Онкоген и его роль в развитии рака

Определение

В клетке с нормальной регуляцией (без рака) гены продуцируют белки, которые обеспечивают регулируемое деление клеток. Рак — это заболевание, вызванное клетками, которые потеряли способность контролировать свое регулирование. Аномальные белки, разрешающие нерегулируемое раковое состояние, продуцируются генами, известными как онкогены. Нормальный ген, из которого развился онкоген, называется протоонкогеном.

Описание

Слово онкоген происходит от греческого термина oncos, что означает опухоль. Онкогены были первоначально обнаружены у некоторых видов животных вирусов, которые были способны индуцировать опухоли у инфицированных животных. Эти вирусные онкогены, называемые v-onc, позднее были обнаружены в опухолях человека, хотя большинство раковых заболеваний человека, по-видимому, не вызвано вирусами. С момента своего первоначального открытия были найдены сотни онкогенов, но известно лишь небольшое число из них, которые влияют на людей. Хотя разные онкогены имеют разные функции, все они каким-то образом вовлечены в процесс трансформации (изменения) нормальных клеток в раковые клетки.

Преобразование нормальных клеток в раковые клетки

Процесс, посредством которого нормальные клетки трансформируются в раковые, представляет собой сложный многоэтапный процесс, включающий распад нормального клеточного цикла. Обычно соматическая клетка проходит цикл роста, в котором она продуцирует новые клетки. Двумя основными этапами этого цикла являются мейоз (генетический материал дублируется) и митоз (клетка делит на две другие идентичные клетки). Процесс деления клеток необходим для роста тканей и органов тела и для замены поврежденных клеток. Нормальные клетки имеют ограниченный срок службы и проходят цикл ограниченное количество раз. Рак в одном направлении обусловлен дерегуляцией тех генов, которые связаны с контролем клеточного цикла. Если онкоген присутствует в клетке кожи, у пациента будет рак кожи; в молочной клетке, her2 молочной железы, и так далее. Клетки, которые теряют контроль над их клеточным циклом и уходят из-под контроля, называются раковыми клетками. Раковые клетки подвергаются многим клеточным делениям быстрее, чем обычные клетки, и не имеют ограниченного срока службы. Это позволяет им в конечном итоге подавить тело большим количеством аномальных клеток и повлиять на функционирование нормальных клеток. Клетка становится раковой только после того, как изменения происходят в ряде генов, которые участвуют в регуляции клеточного цикла. Изменение регуляторного гена может заставить его прекратить продуцировать нормальный регуляторный белок или может вызвать аномальный белок, который не регулирует клетку нормальным образом. Когда изменения происходят в одном регуляторном гене, это часто вызывает изменения в других регуляторных генах. Раки в различных типах клеток могут быть вызваны изменениями в различных типах регуляторных генов. Протоонкогены и гены-супрессоры опухолей являются двумя наиболее распространенными генами, участвующими в регуляции клеточного цикла.

Протоонкогены и гены-супрессоры опухолей имеют различные функции в клеточном цикле. Гены опухолевых супрессоров продуцируют белки, которые участвуют в предотвращении неконтролируемого роста и деления клеток. Прото-онкогены производят белки, которые в основном участвуют в стимулировании роста и деления клеток контролируемым образом. Каждый протоонкоген продуцирует другой белок, который играет уникальную роль в регулировании клеточных циклов конкретных типов клеток. Изменение только одного протоонкогена пары превращает его в онкоген. Онкоген производит ненормальный белок, который каким-то образом участвует в стимулировании неконтролируемого роста клеток. Онкоген действует аутосомно-доминантным образом, так как только один протоонкоген пары нуждается в изменении в формировании онкогена.