti rinnavähkidest, kuid nii BRCA1 geenimutatsioonid kui ka BRCA2 geenimutatsioonid on seotud ka teiste vähivormide suurenenud riskiga. (BRCA2 on seotud ka suurenenud kopsuvähi riskiga naistel.)
• APC geen: neid geene seostatakse perekondliku adenomatoosse polüpoosiga inimestel suurenenud käärsoolevähi riskiga.
• PTEN-geen: PTEN-geen on üks mitte-BRCA-geenidest, mis võib suurendada naise rinnavähi tekkimise riski (kuni 85-protsendiline risk kogu elu jooksul). Seda seostatakse nii PTEN hamartoma kasvaja sündroomi kui ka Cowdeni sündroomiga. Geen kodeerib valke, mis aitavad rakkude kasvu, kuid aitavad rakkudel ka kokku jääda. Kui geen on muteerunud, on suurem oht, et vähirakud "murduvad" või saavad metastaase.

Praegu on tuvastatud enam kui 1200 inimese kasvaja supressori geeni. Texase ülikoolil on kasvaja supressorite geenide andmebaas, kus on loetletud paljud neist geenidest.

Kasvaja supressori geenid ja vähiravi

Kasvaja supressorite geenide mõistmine võib aidata ka veidi selgitada, miks ravimeetodid, näiteks keemiaravi, ei ravi vähki täielikult. Mõni vähiravi stimuleerib rakke enesetapule. Kuna mõned kasvaja supresseerivad geenid käivitavad apoptoosi (rakusurma), võivad vähirakud, kui need ei tööta korralikult, apoptoosi protsessi läbida nagu teised rakud.

Sõna Verywellist

Kasvaja supressor-geenide ja vähi moodustumisega seotud onkogeenide funktsiooni, vähirakkude omaduste ja vähirakkude erinevuse normaalsetest rakkudest tundmaõppimine võib aidata teadlastel otsida uusi võimalusi nii vähiriskiga inimeste tuvastamiseks kui ka vähiriskis olevate inimeste tuvastamiseks. esinevate vähkide raviks.

Eksperdid teavad, et olulised pole ainult muutused genoomides endis, vaid vähi puhul on oma roll ka geenide ilma geneetiliste muutusteta ekspresseerimise muutmisel (tuntud kui epigeneetika). Võimalik, et muutused meie kudede keskkonnas võivad mõjutada nende geenide tekitatud kasvaja supressorvalkude "ekspressiooni".

Näiteks uuriti ühes uuringus, millist rolli võivad ravimtaimed mängida kasvaja supressorite molekulide aktiveerimisel, ja mitmed teised uuringud on uurinud toitumisharjumuste rolli kasvaja supressorite aktiveerimisel.

• Jaga
• Klapp
• E-post
• Tekst