Mis on vähi mutatsioon?

Vähimutatsioonid on kahjulik muutus DNA-s, mis põhjustab rakkude jagunemise kontrolli kaotuse. Geneetilise materjali sellise kahjustuse tagajärjel paljunevad rakud üle ega erine. Samuti kaotavad nad võimaluse surra, nagu plaanitud. Selle kahjustuse tõttu kasvavad mutantsetest rakkudest koed ülemäära - nii tekivad vähkkasvajad.

Sisukord

1. Mis on rakutsükkel?
2. Kuidas mõjutavad mutatsioonid rakutsükli kulgu?
3. Mis on anti-onkogeenid?
4. Mis on proto-onkogeenid?
5. Millised tegurid võivad onkogeneesi käivitada?
6. Kas iga vähimutatsioon viib vähki?
7. Millal viivad neoplastilised mutatsioonid neoplastiliste kahjustusteni?
8. Pärilikud kasvaja mutatsioonid

Vähi mutatsioon põhjustab rakkude liigse paljunemise blokeerivate mehhanismide kadumise. Samuti on kahjustatud planeeritud rakusurma protsess, see tähendab apoptoos. Tuleb meeles pidada, et mitte iga DNA mutatsioon pole vähimutatsioon. Kasvajani viiva kahjustuse tekkimiseks peab muutus toimuma rakutsüklit kontrollivates geenides.

Mis on rakutsükkel?

Rakutsükkel on protsesside jada, mis viib rakkude jagunemiseni. Põhimõtteliselt saab seda jagada faasideks ja jagunemisteks. Interfaas teenib DNA kasvu, sünteesi ja ainete akumuleerumist raku poolt. Somaatilise raku, see tähendab keha ehitava raku õige jagunemine viib kahe geneetiliselt identse raku moodustumiseni.

Tsüklit kontrollivad tsükliinide ja kinaaside rühmadesse kuuluvad spetsiaalsed valgud. Need ained vastutavad tsükli järgmisse faasi ülemineku ja jagunemise alguse edastamise eest. See sõnum võib pärineda tuumast või väljastpoolt, keha muudest kudedest.

Kehas on enamik rakke G0 režiimis ehk puhkefaasis. Jaotustsükkel toimub siis, kui nad saavad sobiva stimuleeriva signaali.

Kuidas mõjutavad mutatsioonid rakutsükli kulgu?

Kui rakutsüklit kontrollivate valkude sünteesimiseks vajalikku teavet sisaldavad geenid on kahjustatud, võib rakk jagada kontrollimatult. Seda muutust nimetatakse vähimutatsiooniks. Järelikult on rakk tundmatu signaalide suhtes, mis kutsuvad teda üles jagama.

Rakutsükli juhtimise eest vastutavad geenid, mis läbivad mutatsioone, võib jagada proto-onkogeenideks ja anti-onkogeenideks.

Mis on anti-onkogeenid?

Anti-onkogeenid on rakkude jagunemise pärssimise eest vastutavad geenid. Nende teine ​​nimi on supressioonigeenid. Sellesse kategooriasse kuuluvad muu hulgas:

• TP53 geen - "genoomi valvur", osaleb kahjustatud rakkude programmeeritud surma algatamises. Selle geeni mutatsioon esineb 50% neoplastilistes kahjustustes
• RB1 - võrkkesta vähk on sageli seotud selle geeni kahjustusega
• BRCA1 mutatsioonid selles geenis võivad põhjustada rinnavähki
• BRCA2 - rinnavähk ja munasarjavähk võivad olla seotud selle geeni mutatsiooniga
• APC geenimutatsioon võib põhjustada käärsoolevähki

Nende geenide poolt kodeeritud valgud kaitsevad vähi tekke eest. Anti-onkogeenid on seotud ka DNA parandamise ja närvisüsteemi arengu kontrollimisega. Nad kontrollivad raku progresseerumist tsükli järgmistesse etappidesse.

Kui DNA on kahjustatud, blokeerivad anti-onkogeenide kodeeritud valgud ülemineku jagunemisprotsessi järgmisse faasi. See teeb neist kaitse geenid, mis valvavad keha rakkude DNA stabiilsust.

Kui esineb mutatsioon, see tähendab muutus anti-onkogeenides sisalduvas informatsioonis, siis rakkude jagunemine ei ole pärsitud. Selle tulemusena jagunevad kahjustatud DNA-ga rakud veelgi. See tähendab kontrollimatut korrutamist, vaatamata defektsusele. See on tee neoplastiliste muutuste tekkeks.

Mis on proto-onkogeenid?

Protonkogeen on terves rakus leiduv geen, mis mutatsiooni kaudu võib muutuda vähigeeniks. Nimetame seda kahjustatud geeni onkogeeniks. Sellesse rühma kuuluvad geenid:

• SIS
• HST
• RET
• erb A
• N-myc
• Vallikraav
• Abel
• H-RAS

Protonkogeenid täidavad terves rakus arvukalt funktsioone. Sellesse rühma kuuluvad kasvufaktori, retseptori ja regulatiivsete valkude sünteesiks vajalikud geenid. Nende roll on rakkude jagunemise algatamine ja kontrollimine. Nad osalevad ka apoptoosi protsessis.

Proto-onkogeeni muundamine onkogeeniks on sageli seotud kromosomaalse mutatsiooniga. See tähendab näiteks ühe kromosoomi fragmendi ülekandmist teise või selles sisalduva sisu fragmendi dubleerimist. Näiteks võib tuua Philadelphia kromosoomi, mida leidub 90% -l kroonilise müeloidse leukeemiaga patsientidest.

Proto-onkogeeni muundamise protsessi onkogeeniks nimetatakse onkogeneesiks. Antitogeenid on geenid, mis seda protsessi pärsivad.

Millised tegurid võivad onkogeneesi käivitada?

Onkogeneesi võib põhjustada kromosomaalne või punktmutatsioon, st see, mis mõjutab ühte geeni. Selline muutus võib tuleneda ka onkogeense viiruse DNA inkorporeerimisest rakku.

Onkogeneesi põhjustavad tegurid võib jagada keemilisteks, füüsikalisteks ja bioloogilisteks.

• Onkogeneesi põhjustavad keemilised tegurid

Keemilised toimeained on mitmesugused mutageensete omadustega ained. Neid aineid tuntakse kantserogeenidena. Need on jagatud kahte rühma: kantserogeneesi algatajad ja promootorid. Promootorite hulka kuuluvad endogeensed ained, mis stimuleerivad neoplastiliste muutuste arengut, näiteks östrogeenid või tsütokiinid.

Initsiaatorid on ained, mis põhjustavad DNA mutatsioone, mis põhjustavad vähktõbe. Ainete näited on:

• arseen
• asbest
• benseen
• nikkel
• alkohol
• alküülivad ravimid
• aflatoksiin - mürgine aine, mida toodab hallitus
• tubaka põlemisel tekkivad tooted
• dioksiinid
• radikaalid

• Füüsikalised kantserogeenid

See tegurite kategooria hõlmab ioniseerivat kiirgust ja UV-kiirgust.

• Bioloogilised kantserogeenid

Onkogeensed viirused klassifitseeritakse bioloogilisteks kantserogeenideks. Kõik viirused paljunevad, viies oma DNA peremeesorganismi geneetilisse materjali. Mõned neist tutvustavad geene, mis põhjustavad nakatunud raku kontrollimatut kasvu ja paljunemist. Sel viisil viivad nad neoplastilise muutuse moodustumiseni. Hinnanguliselt põhjustavad 15% inimese pahaloomulistest kasvajatest onkoviiruste toimest põhjustatud kasvajamutatsioonid.

Onkogeense viiruse näiteks on HPV, mis suurendab emakakaelavähi tekkimise riski. Selle kantserogeeni eest kaitsmiseks on nüüd saadaval HPV vastane vaktsiin.

Muud onkoviirused:

• HHV -8 - herpesviirus 8 (Kaposi sarkoomiviirus)
• HBV - B-hepatiidi viirus
• HCV - C-hepatiidi viirus
• EBV - Epsteini-Barri viirus

Kas iga vähimutatsioon viib vähki?

Muutused DNA-s toimuvad üsna sageli. Need tekivad spontaanselt või kantserogeensete tegurite toimel. Suurem osa kahjustustest kõrvaldatakse rakusisestest parandusmehhanismidest.

Kui muutused on liiga tõsised, suunatakse rakk apoptoosi ehk programmeeritud enesetapusurma. Selle protsessi eesmärk on defektsete rakkude eemaldamine. Kui see mehhanism ei tööta, areneb neoplastiline protsess.

Millal viivad neoplastilised mutatsioonid neoplastiliste kahjustusteni?

Kui mutatsioon mõjutab geene, mis kodeerivad DNA taastumise ja genoomi stabiilsuse eest vastutavaid valke, tekivad geneetilises materjalis palju uusi kahjustusi. Sellises olukorras tekib palju erinevaid kasvaja mutatsioone.

Sellises muudetud rakus on häiritud nii jagunemistsüklit kontrollivad kui ka programmeeritud surma mehhanismid. Genoomi ebastabiilsus suureneb järjestikuste mutatsioonidega, mis tähendab, et uued kahjustused ilmnevad kiiremini.

Olukord toob kaasa nii homöostaasi kaotuse kui ka neoplastilise fenotüübi tunnuste omandamise. See tähendab, et kahjustatud rakud näevad välja erinevad kui terved rakud ja lõpetavad kehas füsioloogiliste funktsioonide täitmise.

Neoplasmid on mitme geeniga haigused. See tähendab, et üks mutatsioon ei põhjusta otseselt neoplastilisi muutusi. Patoloogilised protsessid rakkudes ja kudedes toimuvad siis, kui initsieeriva mutatsiooni tagajärjel tekivad järgnevad mutatsioonid, mis koos põhjustavad kontrolli kaotamise paljunemise üle ja programmeeritud surma.

Pärilikud kasvaja mutatsioonid

Hinnanguliselt on 5-10% kõigist vähijuhtumitest seotud päriliku geneetilise eelsoodumusega. See on tingitud asjaolust, et mutatsioone saab edasi anda põlvede vahel. Defektse geeni olemasolu suurendab ainult haiguse tekkimise tõenäosust, kuna vähk on multigeenne haigus.

Näide on kahjustatud BRCA1 geen, mis suurendab rinnavähi tekkimise riski.

Teine näide on retinoblastoomiga seotud ebanormaalne RB. See ei tähenda siiski, et tegemist oleks päriliku vähivormiga.

Vähk põhjustab palju kattuvaid mutatsioone, mitte ühte kahjustatud geeni.

Kirjandus

1. Radzisław Kordek (toim): Onkoloogia. Õpik õpilastele ja arstidele. Gdansk: VIA MEDICA, 2007.
2. Scheffner jt. (1990). Inimese papilloomiviiruse tüüpide 16 ja 18 kodeeritud onkoproteiin E6 soodustab lagunemist s. 53. Cell 63: 1129-1136., On-line juurdepääs
3. Przemysław Kopczyński, Maciej R. Krawczyński, "Onkogeenide ja kasvaja supressioonigeenide roll onkogeneesis" Nowiny Lekarskie 2012, 81, 6, 679–681, on-line juurdepääs
4. "Vähi molekulaarbioloogia" Janusz A. Siedlecki, kliinilise onkoloogia alused

Autori kohta

Sara Janowska, Lublini Meditsiiniülikooli ja Białystoki Biotehnoloogia Instituudi farmaatsia- ja biomeditsiiniteaduste valdkonna interdistsiplinaarsete doktoriõpingute magistrant. Lublini Meditsiiniülikooli farmaatsiaõppe lõpetanud taimeraviosakond. Ta omandas magistrikraadi, kaitstes lõputööd farmatseutilise botaanika alal kahekümnest samblaliigist saadud ekstraktide antioksüdantsete omaduste kohta. Praegu tegeleb ta oma uurimistöös uute vähivastaste ainete sünteesiga ja nende omaduste uurimisega vähirakkude liinidel. Kaks aastat töötas ta avatud apteegis farmaatsiamagistrina.

Veel selle autori artikleid