תוֹכֶן
- סוגי גנים מדכאי גידולים
- אונקוגנים לעומת גנים מדכאי גידולים
- ירושה ואונקוגנים לעומת גנים מדכאי גידולים
- גנים מדכאי גידולים ו"השערת 2 הכות "
- דוגמאות
כאשר גנים מדכאי גידולים משתנים או מושבתים עקב מוטציה (או שנמצאת בלידה או כזו המתרחשת בשלב מאוחר יותר בחיים), הם מייצרים חלבונים יעילים פחות בשליטה על צמיחת תאים ו / או תיקון. התוצאה היא גידול לא מבוקר של תאים פגומים או לא תקינים, מה שמוביל לצמיחה בלתי מבוקרת ולהתפתחות גידולים סרטניים.
גנים מדכאי גידולים ידועים גם בשם אנטיציקוגנים או גנים של אובדן תפקוד.
סוגי גנים מדכאי גידולים
גנים מדכאי גידולים מגיעים בשלושה סוגים עיקריים. לכל סוג יש פונקציה שונה:
- אומר לתאים להאט ולהפסיק להתחלק
- תיקון נזק ל- DNA הסלולרי הנובע מחלוקה ועלול להוביל לסרטן
- גורם לתאים פגומים להתחיל בתהליך הנקרא מוות מתוכנת של תאים, או אפופטוזיס
אונקוגנים לעומת גנים מדכאי גידולים
שני סוגים ראשוניים של גנים מעורבים בהתפתחות סרטן: אונקוגנים וגנים מדכאי גידולים. המונח אונקוגנים פירושו המילולי "גנים סרטניים", וגנים אלה גורמים לצמיחה בלתי מבוקרת של תאים. (פרוטו-אונקוגנים הם הגנים המסייעים לתאים לצמוח, וכאשר הם מוטציה כך שהם מתפקדים בצורה גרועה מכונים אז אונקוגנים).
קל יותר לתאר גנים מדכאי גידולים באמצעות אנלוגיה.
אונקוגנים: סוגים, דוגמאות ותפקיד בסרטןאנלוגיה לנהיגה: גנים מדכאי גידולים הם הבלמים
יותר ויותר, מחקר סרטן מתעמק באימונותרפיה בגלל "מתגים לסירוגין" לסרטן שהתגלו. זה יכול להיות טכני ומבלבל ביותר, ולכן זה עשוי לעזור לחשוב על תאים כמכוניות.
בכל תא יש מאיץ ובלמים. במכוניות רגילות, שניהם עובדים בסדר. תהליכים מרובים מוודאים שהם נשארים באיזון כך שהמכונית עוברת יחד בהתמדה, אך לא מתרסקת.
סרטן מתחיל בסדרה של מוטציות בגנים. גנים מתפקדים כתכנית לייצור חלבונים עם פונקציות שונות. מוטציות מסוימות אינן עניין גדול - הן רוכבות בשקט ולא מתעסקות עם שום דבר. הם נקראים מוטציות לנוסעים.
ואז אנו מגיעים למוטציות של הנהג. הנהג יכול להחליט ללכת מהר מדי או לאט מדי, ומוטציות הנהג הללו הם שמניעים את צמיחתם של תאים סרטניים.
סרטן יכול להיות קשור לבעיות במאיץ או בבלמים, אך לעיתים קרובות, נזק הן לאונקוגנים והן לגנים המדכאים את הגידול מתרחש לפני התפתחות סרטן. במילים אחרות, המאיץ צריך להיות תקוע לרצפה והבלמים צריכים לתקול. העובדה שסרטן דורש לעיתים קרובות מספר מוטציות שונות היא, בין השאר, הסרטן שכיח יותר בקרב אנשים מבוגרים. יותר זמן מאפשר יותר מוטציות.
באנלוגיית מכונית זו:
- אונקוגנים הם הגנים השולטים על המאיץ
- גנים מדכאי גידולים שולטים על הבלמים
שימוש באנלוגיה זו בהתייחס לסוגים השונים של גנים מדכאי גידולים המפורטים לעיל:
- סוגים מסוימים אחראים לפגיעה בבלמים
- חלקם מתקנים בלמים שבורים
- אחרים גוררים את המכונית משם כשלא ניתן לתקן אותה
ירושה ואונקוגנים לעומת גנים מדכאי גידולים
ישנם הבדלים חשובים בין אונקוגנים לגנים המדכאים את הגידול בסרטן.
באופן כללי, אונקוגנים הם דוֹמִינָנטִי. בגופנו יש לנו שתי קבוצות של כל אחד מהכרומוזומים שלנו ושתי קבוצות של גנים: אחת מכל אחד מההורים שלנו. עם גנים דומיננטיים, רק אחד משני העותקים צריך להיות מוטציה או לא תקין בכדי שתתרחש השפעה שלילית.
קחו למשל עיניים חומות. אם אנשים יורשים עותק אחד של הגן החום ועותק אחד של הגן כחול העיניים, צבע העיניים שלהם תמיד יהיה חום. באנלוגיית המכוניות, נדרש רק עותק אחד של גן מוטציה השולט על המאיץ כדי שהמכונית תיגמר ללא שליטה (רק אחד משני הפרוטו-אונקוגנים צריך להיות מוטציה כדי להפוך לאונקוגן).
לעומת זאת, גנים מדכאי גידולים נוטים להיות כאלה רצסיבי. כלומר, בדיוק כמו שאתה זקוק לשני גנים לעיניים כחולות כדי שיהיה לך כחול עיניים, שני גנים מדכאים חייבים שניהם להיפגע כדי לתרום לסרטן.
חשוב לציין כי הקשר בין אונקוגנים לגנים מדכאי גידולים מורכב הרבה יותר מזה, והשניים קשורים זה בזה לעיתים קרובות. לדוגמא, מוטציה בגן מדכא עלולה לגרום לחלבונים שאינם מסוגלים לתקן מוטציות באונקוגן, ואינטראקציה זו מניעה את התהליך קדימה.
גנים מדכאי גידולים ו"השערת 2 הכות "
הבנת האופי הרצסיבי של גנים מדכאי גידולים יכולה להועיל בהבנת נטיות גנטיות וסרטן תורשתי.
דוגמאות לגנים מדכאי גידולים הם גנים BRCA1 / BRCA2, הידועים גם בשם "הגנים לסרטן השד". לאנשים שיש להם מוטציה באחד מהגנים הללו יש סיכון מוגבר לחלות בסרטן השד (בין יתר סוגי סרטן).
עם זאת, לא כל מי שיש לו הגן מפתח סרטן השד. העותק הראשון של הגנים הללו מוטציה בלידה, אך רק לאחר המולדת (מוטציה נרכשת או מוטציה סומטית) מתבצעים חלבוני תיקון לא תקינים המגדילים את הסיכון לסרטן.
חשוב לציין כי ישנם מספר גנים הקשורים להתפתחות סרטן השד (לא רק גנים של BRCA), שעבורם קיימת בדיקה גנטית, ורבים מהם נחשבים לגנים המדכאים את הגידול.
גנים שאינם BRCA המעלים את הסיכון לסרטן השדאופי רצסיבי זה הוא מה שמכונה ב"השערת 2 המכות "של סרטן. העותק הראשון (בדוגמה שלמעלה, העותק התורשתי של הגן הפגום) הוא הלהיט הראשון, ומוטציה מאוחרת יותר בעותק השני של הגן בהמשך חייו היא הלהיט השני.
יש לציין כי אין מספיק "2 להיטים" בכדי לגרום לסרטן. לאחר מכן יש להתרחש נזק לתאי DNA (מהסביבה או עקב תהליכים מטבוליים תקינים בתאים), ויחד שני העותקים המוטנטים של הגן המדכא את הגידול אינם מסוגלים ליצור חלבונים יעילים לתיקון הנזק.
גנים מדכאי גידולים וסרטן תורשתי
על פי האגודה האמריקאית לסרטן, תסמונות סרטן תורשתיות מהוות בין 5% ל -10% ממחלות הסרטן, אך מחקרים מצביעים על כך שאחוז הסרטן שניתן לייחס לגנים אלה עשוי להיות גבוה בהרבה. כמה מהתסמונות הללו, אך במקרים רבים לא ניתן למצוא נטייה גנטית בבדיקה. במקרה זה, זה מאוד מועיל לאנשים לעבוד עם יועץ גנטי שעשוי להבין יותר על הסיכון על סמך ההיסטוריה המשפחתית.
שתי תפקידים בסיסיים של גנים מדכאי גידולים: שומרי סף ושומרים
כפי שצוין קודם לכן, גנים המדכאים את הגידול עשויים לתפקד כ"בלמים "של המכונית בשלוש דרכים עיקריות, אך מעכבים את צמיחת התאים, מתקנים DNA שבור או גורמים למות תא. ניתן לחשוב על סוגים אלה של גנים מדכאי גידולים כגנים "שומרי סף".
עם זאת, כמה גנים מדכאי גידולים מתפקדים יותר בתפקיד מטפל. גנים אלה יוצרים חלבונים המפקחים ומווסתים רבים מתפקידיהם של גנים אחרים כדי לשמור על יציבות ה- DNA.
בדוגמאות להלן Rb, APC ו- p53 מתפקדים כשומרי סף. לעומת זאת, גנים BRCA1 / BRCA2 מתפקדים יותר כמטפלים ומווסתים את פעילותם של חלבונים אחרים המעורבים בצמיחת ותיקון תאים.
דוגמאות
זוהו גנים רבים של מדכאי גידולים, וסביר להניח שזוהו רבים נוספים בעתיד.
הִיסטוֹרִיָה
גנים מדכאי גידולים זוהו לראשונה בקרב ילדים עם רטינובלסטומה. ברטינובלסטומה, בניגוד להרבה גנים מדכאי גידולים, גן הגידול שעובר בתורשה הוא דומיננטי - ולכן מאפשר לסרטן להתפתח אצל ילדים צעירים. אם אחד ההורים נושא את הגן המוטציה, אז 50 אחוז מילדיהם יירשו את הגן ונמצאים בסיכון לרטינובלסטומה.
דוגמאות נפוצות
כמה דוגמאות לגנים מדכאי גידולים הקשורים לסרטן כוללים:
- RB: גן המדכא האחראי על רטינובלסטומה
- גן p53: הגן p53 יוצר חלבון p53 המסדיר את תיקון הגן בתאים. מוטציות בגן זה מעורבות בכ- 50 אחוז ממחלות הסרטן. מוטציות תורשתיות בגן p53 שכיחות הרבה פחות ממוטציות נרכשות וגורמות למצב תורשתי המכונה תסמונת Li Fraumeni. ה- p53 מקודד חלבונים שאומרים לתאים למות אם הם ניזוקים ללא תיקון, תהליך המכונה אפופטוזיס.
- גנים BRCA1 / BRCA2: גנים אלה אחראים לכ 5 עד 10 אחוז ממקרי סרטן השד, אך גם מוטציות הגן BRCA1 וגם המוטציות ה BRCA2 קשורות לסיכון מוגבר לסרטן אחר. (BRCA2 קשור גם לסיכון מוגבר לסרטן הריאות בקרב נשים.)
- גן APC: גנים אלה קשורים לסיכון מוגבר לסרטן המעי הגס אצל אנשים עם פוליפוזיס אדנומטומי משפחתי.
- גן PTEN: הגן PTEN הוא אחד הגנים שאינם BRCA שיכולים להגדיל את הסיכון לאישה לחלות בסרטן השד (עד 85 אחוז סיכון לכל החיים). זה קשור הן לתסמונת הגידול PTEN hamartoma והן לתסמונת Cowden. הגן מקודד חלבונים המסייעים לצמיחת תאים אך גם עוזרים לתאים להיצמד זה לזה. כאשר המגן מוטציה, קיים סיכון גדול יותר שתאים סרטניים "יתנתקו" או יעברו גרורות.
בזמן הנוכחי זוהו יותר מ- 1200 גנים מדכאי גידולים אנושיים. באוניברסיטת טקסס יש מאגר גנים מדכא גידולים המפרט רבים מהגנים הללו.
גנים מדכאי גידולים וטיפולים בסרטן
הבנת גנים מדכאי גידולים עשויה גם לעזור להסביר מעט מדוע טיפולים, כגון כימותרפיה, אינם מרפאים לחלוטין סרטן. כמה טיפולים בסרטן פועלים כדי לעורר תאים להתאבד. מכיוון שחלק מהגנים המדכאים את הגידול מפעילים את תהליך האפופטוזיס (מוות של תאים), כאשר הם אינם פועלים כראוי, ייתכן שתאי הסרטן לא יוכלו לעבור את תהליך האפופטוזיס כפי שתאים אחרים עשויים.
מילה מ- Wellwell
למידה על תפקודם של גנים מדכאי גידולים ואונקוגנים המעורבים ביצירת סרטן, כמו גם על המאפיינים של תאים סרטניים וכיצד תאים סרטניים נבדלים מתאים רגילים, יכולים לסייע לחוקרים לבחון דרכים חדשות לזהות אנשים בסיכון לסרטן וגם לטיפול בסרטן המתרחש.
מומחים יודעים שלא רק השינויים בגנום עצמם הם החשובים, אלא שינוי האופן בו גנים באים לידי ביטוי ללא שינויים גנטיים (המכונים אפיגנטיקה) ממלא תפקיד בסרטן. יתכן ששינויים בסביבת הרקמות שלנו עשויים להשפיע על "הביטוי" של חלבוני מדכאי גידולים המיוצרים על ידי גנים אלה.
לדוגמא, מחקר אחד בדק את התפקיד שעשבי מרפא עשויים לשחק בהפעלת מולקולות מדכאי גידולים, וכמה מחקרים אחרים בדקו את תפקיד דפוסי התזונה בהפעלת מדכא הגידול.
- לַחֲלוֹק
- לְהַעִיף
- אימייל
- טֶקסט