لماذا الجينات الكابتة للورم مهمة في السرطان

تصنع الجينات الكابتة للورم بروتينات تنظم نمو الخلايا ، وتلعب دورًا مهمًا في منع نمو الخلايا السرطانية.

عندما يتم تغيير أو تعطيل الجينات الكابتة للورم بسبب طفرة (سواء كانت موجودة عند الولادة أو تحدث لاحقًا في الحياة) ، فإنها تصنع بروتينات أقل فعالية في التحكم في نمو الخلايا و / أو إصلاحها. والنتيجة هي النمو غير المنضبط للخلايا التالفة أو غير الطبيعية ، مما يؤدي إلى نمو غير منضبط وتطور أورام سرطانية.

تُعرف الجينات الكابتة للورم أيضًا باسم الجينات المضادة أو جينات فقدان الوظيفة.

أنواع الجينات الكابتة للورم

تأتي الجينات الكابتة للورم في ثلاثة أنواع رئيسية. كل نوع له وظيفة مختلفة:

• إخبار الخلايا بالإبطاء والتوقف عن الانقسام

• إصلاح تلف الحمض النووي الخلوي الناتج عن الانقسام والذي قد يؤدي إلى الإصابة بالسرطان

• جعل الخلايا التالفة تبدأ عملية تسمى موت الخلايا المبرمج أو موت الخلايا المبرمج

الجينات المسرطنة مقابل الجينات الكابتة للورم

يشترك نوعان أساسيان من الجينات في تطور السرطان: الجينات المسرطنة والجينات الكابتة للورم. مصطلح الجينات الورمية يعني حرفيا "الجينات السرطانية" ، وتؤدي هذه الجينات إلى النمو غير المنضبط للخلايا. (الجينات الورمية الأولية هي الجينات التي تساعد الخلايا على النمو ، وعندما يتم تحويرها بحيث تعمل بشكل سيئ ، يشار إليها باسم الجينات المسرطنة).

من السهل وصف الجينات الكابتة للورم باستخدام القياس.

تشبيهًا بالقيادة: جينات مثبط الورم هي المكابح

تتعمق أبحاث السرطان أكثر فأكثر في العلاج المناعي بسبب "مفاتيح التشغيل والإيقاف" للسرطان التي تم اكتشافها. يمكن أن تصبح تقنية للغاية ومربكة ، لذلك قد يكون من المفيد التفكير في الخلايا على أنها سيارات.

كل خلية لها دواسة سرعة ومكابح. في السيارات العادية ، كلاهما يعمل بشكل جيد. تعمل العمليات المتعددة على التأكد من بقائها في حالة توازن حتى تتحرك السيارة بثبات ، لكن لا تتحطم.

يبدأ السرطان بسلسلة من الطفرات الجينية. تعمل الجينات كمخطط لصنع بروتينات ذات وظائف مختلفة. بعض الطفرات ليست مشكلة كبيرة ، فهي تسير بهدوء ولا تعبث بأي شيء. يطلق عليهم طفرات الركاب.

ثم نأتي إلى قيادة الطفرات. يمكن للسائق أن يقرر السير بسرعة كبيرة أو بطيئًا جدًا ، وهذه الطفرات الدافعة هي التي تدفع نمو الخلايا السرطانية.

يمكن أن يكون السرطان مرتبطًا بمشاكل في دواسة الوقود أو المكابح ، ولكن في كثير من الأحيان ، يحدث تلف لكل من الجينات المسرطنة والجينات الكابتة للورم قبل تطور السرطان. بمعنى آخر ، يجب أن يكون المسرع ملتصقًا بالأرض ويجب أن تتعطل الفرامل. حقيقة أن السرطان يتطلب في كثير من الأحيان عددًا من الطفرات المختلفة هي جزئيًا سبب شيوع السرطان لدى كبار السن. المزيد من الوقت يسمح لمزيد من الطفرات.

في تشبيه السيارة هذا:

• الجينات المسرطنة هي الجينات التي تتحكم في المسرع

• تتحكم الجينات الكابتة للورم في المكابح

باستخدام هذا القياس للإشارة إلى الأنواع المختلفة من الجينات الكابتة للورم المذكورة أعلاه:

• بعض الأنواع مسؤولة عن الضغط على الفرامل

• بعض إصلاح الفرامل المكسورة

• يقوم آخرون بسحب السيارة بعيدًا عندما يتعذر إصلاحها

الوراثة والجينات المسرطنة مقابل الجينات الكابتة للورم

توجد العديد من الاختلافات المهمة بين الجينات المسرطنة والجينات الكابتة للورم في السرطان.

بشكل عام ، الجينات المسرطنة هي السائدة. في أجسادنا مجموعتان من كل كروموسومات لدينا ومجموعتان من الجينات: واحدة من كل من والدينا. مع الجينات السائدة ، تحتاج نسخة واحدة فقط من النسختين إلى التحور أو الشذوذ لحدوث تأثير سلبي.

خذ على سبيل المثال العيون البنية. إذا ورث الناس نسخة واحدة من جين العين البنية ونسخة واحدة من جين العين الزرقاء ، فسيظل لون عيونهم بنيًا دائمًا. في تشبيه السيارة ، يتطلب الأمر نسخة واحدة فقط من الجين المتحور الذي يتحكم في المسرع للسيارة لتخرج عن السيطرة (يحتاج واحد فقط من الجينين الأوليين للورم إلى التحور ليصبح أحد الجينات الورمية).

في المقابل ، تميل الجينات الكابتة للورم إلى أن تكون متنحية. وهذا يعني ، مثلما تحتاج إلى جينين للعيون الزرقاء من أجل الحصول على عيون زرقاء ، يجب أن يتلف كلا الجينين الكابطين من أجل المساهمة في الإصابة بالسرطان.

من المهم أن نلاحظ أن العلاقة بين الجينات الورمية والجينات الكابتة للورم أكثر تعقيدًا من ذلك ، وغالبًا ما يكون الاثنان متشابكين. على سبيل المثال ، قد تؤدي الطفرة في الجين الكابت إلى بروتينات غير قادرة على إصلاح الطفرات في أحد مكونات الورم ، وهذا التفاعل يدفع العملية إلى الأمام.

الجينات الكابتة للورم و "فرضية الضربة الثانية"

يمكن أن يساعد فهم الطبيعة المتنحية للجينات الكابتة للورم في فهم الاستعدادات الجينية والسرطان الوراثي.

من أمثلة الجينات الكابتة للورم جينات BRCA1 / BRCA2 ، والمعروفة باسم "جينات سرطان الثدي". الأشخاص الذين لديهم طفرة في أحد هذه الجينات لديهم خطر متزايد للإصابة بسرطان الثدي (من بين أنواع السرطان الأخرى).

ومع ذلك ، لا يُصاب كل من يحمل الجين بسرطان الثدي. يتم تحور النسخة الأولى من هذه الجينات عند الولادة ، ولكن لا يتم تصنيع بروتينات الإصلاح غير الطبيعية التي تزيد من خطر الإصابة بالسرطان إلا بعد حدوث طفرة أخرى بعد الولادة (طفرة مكتسبة أو طفرة جسدية).

من المهم ملاحظة أن هناك العديد من الجينات المرتبطة بتطور سرطان الثدي (ليس فقط جينات BRCA) ، والتي يتوفر لها اختبار جيني ، ويُعتقد أن العديد من هذه الجينات هي جينات مثبطة للورم.

هذه الطبيعة المتنحية هي ما يشار إليه في "فرضية الضربة الثانية" للسرطان. النسخة الأولى (في المثال أعلاه ، النسخة الموروثة من الجين المعيب) هي الضربة الأولى ، وطفرة لاحقة في النسخة الأخرى من الجين لاحقًا في الحياة هي الضربة الثانية.

وتجدر الإشارة إلى أن الحصول على "نقرتين" وحدها لا يكفي للتسبب في الإصابة بالسرطان. عندئذٍ يجب أن يحدث تلف لخلايا الحمض النووي (من البيئة أو بسبب عمليات التمثيل الغذائي الطبيعية في الخلايا) ، ولا تستطيع النسختان المتحورتان معًا من الجين الكابت للورم تكوين بروتينات فعالة لإصلاح الضرر.

الجينات الكابتة للورم والسرطان الوراثي

وفقًا لجمعية السرطان الأمريكية ، تمثل متلازمات السرطان الموروثة ما بين 5٪ و 10٪ من السرطانات ، 2 لكن الدراسات تشير إلى أن نسبة السرطانات التي يمكن أن تُعزى إلى هذه الجينات قد تكون أعلى من ذلك بكثير. هذه المتلازمات ، ولكن في كثير من الحالات ، لا يمكن العثور على الاستعداد الوراثي من خلال الاختبار. في هذه الحالة ، من المفيد جدًا أن يعمل الأشخاص مع مستشار وراثي قد يكون قادرًا على فهم المزيد عن المخاطر بناءً على تاريخ العائلة.

اثنان من الأدوار الأساسية للجينات الكابتة للورم: حماة البوابات والقائمين على الرعاية

كما أشرنا سابقًا ، قد تعمل الجينات الكابتة للورم كـ "مكابح" للسيارة بثلاث طرق أولية ولكنها تمنع نمو الخلايا ، أو إصلاح الحمض النووي المكسور ، أو التسبب في موت الخلية. يمكن اعتبار هذه الأنواع من الجينات الكابتة للورم جينات "حارس البوابة".

ومع ذلك ، فإن بعض الجينات الكابتة للورم تعمل في دور رعاية. تخلق هذه الجينات بروتينات تشرف وتنظم العديد من وظائف الجينات الأخرى للحفاظ على استقرار الحمض النووي.

في الأمثلة أدناه ، تعمل Rb و APC و p53 كحراس بوابة. في المقابل ، تعمل جينات BRCA1 / BRCA2 بشكل أكبر كمسؤولين عن الرعاية وتنظم نشاط البروتينات الأخرى المشاركة في نمو الخلايا وإصلاحها.

أمثلة

تم تحديد العديد من الجينات المختلفة لكابح الورم ، ومن المحتمل أن يتم التعرف على المزيد في المستقبل.

تاريخ

تم تحديد الجينات الكابتة للورم لأول مرة بين الأطفال المصابين بالورم الأرومي الشبكي. في الورم الأرومي الشبكي ، على عكس العديد من الجينات الكابتة للورم ، فإن جين الورم الموروث هو المسيطر وبالتالي يسمح للسرطان بالتطور عند الأطفال الصغار. إذا كان أحد الوالدين يحمل الجين المتحور ، فإن 50 في المائة من أطفالهم سيرثون الجين ويكونون عرضة لخطر الإصابة بالورم الأرومي الشبكي.

أمثلة شائعة

تتضمن بعض الأمثلة على الجينات الكابتة للورم المرتبطة بالسرطان ما يلي:

• RB: الجين الكابت المسؤول عن الورم الأرومي الشبكي

• الجين p53: ينتج الجين p53 البروتين p53 الذي ينظم إصلاح الجينات في الخلايا. الطفرات في هذا الجين متورطة في حوالي 50 في المائة من السرطانات. الطفرات الموروثة في الجين p53 أقل شيوعًا من الطفرات المكتسبة وتؤدي إلى الحالة الوراثية المعروفة باسم متلازمة لي فراوميني. رموز p53 للبروتينات التي تخبر الخلايا بالموت إذا تضررت بشكل لا يمكن إصلاحه ، وهي عملية يشار إليها باسم موت الخلايا المبرمج.

• جينات BRCA1 / BRCA2: هذه الجينات مسؤولة عن حوالي 5 إلى 10 في المائة من سرطانات الثدي ، لكن الطفرات الجينية BRCA1 والطفرات الجينية BRCA2 ترتبط بزيادة خطر الإصابة بسرطانات أخرى أيضًا. (يرتبط BRCA2 أيضًا بزيادة خطر الإصابة بسرطان الرئة لدى النساء).

• جين APC: ترتبط هذه الجينات بزيادة خطر الإصابة بسرطان القولون لدى الأشخاص المصابين بداء السلائل الورمي الغدي العائلي.

• جين PTEN: إن جين PTEN هو أحد الجينات غير BRCA التي يمكن أن تزيد من خطر إصابة المرأة بسرطان الثدي (خطر يصل إلى 85٪ مدى الحياة). وهو مرتبط بكل من متلازمة ورم وعائي PTEN ومتلازمة كاودن. ترميز الجينات للبروتينات التي تساعد في نمو الخلايا ولكنها تساعد الخلايا أيضًا على الالتصاق ببعضها البعض. عندما يتم تحور الجين ، يكون هناك خطر أكبر من أن الخلايا السرطانية سوف "تنفصل" أو تنتقل.

في الوقت الحالي ، تم التعرف على أكثر من 1200 من الجينات الكابتة للورم البشري. تمتلك جامعة تكساس قاعدة بيانات للجينات الكابتة للورم تسرد العديد من هذه الجينات

الجينات الكابتة للورم وعلاجات السرطان

قد يساعد فهم الجينات الكابتة للورم أيضًا في تفسير بعض الأسباب التي تجعل العلاجات ، مثل العلاج الكيميائي ، لا تعالج السرطان تمامًا. تعمل بعض علاجات السرطان على تحفيز الخلايا على الانتحار. نظرًا لأن بعض الجينات الكابتة للورم تؤدي إلى عملية موت الخلايا المبرمج (موت الخلايا) ، فعندما لا تعمل بشكل صحيح ، قد لا تتمكن الخلايا السرطانية من المرور بعملية موت الخلايا المبرمج كما قد تفعل الخلايا الأخرى.

كلمة من Verywell

يمكن أن يساعد التعرف على وظيفة الجينات الكابتة للورم والجينات المسرطنة المشاركة في تكوين السرطان ، بالإضافة إلى خصائص الخلايا السرطانية وكيف تختلف الخلايا السرطانية عن الخلايا الطبيعية ، الباحثين في البحث عن طرق جديدة لتحديد الأشخاص المعرضين لخطر الإصابة بالسرطان و لعلاج السرطانات التي تحدث.

يعرف الخبراء أن التغييرات في الجينومات نفسها ليست فقط هي المهمة ، ولكن تعديل طريقة التعبير عن الجينات دون تغييرات جينية (المعروفة باسم علم التخلق) يلعب دورًا في السرطان. من المحتمل أن التغيرات في بيئة أنسجتنا قد تؤثر على "تعبير" البروتينات المثبطة للورم التي تصنعها هذه الجينات.

على سبيل المثال ، نظرت إحدى الدراسات في الدور الذي يمكن أن تلعبه الأعشاب الطبية في تنشيط جزيئات تثبيط الورم 5 ، كما نظرت العديد من الدراسات الأخرى في دور الأنماط الغذائية في تنشيط مثبط الورم.