Wszystkie transformacje nowotworowe mają podłoże genetyczne. Nie chodzi tu o ich dziedziczność – której stopień różni się w zależności od typu nowotworu, a której wpływ dla większości ich rodzajów ocenia się na mniej istotny dla rozwoju choroby niż czynniki środowiskowe – ale o to, że ich źródłem są nieprawidłowości na poziomie mechanizmów zarządzania informacją genetyczną w komórce.
Samoregulująca się instrukcja
Ta informacja to DNA: cząsteczka tworząca łańcuch zawierający sekwencję par nukleotydów kodujących wytwarzane przez komórkę białka służące m.in. jako budulce, enzymy, hormony i przeciwciała. Zawiera również instrukcje dla mechanizmów regulujących ekspresję innych genów, w tym sterujących cyklem życia komórki – jej podziałami i „kontrolowaną” śmiercią.
Sekwencja DNA nie zmienia się, ale w różnych typach komórek posiada zupełnie inną ekspresję. DNA stale podlega także rozmaitym procesom, m.in. powielaniu, transkrypcji na RNA — jego pochodną, jednoniciową formę, pośredniczącą w wytwarzaniu białek – oraz licznym, tymczasowym, nabytym uszkodzeniom powodowanym szkodliwymi czynnikami, na jakie narażone są komórki organizmu, np. promieniowaniem UV. Przeciwdziałają im różnorodne procesy naprawcze z udziałem enzymów, również zakodowanych w genomie. Podczas tych naturalnych transformacji i w wyniku wspomnianych zewnętrznych oddziaływań w sekwencji DNA mogą pojawić się błędy, tzw. mutacje. Warto zaznaczyć, że mutacje są powszechnym zjawiskiem i nie muszą być istotne klinicznie. Niektóre prowadzą do powstania nowotworu, ale nawet wówczas nieprawidłowe komórki mogą zostać zniszczone przez układ odpornościowy.
Cztery „luki w instrukcji”, które prowadzą do nowotworu
W zależności od rodzaju genu, w którym wystąpiła nieprawidłowość, większość nowotworów bierze się z współwystępowania wybranych z poniższych czynników:
Mutacja protoonkogenów w onkogeny: zbyt dużo „gazu”
Protoonkogeny to normalne geny biorące udział w regulacji cyklu życia komórki. W wyniku mutacji mogą przekształcić się w onkogeny, wykazujące nadmierną aktywność, co prowadzi do niepotrzebnego namnażania się komórek. Jako przykład takiego zjawiska można podać mutacje genu ABL1 powiązane z przewlekłą białaczką szpikową.
Zmiana w genach supresorowych: brak „hamulca”
Geny supresorowe (także antyonkogeny lub recesywne onkogeny) to geny hamujące procesy wzrostu i podziału komórek. W wyniku mutacji w obrębie genu supresorowego komórka traci naturalny hamulec, którym może być, np. białko p53, którego mutację obserwuje się w większości nowotworów.
Zmiana w genach kodujących mechanizmy naprawcze DNA: bez mechanika
Mutacje w genach kodujących mechanizmy naprawy DNA — innych genów — może powodować gromadzenie się ich uszkodzeń, także w obrębie genów biorących udział w regulacji podziału komórek, co może prowadzić do powstania nowotworu. Przykładowo, mutacje genów systemu naprawy błędnie sparowanych zasad azotowych (MMR) predysponują do określonych rodzajów nowotworów, np. jelita grubego dla MSH2.
Zmiana w genach proapoptotycznych: nieśmiertelne komórki
Jeżeli geny kodujące białka odpowiedzialne za proces apoptozy (czyli zaprogramowanej śmierci komórki) nie mogą aktywować zniszczenia uszkodzonych i starych komórek, brakuje kluczowego mechanizmu zapobiegającego gromadzeniu się wadliwych komórek. Jednym z przykładów tej zależności może być zmniejszona ekspresja proapoptotycznych białek z rodzin BAX i BAK w przewlekłej białaczce limfocytowej.
Zadziałać u źródła: co to oznacza dla pacjenta?
Dostępnych jest wiele różnych testów genetycznych pozwalających na zidentyfikowanie dziedzicznych, predysponujących do określonych nowotworów mutacji. Dedykowane są osobom, u których w rodzinie występuje podwyższona zachorowalność na nowotwór jajnika, piersi, jajowodu, otrzewnej, tarczycy, jelita, nerki i prostaty, ale także osobom, u których w rodzinie wcześnie diagnozowano dowolne choroby nowotworowe. Wczesne wykrycie mutacji pozwala wdrożyć profilaktykę lub czujność onkologiczną.
Ważna jest również świadomość, że nawyki związane ze stylem życia wpływają na umożliwianie szkodliwym czynnikom wielu zakłóceń w regulacji ekspresji genów w komórkach organizmu. Warto zminimalizować wpływ środowiska na rozwój choroby przestrzegając zaleceń Europejskiego Kodeksu Walki z Rakiem – by nie „pomagać” nowotworowi powstać.
Co istotne, wykorzystanie diagnostyki genomowej coraz częściej jest elementem standardowej procedury rozpoznawania nowotworu. Umożliwia to zastosowanie innowacyjnych terapii celowanych. Dzięki analizie profilu genetycznego komórek nowotworu można skuteczniej leczyć, trafiając w konkretne komórki o zmienionych mechanizmach.
Zapraszamy również do zapoznania się z ciekawostkami na temat DNA.
Na podstawie: Genes, DNA and cancer, Cancer Research UK.
