Varför är Tumor Suppressor Genes viktigt i cancer?
Tumörsuppressorgener är också kända som antionkogener eller förlust av funktionsgener.
Typer av tumördämpande gener
Det finns tre huvudtyper av tumörsuppressorgener:- En typ berättar för celler att sakta ner och sluta dela.
- En annan typ är ansvarig för att fixa skador i DNA som kan hända när cellerna delar sig (DNA-reparationsgener eller mutatorgener).
- En tredje typ är ansvarig för att man talar om celler när man ska dö, en process som kallas apoptos eller programmerad celldöd.
Onkogener vs Tumör-suppressorgener
Det finns två primära typer av gener som är involverade i utvecklingen av cancer, onkogener och tumörsuppressorgener. Uttrycket onkogener betyder bokstavligen "cancergener", och dessa gener leder till okontrollerad tillväxt av celler. (Proto-onkogener är de gener som hjälper cellerna att växa, och när de muteras så fungerar de då då då som onkogener).Tumörsuppressorgener är lättare att beskriva med hjälp av en analogi.
Analogi mot körning: Tumor-suppressorgener är bromsarna
Med alla nyheter om immunterapi, och höra bitar om "på och av växlar" med cancer, kan det hjälpa till att, mycket enkelt, tänka på celler som en bil. I varje cell finns en accelerator och bromsar. I vanliga bilar fungerar båda båda bra. Flera processer ser till att de håller sig i balans, så att bilen böjer sig stadigt, men kraschar inte.Cancer börjar med en rad mutationer i gener. Gener fungerar som en ritning för att göra proteiner med olika funktioner. Vissa mutationer är inte så stora - vi refererar till dem som passagerarsmutationer. Problemmutationerna är de som involverar föraren. Föraren kan bestämma sig för att gå för fort eller långsamt. Du kan höra om dessa som "förare mutationer" inte för att de kör en bil, men för att de driver tillväxten av cancerceller.
Cancer kan relateras till problem med antingen acceleratorn eller bromsarna, men ofta uppstår skador på både onkogener och tumörsuppressorgener innan en cancer utvecklas. Med andra ord måste gaspedalen sitta fast på golvet och bromsarna måste fungera. Det faktum att cancer ofta kräver ett antal olika mutationer är en av anledningarna till att cancer är vanligare hos äldre människor.
I denna bilanalog:
- Onkogener är de gener som kontrollerar acceleratorn
- Tumörsuppressorgener kontrollerar bromsarna
Med hjälp av denna analogi med hänvisning till de olika typerna av tumörsuppressorgener som nämnts ovan är vissa typer ansvariga för att slå bromsarna, vissa reparera brutna bromsar och andra dra bilen bort när den inte kan fixas.
Arv och onkogener mot tumördämpande gener
Det finns flera viktiga skillnader mellan onkogener och tumörsuppressorgener i cancer.I allmänhet är onkogener dominerande. I våra kroppar har vi två uppsättningar av vart och ett av våra kromosomer och två uppsättningar gener: en från var och en av våra föräldrar. Med dominerande gener behöver endast en av de två kopiorna vara muterade eller onormala för att en negativ effekt ska uppstå. En analogi är bruna ögon. Om människor ärva en kopia av den bruna ögongenen och en kopia av den blåögda genen, kommer deras ögonfärg alltid att vara brun. I bilanalogen tar det bara en kopia av en muterad gen som kontrollerar acceleratorn för att bilen ska gå ur kontroll (endast en av de två proto-onkogenerna måste muteras för att bli en onkogen).
Tumörsuppressorgener tenderar däremot att vara recessiv. Det är, precis som du behöver två gener för blå ögon att ha en blåögd bebis, måste båda suppressorgener båda skadas för att bidra till cancer.
Det är viktigt att notera att förhållandet mellan onkogener och tumörsuppressorgener är mycket mer komplext så att det här och de två ofta sammanflätas. En mutation i en suppressorgen kan exempelvis resultera i proteiner som inte kan reparera mutationer i en onkogen.
Tumor Suppressor Genes och "2 Hit Hypothesis"
Förstå den recessiva karaktären hos tumörsuppressorgener kan vara till hjälp för att förstå genetiska predispositioner och ärftlig cancer.Ett exempel på tumör-suppressorgener är BRCA1 / BRCA2-generna, annars kända som "bröstcancegener". Människor som har en mutation i en av dessa gener har en ökad risk att utveckla bröstcancer (bland annat cancer). Men inte alla med genen utvecklar bröstcancer. Den första kopian av dessa gener muteras vid födseln, men det är inte förrän en annan mutation inträffar efter födseln (en förvärvad mutation eller somatisk mutation) att onormala reparationsproteiner görs som ökar risken för cancer.
Det är viktigt att notera att det finns flera gener associerade med utvecklingen av bröstcancer (inte bara BRCA-gener), för vilka genetisk testning är tillgänglig, och många av dessa anses vara tumörsuppressorgener.
Non-BRCA-gener som ökar risken för bröstcancer Denna recessiva natur är vad som hänvisas till i "2-hit-hypotesen" av cancer. Den första kopian (i exemplet ovan, den ärftliga genen av den defekta genen) är den första träffen, och en senare mutation i den andra kopian av genen senare i livet är den andra träffen.
Observera att det är tillräckligt med att ha "2 träffar" för att leda till cancer. Skador på DNA-celler (från miljön eller på grund av normala metaboliska processer i celler) måste då inträffa, och tillsammans kan de två muterade kopiorna av tumör-suppressorgenen inte koda för effektiva proteiner för att reparera skadan.
Tumör-suppressorgener och ärftlig cancer
Det anses att arvade cancer syndrom svarar för 5 procent eller mindre av cancer, men procenten av cancerformer som kan hänföras till dessa gener är sannolikt mycket högre. Genetisk screening är nu tillgänglig för flera av dessa syndrom, men i många fall kan en genetisk predisposition inte hittas vid testning. I det här fallet är det väldigt användbart för människor att arbeta med en genetisk rådgivare som kanske kan förstå mer om risk baserat på familjehistoria.Två grundläggande roller av tumörsuppressorgener: gatekeepers och caretakers
Som tidigare noterat kan tumörsuppressorgener fungera som bilens "bromsar" på tre primära sätt men hämmar celltillväxt, fixering av trasigt DNA eller att en cell dör. Dessa typer av tumörsuppressorgener kan betraktas som "gatekeeper" -gener.Ändå fungerar vissa tumörsuppressorgener i mer av en vårdare roll. Dessa gener kodar för proteiner som övervakar och reglerar många av funktionerna hos andra gener (proteiner kodade för av generna) för att upprätthålla DNA-stabiliteten.
I exemplen nedan fungerar Rb, APC och p53 som gatekeepers. I motsats till detta fungerar BRCA1 / BRCA2-gener mer som vårdare och reglerar aktiviteten hos andra proteiner som är involverade i celltillväxt och reparation.
Exempel på tumör-suppressorgener
Det har nu identifierats många olika tumörsuppressorgener, och det är troligt att många fler kommer att identifieras i framtiden.Historia
Tumörsuppressorgener identifierades först bland barn med retinoblastom. I retinoblastom, i motsats till många tumörsuppressorgener, är tumörgenen som är ärft dominant - och tillåter därför att cancer utvecklas hos små barn. Om en förälder bär den muterade genen, kommer 50 procent av sina barn att ärva genen och vara i riskzonen för retinoblastom.Vanliga exempel
Några exempel på tumörsuppressorgener associerade med cancer innefattar:- RB: Suppressorgenen som är ansvarig för retinoblastom
- p53-gen: p53-genen koder för ett protein p53 som reglerar genreparation i celler. Mutationer i denna gen är inblandade i cirka 50 procent av cancrarna. Erfarena mutationer i p53-genen är mycket mindre vanliga än förvärvade mutationer, och resulterar i det ärftliga tillståndet som kallas Li Fraumeni syndrom. P53 koder för proteiner som berättar att celler dör om de skadas omöjligt, vilket kallas apoptos.
- BRCA1 / BRCA2-gener: Dessa gener ansvarar för cirka 5 procent till 10 procent bröstcancer, men både BRCA1-genmutationer och BRCA2-genmutationer är förknippade med en ökad risk för andra cancerformer. (BRCA2 är också kopplad till ökad risk för lungcancer hos kvinnor.)
- APC-genen: Dessa gener är associerade med en ökad risk för koloncancer hos personer med familjen adenomatös polypos.
- PTEN-gen: PTEN-genen är en av de icke-BRCA-gener som kan öka risken för att en kvinna utvecklar bröstcancer (upp till 85% livstidsrisk). Det är förknippat med både PTEN-hamartom-tumörssyndrom och Cowden-syndromet. Genen kodar för proteiner som hjälper celltillväxt men hjälper även cellerna att hålla ihop. När genen är muterad finns det större risk att cancercellerna kommer att "bryta" eller metastasera.
Tumor Suppressor Gener och Cancer Behandlingar
Förståelse av tumörsuppressorgener kan också hjälpa till att förklara lite varför terapier, som kemoterapi, inte fullständigt botar cancer. Vissa cancerbehandlingar arbetar för att stimulera celler att begå självmord. Eftersom vissa tumörsuppressorgener är involverade i processen med apoptos (celldöd) kan cancercellerna inte gå igenom apoptosprocessen, eftersom andra celler kan.Ett ord från Verywell
Att lära sig funktionen av tumörsuppressorgener och onkogener som är involverade i bildandet av cancer, liksom cancercellernas egenskaper och hur cancerceller skiljer sig från normala celler kan hjälpa forskare att se på nya sätt att både identifiera personer som riskerar cancer och att behandla cancer som uppstår..
