Kodėl navikų slopinimo genai svarbūs vėžio vystymuisi?

Vėžio prevencijoje itin svarbų vaidmenį atlieka navikų slopinimo genai – jie lemia, kad ląstelės dauginasi ir auga tik tada, kai to reikia. Jie sukuria baltymus, atsakingus už ląstelių augimo reguliavimą bei nurodančius kūno sistemoms stabdyti nenormalų ląstelių dauginimąsi.

Navikų slopinimo genų funkcija

Kai navikų slopinimo genuose įvyksta pokyčių arba jie nustoja veikti dėl mutacijų (kurios gali būti įgimtos arba atsirasti vėliau gyvenime), jų baltymai nustoja efektyviai kontroliuoti ląstelių elgseną. Dėl to išnyksta augimo stabdžiai ir organizme ima nekontroliuojamai daugintis pažeistos ar nenormalios ląstelės – susiformuoja vėžinis auglys.

Dar vienas šių genų pavadinimas – antionkogenai.

Pagrindinės navikų slopinimo genų grupės

• Genai, signalizuojantys ląstelėms nustoti dalytis, kai jau nebereikia augti.
• Genai, atsakingi už DNR pažeidimų ištaisymą ląstelėse. Jie padeda išvengti pavojingų genetinių klaidų, kurios galėtų paskatinti vėžio atsiradimą.
• Genai, kurie sukelia programuotą ląstelės žūtį – vadinamąją apoptozę, kai ląstelė yra stipriai pažeista.

Palyginimas: onkogenai ir navikų slopinimo genai

Kai kalbame apie vėžio vystymąsi, dažniausiai minimi du pagrindiniai genų tipai: onkogenai ir navikų slopinimo genai. Onkogenai lemia ląstelių augimo spartėjimą (jų normali pirmtakai vadinami proto-onkogenais). Kai šie genai mutuoja, jie tampa pernelyg aktyvūs, dėl ko ląstelės ima nekontroliuojamai daugintis.

Navikų slopinimo genai veikia tarsi automobilio stabdžiai, kol onkogenai atlieka akseleratoriaus funkciją. Esant subalansuotai genų veiklai, ląstelės auga ir dalijasi tvarkingai, tačiau vėžiui pradėti reikia, kad šie procesai būtų išbalansuoti.

Kodėl būtinas dvigubas defektas?

Daugeliu atvejų vėžiui atsirasti būtina, kad būtų neaktyvūs abudu navikų slopinimo geno variantai (kurie paveldimi iš tėvų). Tai vadinama „dviejų smūgių“ (two hit) hipoteze – pirmasis „smūgis“ dažnai būna paveldėta mutacija, o antrasis – gyvenimo eigoje įgyta nauja mutacija. Tik tada ląstelės praranda visą apsaugą nuo nekontroliuojamo dalijimosi.

Onkogenų, priešingai, pakanka vienos pakitusios geno kopijos, kad ląstelė pradėtų elgtis pavojingai.

Paveldimumas ir vėžio rizika

Yra žinoma daug atvejų, kai navikų slopinimo genai lemia paveldimą polinkį sirgti onkologinėmis ligomis. Geriausiai ištirti – BRCA1 ir BRCA2 genai, kurie siejami su didesne krūties ir kitų vėžių rizika. Tačiau ne kiekvienas, paveldėjęs šių genų mutaciją, būtinai susirgs – dažniausiai reikia, kad vėliau gyvenime būtų paveikta ir antroji geno kopija.

Navikų slopinimo genų defektai sudaro apie 5–10 % visų paveldimų vėžio sindromų, tačiau kai kurie tyrimai rodo, kad reali įtaka gali būti dar didesnė. Genetiniai tyrimai, o esant poreikiui – genetinė konsultacija šeimai, gali padėti geriau suprasti individualią riziką.

Navikų slopinimo genų vaidmuo ląstelėje

Šie genai gali veikti kaip „vartininkai“, kurie tiesiogiai kontroliuoja ląstelės augimą, DNR atstatymą arba apoptozę. Kiti svarbesni genai veikia kaip „šeimininkai“ – jie tvarko kitas sistemas ir užtikrina genetinės informacijos stabilumą.

Pagrindiniai pavyzdžiai

• RB genas – atsakingas už retinoblastomos (akių tinklainės vėžio) vystymąsi. Dėl šio geno defektų liga gali būti paveldima ir pasireikšti vaikystėje.
• p53 genas – saugo ląstelę nuo DNR pažeidimų pasekmių. Mutacijos šiame gene aptinkamos beveik pusėje visų vėžio atvejų. Kai kuriais atvejais paveldimos, bet dažniau jos įgyjamos vėliau.
• BRCA1/BRCA2 genai – šie genai ypač svarbūs krūties vėžio rizikai, tačiau taip pat turi įtakos ir kitų rūšių vėžiui (pavyzdžiui, BRCA2 mutacija susijusi su didesne plaučių vėžio rizika moterims).
• APC genas – jo pokyčiai siejami su polinkiu sirgti storosios žarnos vėžiu, esant šeiminiam adenominių polipų sindromui.
• PTEN genas – padidina tikimybę susirgti krūties vėžiu. Mutacija susijusi su PTEN navikų bei Cowden sindromu. Genas atsakingas ne tik už ląstelių augimą, bet ir už jų tarpusavio sąveiką, o dėl pažeidimo išauga metastazių rizika.

Šiuo metu identifikuota daugiau nei 1200 skirtingų žmogaus navikų slopinimo genų, o jų tyrimai nuolat plečiasi.

Navikų slopinimo genai ir gydymas

Tik gerai supratus navikų slopinimo genų funkciją galima paaiškinti, kodėl kai kurios terapijos, pavyzdžiui, chemoterapija, ne visada yra veiksmingos. Jei vėžio ląstelės praranda gebėjimą inicijuoti apoptozę, gydymas, kuris sukelia šią reakciją, gali būti mažiau efektyvus.

Dabartiniai tyrimai rodo, jog reikšmę turi ne tik konkrečių genų mutacijos, bet ir epigenetiniai pokyčiai – kaip genai yra išreiškiami, net jei jų DNR seka nepakitus. Į aplinkos veiksnius reaguojantys baltymų gamybos mechanizmai lemia, kaip navikų slopinimo genai atliks savo funkciją.

Gilinantis į šių genų veiklą, mokslininkai ieško naujų kelių tiek ankstyvai vėžio diagnostikai, tiek efektyvesniam gydymui. Supratimas, kaip ląstelės praranda „stabdžius“ ir kas lemia šių procesų išsiderinimą, yra svarbus žingsnis kuriant individualizuotas terapijas ir gerinant paveldimų vėžio formų prognozę.