Perché i geni oncosoppressori sono importanti nel cancro?
I geni oncosoppressori sono anche noti come antioncogeni o perdita di geni funzionali.
Tipi di geni oncosoppressori
Esistono 3 tipi principali di geni oncosoppressori:- Un tipo dice alle celle di rallentare e smettere di dividersi.
- Un altro tipo è responsabile della riparazione dei danni nel DNA che possono verificarsi quando le cellule si dividono (geni di riparazione del DNA o geni mutatori).
- Un terzo tipo è responsabile di dire alle cellule quando morire, un processo chiamato apoptosi o morte cellulare programmata.
Oncogeni vs geni soppressori del tumore
Esistono due tipi principali di geni coinvolti nello sviluppo del cancro, degli oncogeni e dei geni oncosoppressori. Il termine oncogeni significa letteralmente "geni del cancro" e questi geni determinano la crescita incontrollata delle cellule. (I proto-oncogeni sono i geni che aiutano le cellule a crescere, e quando mutati in modo che funzionino male vengono quindi indicati come oncogeni).I geni oncosoppressori sono più facili da descrivere usando un'analogia.
Analogia alla guida: i soppressori dei tumori I geni sono i freni
Con tutte le notizie sull'immunoterapia, e ascoltando frammenti di "on e off switch" con il cancro, può aiutare a pensare in modo molto semplicistico alle cellule come a un'auto. In ogni cella, c'è un acceleratore e freni. In auto normali, entrambi stanno funzionando bene. Molteplici processi assicurano che rimangano in equilibrio, in modo che la macchina si muova stabilmente, ma non si schianta.Il cancro inizia con una serie di mutazioni nei geni. I geni funzionano come un modello per creare proteine con funzioni diverse. Alcune mutazioni non sono un grosso problema, noi le chiamiamo mutazioni dei passeggeri. Le mutazioni del problema sono quelle che coinvolgono il guidatore. L'autista può decidere di andare troppo veloce o lento. Potresti sentire parlare di queste come "mutazioni del guidatore" non perché guidano una macchina, ma perché guidano la crescita delle cellule tumorali.
Il cancro può essere correlato a problemi con l'acceleratore o con i freni, ma spesso il danno a oncogeni e geni oncosoppressori si verifica prima che si sviluppi un cancro. In altre parole, l'acceleratore deve essere bloccato sul pavimento E i freni devono funzionare male. Il fatto che il cancro richieda spesso diverse mutazioni è uno dei motivi per cui il cancro è più comune nelle persone anziane.
In questa analogia di auto:
- Gli oncogeni sono i geni che controllano l'acceleratore
- I geni soppressori del tumore controllano i freni
Usando questa analogia in riferimento ai diversi tipi di geni oncosoppressori citati sopra, alcuni tipi sono responsabili di colpire i freni, alcuni riparano i freni rotti e altri rimorchiano la macchina quando non possono essere riparati.
Ereditarietà e oncogeni vs geni soppressori del tumore
Esistono diverse importanti differenze tra oncogeni e geni oncosoppressori nel cancro.In generale, gli oncogeni sono dominante. Nei nostri corpi, abbiamo due gruppi di ciascuno dei nostri cromosomi e due gruppi di geni: uno da ciascuno dei nostri genitori. Con i geni dominanti, solo una delle due copie deve essere mutata o anormale perché si verifichi un effetto negativo. Un'analogia sono gli occhi marroni. Se le persone ereditano una copia del gene dagli occhi marroni e una copia del gene dagli occhi blu, il loro colore degli occhi sarà sempre marrone. Nell'analogia dell'automobile, basta una sola copia di un gene mutato che controlla l'acceleratore per l'auto a corto di controllo (solo uno dei due proto-oncogeni deve essere mutato per diventare un oncogene).
I geni oncosoppressori, al contrario, tendono ad esserlo recessiva. Cioè, proprio come hai bisogno di due geni per gli occhi blu per avere un bambino dagli occhi blu, due geni soppressori devono essere entrambi danneggiati per contribuire al cancro.
È importante notare che la relazione tra oncogeni e geni oncosoppressori è molto più complessa di questa e che i due sono spesso intrecciati. Ad esempio, una mutazione in un gene soppressore può causare proteine che non sono in grado di riparare le mutazioni in un oncogene.
Geni oncosoppressori e "Ipotesi di 2 colpi"
Comprendere la natura recessiva dei geni oncosoppressori può essere utile per comprendere le predisposizioni genetiche e il cancro ereditario.Un esempio di geni oncosoppressori sono i geni BRCA1 / BRCA2, altrimenti noti come "geni del cancro della mammella". Le persone che hanno una mutazione in uno di questi geni hanno un aumentato rischio di sviluppare il cancro al seno (tra gli altri tumori). Ma non tutti con il gene sviluppano il cancro al seno. La prima copia di questi geni è mutata alla nascita, ma non è fino a quando un'altra mutazione si verifica dopo la nascita (una mutazione acquisita o una mutazione somatica) che vengono fatte anormali proteine di riparazione che aumentano il rischio di cancro.
È importante notare che ci sono diversi geni associati allo sviluppo del cancro al seno (non solo ai geni BRCA), per i quali sono disponibili test genetici, e molti di questi sono considerati geni oncosoppressori.
Geni non BRCA che aumentano il rischio di cancro al seno Questa natura recessiva è ciò che viene definito nella "2 ipotesi di successo" del cancro. La prima copia (nell'esempio sopra, la copia ereditata del gene difettoso) è il primo colpo, e una seconda mutazione nell'altra copia del gene più tardi nella vita è il secondo colpo.
Di nota è che avere "2 colpi" da solo non è abbastanza per portare al cancro. Deve quindi verificarsi un danno alle cellule del DNA (dall'ambiente o dovuto ai normali processi metabolici nelle cellule) e insieme le due copie mutate del gene oncosoppressore non sono in grado di codificare le proteine efficaci per riparare il danno.
Geni soppressori del tumore e cancro ereditario
Si pensa che le sindromi tumorali ereditarie rappresentino il 5% o meno dei tumori, ma la percentuale di tumori che possono essere attribuiti a questi geni è probabilmente molto più alta. Lo screening genetico è ora disponibile per molte di queste sindromi, ma in molti casi non è possibile trovare una predisposizione genetica con i test. In questo caso, è molto utile per le persone lavorare con un consulente genetico che potrebbe essere in grado di capire di più sul rischio basato sulla storia familiare.Due ruoli fondamentali dei geni oncosoppressori: guardiani e custodi
Come notato in precedenza, i geni oncosoppressori possono funzionare come i "freni" della macchina in tre modi principali, ma inibiscono la crescita cellulare, fissando il DNA rotto o provocando la morte di una cellula. Questi tipi di geni oncosoppressori possono essere considerati geni "gatekeeper".Eppure alcuni geni oncosoppressori funzionano in più di un ruolo di custode. Questi geni codificano per proteine che controllano e regolano molte delle funzioni di altri geni (proteine codificate dai geni) per mantenere la stabilità del DNA.
Negli esempi seguenti, Rb, APC e p53 funzionano come gatekeeper. Al contrario, i geni BRCA1 / BRCA2 funzionano più come custodi e regolano l'attività di altre proteine coinvolte nella crescita cellulare e nella riparazione.
Esempi di geni soppressori del tumore
Sono stati identificati molti diversi geni oncosoppressori ed è probabile che ne vengano identificati molti altri in futuro.Storia
I geni oncosoppressori sono stati identificati per la prima volta tra i bambini con retinoblastoma. Nel retinoblastoma, al contrario di molti geni oncosoppressori, il gene del tumore ereditato è dominante e pertanto consente ai tumori di svilupparsi nei bambini piccoli. Se un genitore porta il gene mutato, allora il 50% dei suoi figli erediterà il gene e sarà a rischio per il retinoblastoma.Esempi comuni
Alcuni esempi di geni oncosoppressori associati al cancro includono:- RB: il gene soppressore responsabile del retinoblastoma
- gene p53: il gene p53 codifica per una proteina p53, che regola la riparazione del gene nelle cellule. Le mutazioni in questo gene sono implicate in circa il 50% dei tumori. Le mutazioni ereditate nel gene p53 sono molto meno comuni delle mutazioni acquisite e risultano nella condizione ereditaria nota come sindrome di Li Fraumeni. I codici p53 per le proteine che dicono alle cellule di morire se sono danneggiati irreparabilmente, un processo chiamato apoptosi.
- Geni BRCA1 / BRCA2: questi geni sono responsabili di circa il 5% -10% dei tumori al seno, ma sia le mutazioni del gene BRCA1 che le mutazioni del gene BRCA2 sono associate ad un aumentato rischio di altri tumori. (BRCA2 è anche collegato a un aumento del rischio di cancro al polmone nelle donne).
- Gene APC: questi geni sono associati ad un aumentato rischio di cancro del colon in soggetti con poliposi adenomatosa familiare.
- Gene PTEN: il gene PTEN è uno dei geni non BRCA che può aumentare il rischio di una donna che sviluppa un cancro al seno (fino all'85 percento di rischio). È associato alla sindrome da tumore dell'amartoma PTEN e alla sindrome di Cowden. Il gene codifica per le proteine che aiutano la crescita cellulare ma aiutano anche le cellule ad aderire. Quando il gene è mutato, c'è un rischio maggiore che le cellule tumorali si "spezzino" o metastatizzino.
Geni oncosoppressori e trattamenti contro il cancro
Comprendere i geni oncosoppressori può anche aiutare a spiegare un po 'perché le terapie, come la chemioterapia, non curano completamente il cancro. Alcuni trattamenti contro il cancro funzionano per stimolare le cellule a suicidarsi. Poiché alcuni geni oncosoppressori sono coinvolti nel processo di apoptosi (morte cellulare), le cellule tumorali potrebbero non passare attraverso il processo di apoptosi poiché altre cellule potrebbero.Una parola da Verywell
L'apprendimento della funzione dei geni oncosoppressori e degli oncogeni coinvolti nella formazione del cancro, nonché le caratteristiche delle cellule tumorali e il modo in cui le cellule tumorali differiscono dalle cellule normali, può aiutare i ricercatori a individuare nuovi modi per identificare le persone a rischio di cancro e per curare i tumori che si verificano..
