Генетические изменения и онкология
Злокачественные новообразования – это генетическое заболевание, вызванное изменениями генов, которые контролируют рост и деление клеток, то есть онкологическое заболевание вызвано определенными изменениями в генах, которые контролируют работу наших клеток, особенно то, как они растут и делятся.
Генетические изменения, которые вызывают онкологическое заболевание, могут быть унаследованы от родителей. Они также могут возникать во время жизни человека в результате ошибок, возникающих по мере деления клеток или из-за повреждения ДНК, вызванными определенными воздействиями окружающей среды.
Гены несут инструкции, о структуре белков, которые делают большую часть работы в наших клетках. Определенные генные изменения могут привести к тому, что клетки уйдут от нормального контроля роста и станут онкологическими. Например, некоторые вызывающие онкологию изменения генов увеличивают выработку белка, который заставляет клетки расти. Другие приводят к образованию деформированной и, следовательно, нефункциональной формы белка, которая обычно восстанавливает повреждение клеток.
Генетические изменения, которые способствуют развитию рака, могут быть унаследованы от наших родителей, если эти изменения присутствуют в половых клетках, которые являются репродуктивными клетками организма (яйцеклетки и сперма). Такие изменения, называемые изменениями зародышевой линии, обнаруживаются в каждой клетке потомства.
Генетические изменения, вызывающие онкологические заболевания, могут также приобретаться в течение жизни человека в результате ошибок, возникающих при делении клеток или в результате воздействия канцерогенных веществ (веществ которые вызывают онкологию), которые повреждают ДНК, например в табачном дыме, и излучения, такого как ультрафиолетовое излучение солнца. Генетические изменения, которые происходят в течении жизни, называются соматическими (или приобретенными) изменениями.
Есть много разных видов изменений ДНК. Некоторые изменения затрагивают только одну единицу ДНК, называемую нуклеотидом. Один нуклеотид может быть заменен другим или полностью отсутствовать. Другие изменения включают в себя большие участки ДНК и могут включать перестановки, делеции (отсутствие) или дупликации (удвоение) участков ДНК. Иногда изменения происходят не в самой последовательности ДНК, а во время считывания информации и РНК.
В целом, онкологические клетки имеют больше генетических изменений, чем нормальные клетки. Но онкологические заболевания каждого человека имеет уникальную комбинацию генетических изменений. Некоторые из этих изменений могут быть результатом онкологии, а не причиной. Поскольку злокачественное новообразование продолжает расти, будут происходить дополнительные изменения. Даже внутри одной и той же опухоли онкологические клетки могут иметь разные генетические изменения.
Наследственные онкологические синдромы
Унаследованные генетические мутации (изменения в ДНК) играют основную роль примерно в 5-10% всех видов онкологических заболеваний. Исследователи связывают мутации в определенных генах с более чем 50 наследственными онкологическими синдромами, которые являются расстройствами, которые могут предрасполагать людей к развитию определенных видов онкологии.
Генетические тесты на наследственные онкологические синдромы могут определить, есть ли мутации у человека, в семье которого имеются признаки такого синдрома. Эти тесты также могут показать, унаследовали ли члены семьи ту же мутацию, что и член семьи, который несет мутацию, связанную с онкологическим заболеванием.
Даже если мутация, предрасполагающая к развитию онкологии, присутствует в семье, не у всех, кто наследует мутацию, обязательно развивается злокачественное новообразование.
Вот примеры генов, которые могут играть роль в развитии наследственного онкологического синдрома.
Наиболее часто мутированным геном во всех раковых заболеваниях является TP53, который продуцирует белок, который подавляет рост опухолей. Кроме того, мутации зародышевой линии в этом гене могут вызывать синдром Ли-Фраумени, редкое наследственное заболевание, которое приводит к более высокому риску развития некоторых видов рака.
Унаследованные мутации в генах BRCA1 и BRCA2 связаны с наследственным синдромом рака молочной железы и яичников, которые представляют собой расстройства, характеризующееся повышенным риском развития рака молочной железы и яичников у женщин в течение жизни. С этим синдромом связано несколько других видов рака, включая рак поджелудочной железы и предстательной железы, а также рак грудной железы у мужчин.
Другим геном, который продуцирует белок, который подавляет рост опухолей, является PTEN. Мутации в этом гене связаны с синдромом Коудена, наследственным заболеванием, которое увеличивает риск рака молочной железы, щитовидной железы, эндометрия и других видов онкологии.