penghapusan beberapa gen dapat menyebabkan disregulasi pertumbuhan sel, sehingga jika berada dalam keadaan homozigot, ini dapat menyebabkan perkembangan kanker. Gen bcr, bersama dengan mitra translokasinya, membentuk protein kompleks yang menyebabkan ekspresi konstan enzim tirosin kinase, stimulator pembelahan sel.

Untuk penonaktifan gen penekan tumor kerusakan pada kedua alel gen diperlukan, oleh karena itu, mekanisme resesif seperti itu adalah karakteristik dari bentuk kanker herediter, ketika kerusakan bawaan atau penghapusan di salah satu alel ditambah selama hidup dengan kerusakan pada alel berpasangan, yang mengarah pada perkembangan dari sebuah tumor. Tabel menunjukkan karakteristik gen penekan tumor yang membedakan mereka dari onkogen.

Di antara yang paling banyak dipelajari penyakit jenis ini adalah sindrom Li-Fraumeni, dan tumor Wilms. Nadson menyarankan bahwa retinoblastoma berkembang dalam dua tahap, di mana hilangnya alel yang diturunkan terjadi setelah hilangnya alel komplementer. Rupanya, hilangnya alel kedua terjadi dalam proses rekombinasi atau nondisjungsi mitosis kromosom.

Pada pasien retinoblastoma risiko mengembangkan osteosarcoma meningkat 300 kali lipat. Masih belum jelas mengapa tumor ini sangat terbatas di dua lokasi ini (tulang dan mata). Gen Rb terletak pada kromosom 13ql4.

Fitur yang membedakan onkogen dan gen penekan tumor

Gen tumor Wilm terletak di Kromosom 11p13, dan, seperti dalam kasus retinoblastoma, tidak adanya gen ini dicatat secara berkala pada pasien dengan kanker non-herediter, seperti osteosarcoma. Bentuk tumor Wilm yang diturunkan cukup langka, dan 50% orang dengan kerusakan gen ini tidak mengembangkan tumor. Namun demikian, pada beberapa pasien dengan bentuk non-herediter, penghapusan rantai 11p13 dicatat, dan studi tentang polimorfisme set kromosom menunjukkan hilangnya wilayah kromosom ini pada 50% pasien.

Perkembangan Sindrom Li-Fraumeni disebabkan oleh mutasi kongenital gen p53. Keluarga dengan mutasi ini berisiko terkena sarkoma pada masa kanak-kanak, perkembangan awal kanker payudara pada separuh wanita, dan peningkatan risiko kanker otak, kanker adrenal, dan leukemia pada semua anggota keluarga. Protein p53 adalah fosfoprotein inti yang mengatur siklus sel. Mutasi sporadisnya sering ditemukan pada berbagai jenis kanker.

gen BRCA1 Dan BRCA2 adalah gen supresor tumor untuk kanker payudara. Mutasi bawaan ditransmisikan oleh kromosom ibu dan ayah masing-masing 17 dan 13. Hilangnya alel sehat selanjutnya menyebabkan inaktivasi gen. Kedua gen ini mengkode protein yang bertanggung jawab untuk perbaikan DNA dan menjaga integritas genom sel.

Hilangnya aktivitas mereka menyebabkan akumulasi kesalahan genetik dan, akibatnya, untuk perkembangan kanker. Pria dengan mutasi pada gen ini memiliki peningkatan risiko terkena kanker prostat.

MOSKOW, 19 Okt - RIA Novosti. Munculnya hanya sepuluh mutasi "berhasil" dalam DNA sebagian besar sel sudah cukup bagi mereka untuk "memberontak" dan menimbulkan tumor kanker ganas, menurut sebuah artikel yang diterbitkan dalam jurnal Cell.

"Kami telah memecahkan salah satu pertanyaan tertua mengenai kanker - berapa banyak mutasi yang harus muncul dalam DNA agar sel normal menjadi kanker. Ternyata, jumlahnya sangat kecil. Misalnya, sel kanker hati tipikal mengandung sekitar 4 mutasi, dan sel dubur menimbulkan kanker melalui sekitar 10 "salah ketik" dalam DNA, "kata Peter Campbell (Peter Campbell) dari Sanger Institute (Inggris).

Kanker dianggap sebagai salah satu penyebab utama kematian manusia saat ini. negara maju, dan miliknya Fitur utama kita dapat mengatakan bahwa frekuensi perkembangannya meningkat secara nyata pada orang tua. Seperti yang disarankan para ilmuwan, ini disebabkan oleh dua hal - penurunan kemampuan tubuh untuk "memperbaiki" kerusakan DNA selama usia tua dan akumulasi jumlah mutasi yang berpotensi berbahaya, tetapi tidak fatal dalam genom.

Para ilmuwan telah lama mencoba menggunakan kedua pola ini untuk memprediksi kemungkinan berkembangnya kanker pada orang tertentu, tetapi sejauh ini prediksi tersebut tidak berhasil sama sekali, atau akurasinya sangat rendah.

Ahli genetika Inggris telah menghitung untuk pertama kalinya berapa banyak mutasi yang diperlukan untuk menghasilkan sebagian besar jenis kanker yang paling umum dengan memeriksa genom sekitar 7.600. tumor kanker diambil dari tubuh pasien di klinik Inggris.

Perkembangan kanker, sebagaimana dijelaskan oleh para ilmuwan, mengikuti hukum Darwinian yang sama dengan evolusi semua bentuk kehidupan lainnya - mutasi menguntungkan yang mendorong kelangsungan hidup sel kanker secara bertahap menumpuk di dalam tubuh, dan versinya yang gagal menyebabkan kematian pembawa dan hilangnya mereka dari semacam "gene pool" kanker.

Dengan menganalisis dan membandingkan DNA sel kanker yang diekstraksi dari tumor dari jenis yang sama, tetapi milik orang yang berbeda, Campbell dan rekan-rekannya berharap untuk menemukan mutasi "beruntung" seperti itu dan memahami berapa jumlah minimum yang diperlukan untuk perkembangan kanker, dan berapa lama mereka dapat "bertahan" dalam tubuh manusia.

Analisis ini mengungkapkan dua hal aneh yang tidak diharapkan oleh para ahli biologi. Pertama, ternyata mutasi "beruntung" bisa ada dalam sel untuk waktu yang sangat lama. lama dan tidak menarik perhatian sistem pertahanan diri tubuh, yang berkontribusi pada akumulasi mereka dan perkembangan kanker, bahkan jika mutasi muncul di jaringan tubuh tertentu sangat jarang.

Kedua, jumlah "salah ketik" dalam DNA yang diperlukan untuk perkembangan kanker ternyata sangat kecil - di beberapa organ, kanker dapat terjadi bahkan setelah satu mutasi tersebut, dan di lain - setelah 3-4 atau 10 perubahan dalam struktur sejumlah gen kunci.

Lebih menarik lagi, sekitar setengah dari mutasi "beruntung" ini berada pada gen yang sebelumnya tidak dikaitkan dengan perkembangan kanker, dan tidak diketahui oleh para ilmuwan yang terlibat dalam penelitian ini. tumor ganas. Studi mereka, para ahli genetika berharap, akan membantu kita menilai dengan lebih baik kemungkinan berkembangnya kanker, serta membantu kita memahami bagaimana akumulasi mutasi dapat dikaitkan dengan penuaan tubuh.

Untuk mengalahkan kanker yang resisten terhadap kemoterapi konvensional, Anda perlu menghidupkan skenario alternatif penghancuran diri pada sel kanker.

Resistensi obat dalam sel kanker biasanya dikaitkan dengan mutasi baru. Misalnya, setelah mutasi, sel menjadi tidak terlihat oleh molekul obat - obat berhenti berinteraksi dengan beberapa protein reseptor pada sel, atau sel kanker setelah perubahan genetik baru menemukan solusi untuk proses penting bahwa kemoterapi dimatikan untuk mereka; skenario mungkin berbeda.

Biasanya dalam kasus seperti itu, mereka mencoba membuat obat baru yang akan bertindak dengan mempertimbangkan mutasi baru; ternyata sesuatu seperti perlombaan senjata konstan. Namun, kanker memiliki strategi lain yang mampu melepaskan diri dari serangan obat, dan strategi ini tidak terkait dengan mutasi, tetapi dengan kemampuan normal sel untuk beradaptasi dengan kondisi lingkungan. Kemampuan ini disebut plastisitas: tidak ada perubahan dalam teks genetik, hanya sinyal dari lingkungan luar mengubah aktivitas gen - beberapa mulai bekerja lebih keras, beberapa lebih lemah.

Biasanya, obat anti-kanker menyebabkan sel untuk mengaktifkan apoptosis, atau program bunuh diri di mana sel menghancurkan dirinya sendiri dengan sedikit masalah untuk orang-orang di sekitar Anda. Sel-sel kanker, karena plastisitas, dapat masuk ke keadaan di mana menjadi sangat, sangat sulit untuk mengaktifkan program apoptosis mereka dengan apa pun.

Anda dapat menjelaskan apa yang terjadi di sini sebagai berikut: bayangkan sel memiliki saklar yang mengaktifkan apoptosis, dan ada tangan yang menarik saklar. Dalam kasus resistensi obat mutasi, sakelar pisau berubah bentuk sehingga tidak dapat lagi digenggam dengan tangan; dan dalam kasus stabilitas karena plastisitas, sakelar ini dapat dipegang, tetapi menjadi sangat kencang sehingga tidak ada cara untuk memutarnya.

Fakta bahwa sel kanker dapat, katakanlah, menekan keinginan bunuh diri mereka telah diketahui untuk waktu yang relatif lama, tetapi pertanyaannya tetap seberapa efektif trik semacam itu. Para peneliti dari percaya bahwa itu efektif, dan bahkan sangat efektif.

Mereka menganalisis aktivitas gen dalam beberapa ratus jenis sel kanker, dan sampai pada kesimpulan bahwa semakin jelas gen keadaan "anti-bunuh diri" bekerja di dalam sel, semakin resisten mereka terhadap obat-obatan. Dengan kata lain, ada hubungan langsung antara plastisitas seluler dan kemampuan untuk menolak zat obat.

Terlebih lagi, tampaknya sel menggunakan taktik ini dengan variasi, bahwa taktik non-penghancuran diri terlibat dalam banyak, jika tidak semua, kanker, dan bahwa mereka terlibat terlepas dari terapi spesifik. Artinya, resistensi obat non-mutasi termasuk di antara sel ganas cara universal dan luas untuk mengatasi kesulitan. (Ingat bahwa metastasis juga menyebar ke seluruh tubuh bukan karena mutasi baru yang menyebabkan sel kanker berkeliaran, tetapi karena.)

Timbul pertanyaan - apakah masuk akal dalam kasus ini untuk menggunakan narkoba sama sekali, karena ada perlindungan mutlak terhadap mereka? Tapi setiap pertahanan memiliki kelemahan, dan dalam sebuah artikel di Alam penulis karya tersebut mengatakan bahwa sel-sel yang resisten terhadap apoptosis dapat dibunuh dengan menggunakan ferroptosis.

Sel dapat mati menurut skenario yang berbeda - menurut skenario apoptosis, nekroptosis, piroptosis, dll., dan ferroptosis, yang ditemukan relatif baru-baru ini, adalah salah satunya. Dengan nama, jelas bahwa besi memainkan peran utama di sini: dalam kondisi tertentu dan dengan adanya ion besi di dalam sel, lipid yang membentuk membran mulai teroksidasi; produk oksidasi toksik muncul di dalam sel, membran mulai rusak, sehingga pada akhirnya sel lebih memilih untuk mati sendiri.

Ferroptosis, seperti yang lainnya, bergantung pada gen yang berbeda, dan penulis karya tersebut berhasil menemukan gen yang melaluinya yang terbaik untuk bertindak di sini - ini adalah gen GPX4 mengkode enzim glutation peroksidase. Ini melindungi lipid seluler dari oksidasi, dan jika dimatikan, ferroptosis pasti akan dimulai di dalam sel. Mematikan GPX4, adalah mungkin untuk menekan pertumbuhan berbagai sel tumor, dari kanker paru-paru hingga kanker prostat, dari kanker pankreas hingga melanoma.

Semua ini sekali lagi menunjukkan bahwa penyakit ganas membutuhkan perawatan kompleks– Sel kanker memiliki banyak trik untuk membantu mereka bertahan hidup. Di sisi lain, karena ini tidak selalu tentang mutasi baru, orang dapat berharap bahwa terapi yang efektif untuk pasien dapat dipilih tanpa analisis genetik menyeluruh.

Tubuh manusia terdiri dari banyak elemen kecil yang membentuk seluruh tubuh. Mereka disebut sel. Pertumbuhan jaringan dan organ pada anak-anak atau pemulihan sistem fungsional pada orang dewasa, itu adalah hasil dari pembelahan sel.

Munculnya sel-sel kanker dikaitkan dengan kegagalan dalam keteraturan proses pembentukan dan kematian sel-sel biasa, yang merupakan dasar dari tubuh yang sehat. Pembelahan sel kanker tanda pelanggaran siklisitas di dasar jaringan.

Fitur dari proses pembelahan sel

Pembelahan sel adalah reproduksi yang tepat dari sel-sel identik, yang terjadi karena kepatuhan terhadap sinyal kimia. Dalam sel normal, siklus sel dikendalikan oleh sistem kompleks jalur sinyal dimana sel tumbuh, membuat DNA, dan membelah.

Satu sel dibagi menjadi dua yang identik, empat terbentuk dari mereka, dan seterusnya. Pada orang dewasa, sel-sel baru terbentuk ketika tubuh perlu mengganti sel-sel yang menua atau rusak. Banyak sel hidup untuk jangka waktu tertentu dan kemudian diprogram ke dalam proses kematian yang disebut apoptosis.

Koherensi kerja sel ini ditujukan untuk mengoreksi kemungkinan kesalahan dalam siklus hidup mereka. Jika ini menjadi tidak mungkin, sel itu sendiri akan membunuh dirinya sendiri. Pengorbanan seperti itu membantu menjaga tubuh tetap sehat.

Sel-sel dari jaringan yang berbeda membelah dengan kecepatan yang berbeda. Misalnya, sel kulit beregenerasi relatif cepat, sedangkan sel saraf membelah sangat lambat.

Bagaimana sel kanker membelah?

sel kanker

Ratusan gen mengontrol proses pembelahan sel. Pertumbuhan normal membutuhkan keseimbangan antara aktivitas gen yang bertanggung jawab untuk proliferasi sel dan gen yang menekannya. Kelangsungan hidup organisme juga tergantung pada aktivitas gen yang menandakan perlunya apoptosis.

Seiring waktu, sel kanker menjadi semakin resisten terhadap kontrol yang mempertahankan jaringan normal. Akibatnya, sel atipikal membelah lebih cepat dari pendahulunya dan kurang bergantung pada sinyal dari sel lain.

Sel kanker bahkan menghindari kematian sel terprogram, meskipun fakta bahwa gangguan fungsi ini membuat mereka menjadi target utama untuk apoptosis. pada tahap akhir kanker, sel kanker membelah dengan peningkatan aktivitas, menembus batas jaringan normal dan bermetastasis ke bagian tubuh yang baru.

Penyebab sel kanker

Ada banyak berbagai macam kanker, tetapi semuanya terkait dengan pertumbuhan sel yang tidak terkontrol. Keadaan ini disebabkan oleh faktor-faktor berikut:

• sel atipikal berhenti membelah;
• tidak menghormati sinyal dari sel normal lainnya;
• menempel sangat baik dan menyebar ke bagian lain dari tubuh;
• mengamati karakteristik perilaku sel dewasa, tetapi tetap belum matang.

Mutasi gen dan kanker

Mayoritas penyakit onkologi disebabkan oleh perubahan atau kerusakan gen selama pembelahan sel, dengan kata lain, mutasi. Mereka mewakili bug yang belum diperbaiki. Mutasi mempengaruhi struktur gen dan menghentikannya bekerja. Mereka memiliki beberapa opsi:

1. Jenis mutasi yang paling sederhana adalah perubahan struktur DNA. Misalnya, tiamin dapat menggantikan adenin.
2. Penghapusan atau duplikasi satu atau lebih elemen dasar (nukleotida).

Mutasi gen yang terjadi saat sel kanker membelah

Ada dua penyebab utama mutasi gen: acak atau turun temurun.

Mutasi individu:

Mayoritas kanker terjadi karena perubahan genetik acak dalam sel saat mereka membelah. Mereka disebut sporadis, tetapi mungkin tergantung pada faktor-faktor seperti:

• kerusakan DNA sel;
• merokok;
• pengaruh zat kimia(toksin), karsinogen dan virus.

Sebagian besar mutasi ini terjadi pada sel yang disebut somatik dan tidak diturunkan dari orang tua ke anak.

mutasi turun temurun:

Spesies ini disebut "mutation germline" karena hadir dalam sel germinal induknya. Laki-laki dan perempuan yang merupakan pembawa spesies ini memiliki peluang 50% untuk mewariskan gen mutasi kepada anak-anak mereka. Tetapi hanya dalam 5-10% kasus, ini menyebabkan kanker.

Pembelahan sel kanker dan jenis gen kanker

Para ilmuwan telah menemukan 3 kelas utama gen yang mempengaruhi pembelahan sel kanker, yang dapat menyebabkan kanker.

• Onkogen:

Struktur ini, ketika membelah, menyebabkan sel menjadi tidak terkendali, yang mendorong pertumbuhan sel kanker. Onkogen dari versi gen normal yang rusak disebut protogen. Setiap orang memiliki 2 salinan dari setiap gen (satu dari dua orang tua). Onco mutasi gen dominan, artinya cacat bawaan pada satu salinan protogen dapat menyebabkan kanker bahkan jika salinan kedua normal.

• Gen penekan tumor:

Mereka biasanya melindungi terhadap kanker dan bertindak sebagai rem pada pertumbuhan sel-sel abnormal. Jika gen supresor tumor rusak, mereka tidak bekerja dengan baik. Akibatnya, pembelahan sel dan apoptosis menjadi tidak terkendali.

Hampir 50% dari semua kanker diperkirakan disebabkan oleh kerusakan atau tidak adanya gen supresor tumor.

• Gen perbaikan DNA:

Mereka bertanggung jawab untuk memperbaiki gen yang rusak. Gen perbaikan DNA memperbaiki kesalahan yang terjadi selama pembelahan sel. Ketika struktur pelindung tersebut rusak, mereka menyebabkan mutasi gen resesif pada kedua salinan gen, yang mempengaruhi risiko berkembangnya kanker.

Metastasis dan pembelahan sel kanker

Selama proses pembelahan, sel kanker menyerang jaringan di dekatnya. Onkologi fenomena ini ditandai dengan kemampuan tumor primer untuk memasuki aliran darah dan Sistem limfatik. Ketika pertahanan tubuh tidak mendeteksi ancaman pada waktunya, ia menyebar ke bagian tubuh yang jauh, yang disebut metastasis.

Dalam artikel kami hari ini:

Meskipun miliaran jam dan dolar dihabiskan untuk menemukan obat kanker, tujuannya belum tercapai. Ini sebagian besar karena setiap tumor memiliki profil mutasi yang berbeda dan karena itu merespons pengobatan secara berbeda.