10.6. Онкогенетика

Процесс образования и формирования злокачественных опухолей – канцерогенез – представляет собой область наиболее интенсивных исследований биологии клетки и медицины. Это область огромной теоретической и практической значимости.

К злокачественной (или неопластической) трансформации клетки – малигнизации, могут привести совершенно разные факторы: химические, физические, биологические. Однако, несмотря на различия, все канцерогенные факторы (или канцерогены) определенным образом воздействуют на генетическую систему клетки. Поэтому необходимо подчеркнуть, что канцерогенез имеет генетическую природу.

Какие свойства приобретает нормальная клетка в процессе малигнизации?

1. Определяющее свойство опухолевых клеток – бесконтрольное автономное деление. Деление таких клеток не подвержено регуляции по принципу обратной связи, характерной для нормальной клетки.

2. Опухолевые клетки способны прорастать в другие ткани, стимулируя рост капилляров, обеспечивающих их пролиферацию, – метастазировать. Это является основным отличием злокачественной опухоли от доброкачественной.

3. Опухолевым клеткам требуется значительно меньше ростовых факторов, чем нормальным. Возможно, они способны сами вырабатывать факторы роста путем включения клеточной аутокринной системы.

4. Опухолевые клетки способны делиться неограниченно долго, в отличие от нормальных клеток, запрограммированных на гибель после определенного числа делений.

Опухолевые клетки имеют ряд других цитоморфологических и цитофизиологических особенностей. Таким образом, малигнизированные клетки выходят из-под контроля многих регуляторных систем организма.

В изучении процесса канцерогенеза фундаментальные данные были получены при исследованиях онкогенных (вызывающих опухоли) вирусов. Онкогенные вирусы были обнаружены среди 4 групп вирусов. Это паповавирусы, аденовирусы, герпесвирусы (ДНК-содержащие) и ретровирусы (РНК-содержащие). Все онкогенные вирусы встраивают свой генетический материал в хромосомную ДНК, становясь частью генома клетки. Ретровирусы создают ДНК-копии в ходе обратной транскрипции.

Принципиальное значение имело открытие у таких вирусов особых генов – онкогенов, ответственных за малигнизацию. Онкогены ДНК-содержащих вирусов обычно входят в группу «перекрывающихся генов», что осложняет их изучение. Значительно лучше изучены онкогены ретровирусов.

В геноме нормальных клеток многих организмов, включая человека, обнаружены последовательности, гомологичные онкогенам ретровирусов, – протоонкогены. Предполагается, что вирусные онкогены возникли в процессе эволюции (1–2 млрд лет назад) путем «захвата» вирусами клеточных протоонкогенов. Протоонкогены весьма сходны у самых разных организмов, даже далеких в филогенетическом отношении. Столь высокая консервативность этих генов должна указывать на их важную функцию.

Возможно, протоонкогены активно экспрессируются на ранних этапах эмбриогенеза, регулируя процессы митотической активности и клеточной дифференцировки. После постепенного перехода клеточного метаболизма под общий контроль организма их экспрессия резко уменьшается. Протоонкогены нормальных клеток могут активироваться при хромосомных перестройках, при различных мутациях, вызванных химическими и физическими канцерогенами, под влиянием вирусных регуляторных элементов, многократно увеличивающих их экспрессию. В последнее время важную роль в активации онкогенов придают процессу избыточного метилирования ДНК. Во всех таких случаях, малигнизацию можно представить как следствие аномальной экспрессии протоонкогена.

За открытие клеточного происхождения ретровирусных онкогенов американским генетикам Дж. Бишопу и Х. Вармусу в 1989 г. была присуждена Нобелевская премия. Изучение клеточных протоонкогенов расширило наши знания о сложном механизме роста и деления клеток.

Конечно, далеко не каждая мутация в клетке приводит к канцерогенезу. В течение жизни человека в его соматических клетках происходит огромное число мутаций, появляются клетки, которые вышли из-под контроля каких-либо регуляторных факторов. Однако канцерогенез происходит сравнительно редко. Для его возникновения, вероятно, требуется сочетание нескольких условий одновременно, возможно, нескольких специфических мутаций в одной клетке. В настоящее время обнаружено более сотни онкогенов. Кроме того, в геноме имеются гены, тормозящие деление клеток и препятствующие развитию рака, которые получили название антионкогенов.

Некоторые факторы, не являясь непосредственной причиной канцерогенеза, оказывают влияние на ход процесса. Так, гормоны не изменяют первичную структуру ДНК, но некоторые из них влияют на митотическую активность клеток, повышая вероятность возникновения опухолей (показательны в этом отношении эстрогены). Факторами, увеличивающими вероятность злокачественной трансформации, могут быть дефекты в системах иммунитета и репарации.

Ряд исследователей высказывают предположение, что некоторые формы рака не связаны с онкогенами. Например, внедрение вируса в определенные участки клетки может резко изменить функционирование окружающих генов и привести к злокачественному перерождению.

Похожие книги из библиотеки

Полный справочник анализов и исследований в медицине

Эта книга является уникально удобным инструментом работы врача – и не менее удобным справочником пациента. Под одной обложкой собраны методики клинического анализа с их стандартами и значениями и методики медицинских исследований с технологией подготовки к прохождению исследования и другими нюансами. Развернутые предметные указатели облегчают пользование книгой, позволяют врачу быстро распланировать адекватный план обследования больного, а пациенту понять, что именно написано во врачебном заключении и не переживать попусту, что врач не нашел времени все подробно объяснить. Будьте здоровы!

Гормоны счастья. Как приучить мозг вырабатывать серотонин, дофамин, эндорфин и окситоцин

Автор этой книги предлагает узнать все о работе гормонов, механизмах образования эмоций, поведения и работе различных нейрохимических веществ. А еще о том, как ваш мозг создает устойчивые привычки и почему так трудно освободиться от тех из них, которые считаются плохими или пагубными. Внутри вы найдете 45-дневный план воспитания новых привычек, который поможет сформировать новые шаблоны поведения и научиться запускать действие «гормонов счастья». Прочитав эту книгу, вы сможете перепрограммировать свой мозг и активировать те гормоны, которые сделают вас счастливыми. На русском языке публикуется впервые.

Избавить от боли: в голове, спине, суставах

Анатолий Ситель – главный врач Федерального центра мануальной терапии, профессор, доктор медицинских наук, заслуженный врач Российской Федерации – разработал комплекс специальных лечебных поз-движений, с помощью которых можно самостоятельно, без операций и лекарств навсегда избавиться от болей в голове, в разных отделах позвоночника и суставах, восстановив их гибкость и подвижность за короткий срок. В основе уникального метода доктора Сителя лежит идея расслабляющего воздействия на спазмированную мышцу или группу мышц. Автор убежден, что состояние позвоночника определяет жизненный потенциал человека: он является формообразующей осью для всего тела, через который идут сигналы и нервные импульсы-команды ко всем жизненно важным органам. Поэтому любые ноющие или простреливающие боли в спине, которые сковывают наши движения и причиняют страдания всему организму, – важный звоночек, указывающий на проблемы многих органов и систем организма. Исходя из опыта своей медицинской практики, доктор дал доступные объяснения самым распространенным заболеваниям спины, суставов и головы, составил список важных советов, которые уже помогли тысячам больных. Среди них – офисные работники и операторы, водители и кассиры, школьники и фрилансеры, часами просиживающие за компьютером, словом, все те, кого профессия буквально обрекает вести сидячий образ жизни.

Здоровое сердце и сосуды

Ишемия ? Стенокардия ? Инфаркт ? Гипер- и гипотония ? Мио-, эндо- и перикардит ? Пороки сердца ? Сердечная недостаточность ? Аневризмы ? Аритмии ? Тромбозы ? Венозная недостаточность В настоящее время распространение сердечно-сосудистых заболеваний приобрело характер эпидемии. Правильно поставленный диагноз и своевременное лечение могут спасти вам жизнь. Поэтому здесь нет лишних сведений — только абсолютно понятная и жизненно важная информация: — как проявляются различные сердечно-сосудистые заболевания; — какие существуют группы и факторы риска; — каких симптомов стоит опасаться; — какие анализы и обследования необходимы; — какие традиционные и нетрадиционные методы лечения наиболее эффективны; — какие профилактические меры нужно принимать; — как посредством правильного питания и физической активности вернуть здоровье сердцу и сосудам.