Por qué los genes supresores de tumores son importantes en el cáncer

Los genes supresores de tumores producen proteínas que regulan el crecimiento de las células y juegan un papel importante en la prevención del desarrollo de células cancerosas.

Cuando los genes supresores de tumores se alteran o inactivan debido a una mutación (ya sea una que está presente al nacer o una que ocurre más adelante en la vida), producen proteínas que son menos efectivas para controlar el crecimiento y / o reparación celular. El resultado es un crecimiento descontrolado de células dañadas o anormales, lo que conduce a un crecimiento descontrolado y al desarrollo de tumores cancerosos.

Los genes supresores de tumores también se conocen como antioncogenes o genes de pérdida de función.

Tipos de genes supresores de tumores

Los genes supresores de tumores son de tres tipos principales. Cada tipo tiene una función diferente:

• Decirle a las células que disminuyan la velocidad y dejen de dividirse

• Reparar el daño al ADN celular que resulta de la división y que podría provocar cáncer

• Causar que las células dañadas inicien un proceso llamado muerte celular programada o apoptosis

Oncogenes frente a genes supresores de tumores

En el desarrollo del cáncer intervienen dos tipos principales de genes: los oncogenes y los genes supresores de tumores. El término oncogenes significa literalmente "genes del cáncer" y estos genes dan como resultado el crecimiento descontrolado de las células. (Los protooncogenes son los genes que ayudan a las células a crecer y, cuando mutan para que funcionen mal, se denominan oncogenes).

Los genes supresores de tumores son más fáciles de describir usando una analogía.

Analogía con la conducción: los genes supresores de tumores son los frenos

Cada vez más, la investigación sobre el cáncer se adentra en la inmunoterapia debido a los "interruptores de encendido y apagado" para el cáncer que se han descubierto. Puede resultar muy técnico y confuso, por lo que puede ser útil pensar en las células como automóviles.

Cada celda tiene un acelerador y frenos. En autos normales, ambos funcionan bien. Múltiples procesos aseguran que se mantengan en equilibrio para que el automóvil se mueva de manera constante, pero no se estrelle.

El cáncer comienza con una serie de mutaciones en los genes. Los genes funcionan como un modelo para producir proteínas con diferentes funciones. Algunas mutaciones no son gran cosa, viajan silenciosamente y no se meten con nada. Se llaman mutaciones pasajeras.

Luego llegamos a las mutaciones de controladores. El conductor puede decidir ir demasiado rápido o demasiado lento, y son estas mutaciones impulsoras las que impulsan el crecimiento de las células cancerosas.

El cáncer puede estar relacionado con problemas con el acelerador o los frenos, pero a menudo, el daño tanto a los oncogenes como a los genes supresores de tumores ocurre antes de que se desarrolle el cáncer. En otras palabras, el acelerador debe estar pegado al piso Y los frenos deben funcionar mal. El hecho de que el cáncer a menudo requiera una serie de mutaciones diferentes es, en parte, la razón por la que el cáncer es más común en las personas mayores. Más tiempo permite más mutaciones.

En esta analogía del coche:

• Los oncogenes son los genes que controlan el acelerador

• Los genes supresores de tumores controlan los frenos

Usando esta analogía en referencia a los diferentes tipos de genes supresores de tumores enumerados anteriormente:

• Algunos tipos son responsables de pisar los frenos.

• Algunos reparan frenos rotos

Herencia y oncogenes frente a genes supresores de tumores

Existen varias diferencias importantes entre los oncogenes y los genes supresores de tumores en el cáncer.

En general, los oncogenes son dominantes. En nuestro cuerpo, tenemos dos conjuntos de cada uno de nuestros cromosomas y dos conjuntos de genes: uno de cada uno de nuestros padres. Con genes dominantes, solo una de las dos copias necesita mutar o ser anormal para que ocurra un efecto negativo.

Tomemos, por ejemplo, los ojos marrones. Si las personas heredan una copia del gen de ojos marrones y una copia del gen de ojos azules, el color de sus ojos siempre será marrón. En la analogía del automóvil, solo se necesita una copia de un gen mutado que controla el acelerador para que el automóvil se salga de control (solo uno de los dos protooncogenes necesita mutar para convertirse en un oncogén).

Los genes supresores de tumores, por el contrario, tienden a ser recesivos. Es decir, al igual que se necesitan dos genes para los ojos azules para tener ojos azules, dos genes supresores deben estar dañados para contribuir al cáncer.

Es importante señalar que la relación entre los oncogenes y los genes supresores de tumores es mucho más compleja que esto, y los dos a menudo están entrelazados. Por ejemplo, una mutación en un gen supresor puede resultar en proteínas que no pueden reparar mutaciones en un oncogén, y esta interacción impulsa el proceso hacia adelante.

Genes supresores de tumores y la "hipótesis de los 2 aciertos"

Comprender la naturaleza recesiva de los genes supresores de tumores puede ser útil para comprender las predisposiciones genéticas y el cáncer hereditario.

Ejemplos de genes supresores de tumores son los genes BRCA1 / BRCA2, también conocidos como "genes del cáncer de mama". Las personas que tienen una mutación en uno de estos genes tienen un mayor riesgo de desarrollar cáncer de mama (entre otros cánceres).

Sin embargo, no todas las personas con el gen desarrollan cáncer de mama. La primera copia de estos genes muta al nacer, pero no es hasta que ocurre otra mutación después del nacimiento (una mutación adquirida o mutación somática) que se producen proteínas de reparación anormales que aumentan el riesgo de cáncer.

Es importante tener en cuenta que hay varios genes asociados con el desarrollo del cáncer de mama (no solo los genes BRCA), para los cuales se dispone de pruebas genéticas, y se cree que muchos de ellos son genes supresores de tumores.

Esta naturaleza recesiva es a lo que se hace referencia en la "hipótesis de dos aciertos" del cáncer. La primera copia (en el ejemplo anterior, la copia heredada del gen defectuoso) es el primer impacto, y una mutación posterior en la otra copia del gen más adelante en la vida es el segundo impacto.

Es de destacar que tener "2 aciertos" por sí solo no es suficiente para provocar cáncer. Entonces debe ocurrir daño a las células de ADN (del ambiente o debido a procesos metabólicos normales en las células), y juntas las dos copias mutadas del gen supresor de tumores son incapaces de crear proteínas efectivas para reparar el daño.

Genes supresores de tumores y cáncer hereditario

Según la Sociedad Estadounidense del Cáncer, los síndromes de cáncer hereditario representan entre el 5% y el 10% de los cánceres, 2 pero los estudios sugieren que el porcentaje de cánceres que se pueden atribuir a estos genes puede ser mucho mayor.3 El cribado genético ahora está disponible para varios de los casos de cáncer. estos síndromes, pero en muchos casos, no se puede encontrar una predisposición genética con las pruebas. En este caso, es muy útil que las personas trabajen con un asesor genético que pueda comprender más sobre el riesgo según la familia.

Dos funciones básicas de los genes supresores de tumores: guardianes y cuidadores

Como se señaló anteriormente, los genes supresores de tumores pueden funcionar como "frenos" del automóvil de tres formas principales, pero inhibiendo el crecimiento celular, reparando el ADN roto o provocando la muerte de una célula. Estos tipos de genes supresores de tumores se pueden considerar como genes "guardianes".

Sin embargo, algunos genes supresores de tumores funcionan más bien como un cuidador. Estos genes crean proteínas que supervisan y regulan muchas de las funciones de otros genes para mantener la estabilidad del ADN.

En los ejemplos siguientes, Rb, APC y p53 funcionan como guardianes. En contraste, los genes BRCA1 / BRCA2 funcionan más como cuidadores y regulan la actividad de otras proteínas involucradas en el crecimiento y reparación celular.

Ejemplos de

Se han identificado muchos genes supresores de tumores diferentes y es probable que se identifiquen muchos más en el futuro.

Historia

Los genes supresores de tumores se identificaron por primera vez entre los niños con retinoblastoma. En el retinoblastoma, a diferencia de muchos genes supresores de tumores, el gen del tumor que se hereda es dominante y, por lo tanto, permite que se desarrollen cánceres en niños pequeños. Si uno de los padres es portador del gen mutado, entonces el 50 por ciento de sus hijos heredarán el gen y estarán en riesgo de retinoblastoma.

Ejemplos comunes

Algunos ejemplos de genes supresores de tumores asociados con el cáncer incluyen:

• RB: el gen supresor responsable del retinoblastoma

• Gen p53: el gen p53 crea la proteína p53 que regula la reparación de genes en las células. Las mutaciones en este gen están implicadas en alrededor del 50 por ciento de los cánceres. Las mutaciones heredadas en el gen p53 son mucho menos comunes que las mutaciones adquiridas y dan como resultado la afección hereditaria conocida como síndrome de Li Fraumeni. El p53 codifica proteínas que le dicen a las células que mueran si se dañan sin posibilidad de reparación, un proceso conocido como apoptosis.

• Genes BRCA1 / BRCA2: estos genes son responsables de alrededor del 5 al 10 por ciento de los cánceres de mama, pero tanto las mutaciones del gen BRCA1 como las mutaciones del gen BRCA2 también están asociadas con un mayor riesgo de otros cánceres. (BRCA2 también está relacionado con un mayor riesgo de cáncer de pulmón en las mujeres).

• Gen APC: estos genes están asociados con un mayor riesgo de cáncer de colon en personas con poliposis adenomatosa familiar.

• Gen PTEN: el gen PTEN es uno de los genes no BRCA que puede aumentar el riesgo de que una mujer desarrolle cáncer de mama (hasta un 85 por ciento de riesgo de por vida). Se asocia tanto con el síndrome de tumor de hamartoma PTEN como con el síndrome de Cowden. El gen codifica proteínas que ayudan en el crecimiento celular pero también ayudan a que las células se unan. Cuando el gen está mutado, existe un mayor riesgo de que las células cancerosas se "rompan" o hagan metástasis.

En la actualidad, se han identificado más de 1200 genes supresores de tumores humanos. La Universidad de Texas tiene una base de datos de genes supresores de tumores que enumera muchos de estos genes.

Genes supresores de tumores y tratamientos contra el cáncer

Comprender los genes supresores de tumores también puede ayudar a explicar un poco por qué las terapias, como la quimioterapia, no curan por completo el cáncer. Algunos tratamientos contra el cáncer funcionan para estimular a las células a suicidarse. Dado que algunos genes supresores de tumores desencadenan el proceso de apoptosis (muerte celular), cuando no funcionan correctamente, es posible que las células cancerosas no puedan pasar por el proceso de apoptosis como lo harían otras células.

Una palabra de Verywell

Conocer la función de los genes supresores de tumores y los oncogenes involucrados en la formación del cáncer, así como las características de las células cancerosas y cómo las células cancerosas se diferencian de las células normales, puede ayudar a los investigadores a buscar nuevas formas de identificar a las personas en riesgo de cáncer y para tratar cánceres que

Los expertos saben que no solo importan los cambios en los genomas, sino que la modificación de la forma en que se expresan los genes sin cambios genéticos (conocida como epigenética) juega un papel en el cáncer. Es posible que los cambios en el entorno de nuestros tejidos afecten la "expresión" de las proteínas supresoras de tumores producidas por estos genes.

Por ejemplo, un estudio analizó el papel que pueden desempeñar las hierbas medicinales en la activación de moléculas supresoras de tumores, 5 y varios otros estudios han analizado el papel de los patrones dietéticos en la activación de los supresores de tumores.6