Kas ir vēža mutācija?

Vēža mutācijas ir kaitīgas izmaiņas DNS, kas zaudē kontroli pār šūnu dalīšanos. Šāda ģenētiskā materiāla bojājuma rezultātā šūnas pārmērīgi vairojas un nediferencē. Viņi arī zaudē spēju nomirt, kā plānots. Šī bojājuma dēļ audi, kas izgatavoti no mutantu šūnām, pārmērīgi aug - tā rodas vēža audzēji.

Satura rādītājs

1. Kāds ir šūnu cikls?
2. Kā mutācijas ietekmē šūnu cikla gaitu?
3. Kas ir anti-onkogēni?
4. Kas ir proto-onkogēni?
5. Kādi faktori var izraisīt onkogenēzi?
6. Vai katra vēža mutācija noved pie vēža?
7. Kad neoplastiskās mutācijas noved pie neoplastiskiem bojājumiem?
8. Iedzimtas audzēja mutācijas

Vēža mutācijas rezultātā tiek zaudēti mehānismi, kas bloķē pārmērīgu šūnu pavairošanu. Bojāts arī plānotās šūnu nāves process, t.i., apoptoze. Jāatceras, ka ne katra DNS mutācija ir vēža mutācija. Lai radītu bojājumus, kas izraisa audzēju, izmaiņām jābūt gēnos, kas kontrolē šūnu ciklu.

Kāds ir šūnu cikls?

Šūnu cikls ir virkne procesu, kas noved pie šūnu dalīšanās. Būtībā to var iedalīt starpfāzēs un dalījumos. Starpfāze kalpo DNS augšanai, sintēzei un vielu uzkrāšanai šūnā. Pareiza somatiskās šūnas, t.i., šūnas, kas veido ķermeni, sadalīšana noved pie divu ģenētiski identisku šūnu veidošanās.

Ciklu kontrolē īpaši proteīni, kas pieder ciklīnu un kināžu grupām. Šīs vielas ir atbildīgas par komunikāciju par pāreju uz nākamo cikla fāzi un dalīšanās sākumu. Šis ziņojums var nākt no kodola vai no ārpuses, no citiem ķermeņa audiem.

Ķermenī lielākā daļa šūnu ir G0 režīmā jeb atpūtas fāzē. Dalīšanās cikls notiek, kad viņi saņem atbilstošu stimulējošu signālu.

Kā mutācijas ietekmē šūnu cikla gaitu?

Ja ir bojāti gēni, kas satur informāciju, kas nepieciešama šūnu ciklu kontrolējošo olbaltumvielu sintezēšanai, šūna var nekontrolēti sadalīties. Šīs izmaiņas sauc par vēža mutāciju. Līdz ar to šūna ir nejutīga pret signāliem, kas aicina to pārtraukt dalīšanos.

Gēnus, kas atbildīgi par šūnu cikla kontroli, veicot mutācijas, var iedalīt proto-onkogēnos un anti-onkogēnos.

Kas ir anti-onkogēni?

Anti-onkogēni ir gēni, kas ir atbildīgi par šūnu dalīšanās kavēšanu. Vēl viens viņu nosaukums ir nomācoši gēni. Šajā kategorijā cita starpā ietilpst:

• TP53 gēns - "genoma sargs", ir iesaistīts bojātu šūnu ieprogrammētas nāves ierosināšanā. Šī gēna mutācija notiek 50% neoplastisko bojājumu
• RB1 - tīklenes vēzis bieži ir saistīts ar šī gēna bojājumiem
• BRCA1- šī gēna mutācijas var izraisīt krūts vēzi
• BRCA2 - krūts vēzis un olnīcu vēzis var būt saistīts ar šī gēna mutāciju
• APC gēnu mutācijas var izraisīt resnās zarnas vēzi

Šo gēnu kodētie proteīni aizsargā pret vēža attīstību. Antonkogēni piedalās arī DNS atjaunošanā un nervu sistēmas attīstības kontrolē. Viņi kontrolē šūnas progresēšanu uz nākamajiem cikla posmiem.

Ja DNS ir bojāts, anti-onkogēnu kodētie proteīni bloķē pāreju uz dalīšanās procesa nākamo fāzi. Tas padara viņus par sargājošiem gēniem, kas sargā ķermeņa šūnu DNS stabilitāti.

Ja ir kāda mutācija, tas ir, izmaiņas antikonogēnos esošajā informācijā, šūnu dalīšanās netiek kavēta. Tā rezultātā šūnas, kas ir bojājušas DNS, tiek vairāk sadalītas. Tas nozīmē nekontrolētu reizināšanu, neskatoties uz tā defektivitāti. Tas ir ceļš uz neoplastisko izmaiņu veidošanos.

Kas ir proto-onkogēni?

Protonkogēns ir veselā šūnā atrodams gēns, kas mutācijas rezultātā var pārvērsties par vēža gēnu. Mēs šo bojāto gēnu saucam par onkogēnu. Šajā grupā ietilpst gēni:

• SIS
• HST
• NĪN
• erb A
• N-myc
• Moat
• Ābels
• H-RAS

Protonkogēni veselā šūnā veic daudzas funkcijas. Šajā grupā ietilpst gēni, kas nepieciešami augšanas faktora, receptoru un regulējošo olbaltumvielu sintēzei. Viņu loma ir ierosināt un kontrolēt šūnu dalīšanos. Viņi ir iesaistīti arī apoptozes procesā.

Proto-onkogēna pārveidošana onkogēnā bieži ir saistīta ar hromosomu mutāciju. Tas nozīmē, piemēram, vienas hromosomas fragmenta pārvietošanu uz citu vai tajā esošā satura fragmenta dublēšanu. Kā piemēru var minēt Filadelfijas hromosomu, kas sastopama 90% pacientu ar hronisku mieloīdo leikēmiju.

Procentu, kā pārveidot proto-onkogēnu par onkogēnu, sauc par onkogenēzi. Antitykogēni ir gēni, kas kavē šo procesu.

Kādi faktori var izraisīt onkogenēzi?

Onkogenēzi var izraisīt hromosomu vai punktu mutācija, t.i., tāda, kas ietekmē vienu gēnu. Šādas izmaiņas var izraisīt arī onkogēna vīrusa DNS iekļaušana šūnā.

Faktorus, kas izraisa onkogenēzi, var iedalīt ķīmiskajos, fizikālajos un bioloģiskajos.

• Ķīmiskie faktori, kas izraisa onkogenēzi

Ķīmiskie aģenti ir dažāda veida vielas ar mutagēnām īpašībām. Šīs vielas ir pazīstamas kā kancerogēnas vielas. Tie ir sadalīti divās grupās: kancerogēzes ierosinātāji un veicinātāji. Veicinātāju vidū ir endogēnas vielas, kas stimulē neoplastisku izmaiņu attīstību, piemēram, estrogēni vai citokīni.

Iniciatori ir vielas, kas izraisa DNS mutācijas, kas izraisa vēža bojājumus. Vielu piemēri ir:

• arsēns
• azbestu
• benzols
• niķelis
• alkohols
• alkilējošie medikamenti
• aflatoksīns - toksiska viela, ko ražo pelējums
• produkti, kas rodas tabakas sadedzināšanas rezultātā
• dioksīni
• radikāļi

• Fiziski kancerogēni

Šajā faktoru kategorijā ietilpst jonizējošais starojums un UV starojums.

• Bioloģiski kancerogēni

Onkogēnos vīrusus klasificē kā bioloģiskus kancerogēnus. Visi vīrusi vairojas, ievadot savu DNS saimnieka ģenētiskajā materiālā. Daži no viņiem ievieš gēnus, kas izraisa nekontrolētu inficētās šūnas augšanu un pavairošanu. Tādā veidā tie noved pie neoplastiska bojājuma veidošanās. Tiek lēsts, ka 15% cilvēku ļaundabīgo audzēju izraisa audzēju mutācijas, ko izraisa onkovīrusu darbība.

Onkogēnā vīrusa piemērs ir HPV, kas palielina dzemdes kakla vēža attīstības risku. Tagad aizsardzībai pret šo kancerogēno faktoru ir pieejama vakcīna pret HPV.

Citi onkovīrusi:

• HHV -8 - herpes vīruss 8 (Kapoši sarkomas vīruss)
• HBV - B hepatīta vīruss
• HCV - C hepatīta vīruss
• EBV - Epšteina-Barra vīruss

Vai katra vēža mutācija noved pie vēža?

Izmaiņas DNS notiek diezgan bieži. Tie rodas spontāni vai kancerogēnu faktoru darbības rezultātā. Lielāko daļu bojājumu novērš intracelulārie remonta mehānismi.

Ja izmaiņas ir pārāk smagas, šūna tiek novirzīta uz apoptozi, ti, ieprogrammētu pašnāvības nāvi. Šī procesa mērķis ir noņemt bojātās šūnas. Ja šis mehānisms nedarbojas, attīstīsies neoplastiskais process.

Kad neoplastiskās mutācijas noved pie neoplastiskiem bojājumiem?

Kad mutācija ietekmē gēnus, kas kodē olbaltumvielas, kas ir atbildīgas par DNS labošanu un genoma stabilitāti, ģenētiskajā materiālā rodas daudz jaunu bojājumu. Šādā situācijā rodas daudz dažādu audzēju mutāciju.

Šādā izmainītā šūnā tiek traucēti mehānismi, kas kontrolē dalīšanās ciklu, kā arī ieprogrammētās nāves mehānisms. Ar secīgām mutācijām palielinās genoma nestabilitāte, kas nozīmē, ka jauni bojājumi parādās ātrāk.

Situācija noved pie homeostāzes zaudēšanas, kā arī neoplastiskā fenotipa pazīmju iegūšanas. Tas nozīmē, ka bojātās šūnas izskatās savādāk nekā veselās šūnas un pārstāj veikt fizioloģiskās funkcijas organismā.

Jaunveidojumi ir daudzu gēnu slimības. Tas nozīmē, ka viena mutācija tieši neizraisa neoplastiskas izmaiņas. Patoloģiskie procesi šūnās un audos notiek tad, kad iniciējošas mutācijas rezultātā rodas turpmākas mutācijas, kas kopā noved pie kontroles zaudēšanas pār pavairošanu un ieprogrammētu nāvi.

Iedzimtas audzēja mutācijas

Tiek lēsts, ka 5-10% no visiem vēža gadījumiem ir saistīti ar iedzimtu ģenētisko noslieci. Tas ir saistīts ar faktu, ka mutācijas var tikt nodotas vairākām paaudzēm. Bojāta gēna klātbūtne tikai palielina slimības attīstības varbūtību, jo vēzis ir multigēnu slimība.

Piemērs ir bojātais BRCA1 gēns, kas palielina krūts vēža attīstības risku.

Cits piemērs ir patoloģisks RB, kas saistīts ar retinoblastomu. Tas tomēr nenozīmē, ka mums ir darīšana ar iedzimtu vēža formu.

Vēzis izraisa daudzas mutācijas, kas pārklājas, nevis vienu bojātu gēnu.

Literatūra

1. Radzislavs Kordeks (red.): Onkoloģija. Mācību grāmata studentiem un ārstiem. Gdaņska: VIA MEDICA, 2007.
2. Šefners un citi. (1990). E6 onkoproteīns, ko kodē cilvēka 16. un 18. tipa papilomas vīruss, veicina degradāciju. 53. Cell 63: 1129-1136., Tiešsaistes piekļuve
3. Przemysław Kopczyński, Maciej R. Krawczyński, "Onkogēnu un audzēja nomākšanas gēnu loma onkogenezē" Nowiny Lekarskie 2012, 81, 6, 679–681, on-line access
4. "Vēža molekulārā bioloģija" Janusz A. Siedlecki, Klīniskās onkoloģijas pamati

Par autoru

Sara Janovska, maģistrante, starpdisciplināru doktora studiju programma farmācijas un biomedicīnas zinātņu jomā Ļubļinas Medicīnas universitātē un Bjalistokas Biotehnoloģijas institūtā. Farmaceitisko studiju absolvente Ļubļinas Medicīnas universitātē ar specializāciju augu medicīnā. Viņa ieguvusi maģistra grādu, aizstāvot darbu farmaceitiskās botānikas jomā par ekstraktu, kas iegūti no divdesmit sūnu sugām, antioksidanta īpašībām. Pašlaik savā pētniecības darbā viņš nodarbojas ar jaunu pretvēža vielu sintēzi un to īpašību izpēti vēža šūnu līnijās. Divus gadus viņa strādāja par farmācijas maģistru atvērtajā aptiekā.

Vairāk šī autora rakstu