سرطان و ژنتیک: نقش انکوژن‌ها و ژن‌های سرکوب‌گر تومور در رشد سلول‌های سرطانی
بدن ما از تریلیون‌ها سلول تشکیل شده است که باید برای سالم نگه داشتن ما با هم کار کنند. سلول‌های ما باید بتوانند تقسیم شوند تا سلول‌های جدیدی برای کمک به رشد بدن یا جایگزینی سلول‌های مرده ایجاد کنند. در عین حال، رشد و تقسیم سلولی باید کنترل شود، بنابراین سلول‌ها بیش از حد رشد نمی‌کنند و سلول‌های اطراف خود را از بین نمی‌برند.
گروه پزشکان بهایند، اولین مرکز هوشمند فوق تخصصی پیشگیری، تشخیص و درمان سرطان (اولین مرکز تخصصی درمان هدفمند و ایمنی درمانی)
ارتباط مستقیم با مرکز:
ممکن است مفید باشد که یک سلول را مانند یک ماشین در نظر بگیرید. برای اینکه به درستی کار کند، باید راه‌هایی برای کنترل سرعت آن وجود داشته باشد یعنی راه‌هایی برای سرعت بخشیدن به رشد و تقسیم سلولی در صورت نیاز (مانند پدال گاز)، و راه‌هایی برای کنترل این رشد یا کند کردن آن (مانند پدال ترمز). همچنین باید راه‌هایی برای تعمیر قسمت‌های خودرو در صورت خرابی وجود داشته باشد.
رشد سلول به طور معمول توسط اعمال ژن‌های خاصی در داخل هر سلول کنترل می‌شود. سرطان زمانی شروع می‌شود که سلول‌های بدن غیرطبیعی می‌شوند و شروع به رشد خارج از کنترل می‌کنند. این اتفاق در جایی رخ می‌دهد که تغییراتی در ژن‌هایی که بر رشد سلول تأثیر می‌گذارند، وجود داشته باشد.انواع اصلی ژن‌هایی که در سرطان نقش دارند عبارتند از:
- انکوژن‌ها (Oncogenes)
- ژن‌های سرکوب‌کننده تومور (Tumor suppressor genes)
- ژن‌های ترمیم‌کننده DNA (DNA repair genes)
سرطان اغلب نتیجه تغییرات در بیش از یکی از این نوع ژن‌ها در داخل یک سلول است.
انکوژن‌ها
پروتئین انکوژن‌ها (Proto-oncogenes) ژن‌هایی هستند که به طور معمول به رشد و تقسیم سلول‌ها برای ساختن سلول‌های جدید یا کمک به زنده ماندن سلول‌ها کمک می‌کنند. هنگامی که یک پروتوانکوژن جهش می‌یابد (تغییر می‌کند) یا نسخه‌های زیادی از آن وجود دارد، می‌تواند در زمانی که قرار نیست روشن (فعال) شود، که در این مرحله به آن انکوژن می‌گویند.
هنگامی که این اتفاق می‌افتد، سلول می‌تواند شروع به رشد خارج از کنترل کند که ممکن است منجر به سرطان شود.یک پروتوانکوژن به طور معمول مانند پدال گاز روی ماشین عمل می‌کند. به رشد و تقسیم سلول کمک می‌کند. انکوژن مانند پدال گازی است که گیر کرده است و باعث می‌شود سلول به طور کنترل نشده‌ای تقسیم شود.انکوژن‌ها می‌توانند به روش‌های مختلف در سلول‌ها روشن (فعال) شوند. مثلا:
- انواع جهش‌های ژنی: برخی از افراد در “کد” ژن‌های خود تفاوت‌هایی دارند که می‌تواند باعث شود یک انکوژن همیشه روشن باشد. این نوع تغییرات ژنی می‌تواند از والدین به ارث برسد، یا می‌تواند در طول زندگی فرد، زمانی که در هنگام کپی کردن ژن در حین تقسیم سلولی اشتباهی رخ می‌دهد، رخ دهد.
- تغییرات اپی ژنتیک: سلول‌ها به طور معمول راه‌هایی برای روشن یا خاموش کردن ژن‌ها دارند که شامل تغییرات در خود ژن‌ها نمی‌شود. در عوض، گروه‌های شیمیایی مختلفی می‌توانند به مواد ژنتیکی (DNA یا RNA) متصل شوند که بر روشن بودن یا نبودن یک ژن تأثیر می‌گذارند. این نوع تغییرات اپی ژنتیک گاهی اوقات می‌تواند منجر به روشن شدن یک انکوژن شود.
- بازآرایی‌های کروموزومی: کروموزوم‌ها رشته‌های بلندی از DNA در هر سلول هستند که حاوی ژن‌های آن هستند. گاهی اوقات وقتی یک سلول در حال تقسیم است، توالی DNA در یک کروموزوم می‌تواند تغییر کند. این ممکن است ژنی را که به عنوان نوعی سوئیچ “روشن” عمل می‌کند در کنار یک پروتوانکوژن قرار دهد و این ژن را حتی زمانی که نباید روشن نگه دارد. این انکوژن جدید می‌تواند منجر به رشد خارج از کنترل سلول شود.
- تکثیر ژن: برخی از سلول‌ها نسخه‌های اضافی از یک ژن دارند که ممکن است منجر به تولید بیش از حد یک پروتئین خاص شود.
تعداد کمی از سندرم‌های سرطان خانوادگی با یک تغییر ارثی در یک انکوژن مرتبط هستند. این نوع تغییرات گاهی اوقات می‌تواند اولین قدم در تبدیل شدن یک سلول به سلول سرطانی باشد. اما بیشتر تغییرات مربوط به انکوژن‌ها در طول زندگی فرد به دست می‌آیند تا اینکه به ارث برسند.
ژن‌های سرکوب‌کننده تومور
ژن‌های سرکوب‌کننده تومور ژن‌های طبیعی هستند که تقسیم سلولی را کند می‌کنند یا به سلول‌ها می‌گویند که در زمان مناسب بمیرند (فرآیندی که به عنوان آپوپتوز (apoptosis) یا مرگ برنامه‌ریزی شده سلولی (programmed cell death) شناخته می‌شود).
هنگامی که ژن‌های سرکوب‌کننده تومور به درستی کار نمی‌کنند، سلول‌ها می‌توانند به طور کنترل نشده‌ای رشد کنند که می‌تواند منجر به سرطان شود.یک ژن سرکوب‌کننده تومور مانند پدال ترمز روی ماشین است. به طور معمول به جلوگیری از تقسیم بیش از حد سریع سلول کمک می‌کند، درست همانطور که ترمز از سرعت زیاد ماشین جلوگیری می‌کند. هنگامی که مشکلی در یک ژن سرکوب‌کننده تومور ایجاد می‌شود، مانند یک نوع بیماری‌زا (جهش) که مانع از کارکرد آن می‌شود، تقسیم سلولی می‌تواند از کنترل خارج شود.
تغییرات ارثی در ژن‌های سرکوب‌کننده تومور در برخی از سندرم‌های سرطان خانوادگی یافت شده است. آنها باعث می‌شوند که انواع خاصی از سرطان در خانواده‌ها ایجاد شود. اما بیشتر جهش‌های ژن سرکوب‌کننده تومور در طول زندگی فرد به دست می‌آیند، نه به ارث می‌رسند.به عنوان مثال، TP53 یک ژن سرکوب‌کننده تومور مهم است.
این ژن پروتئین p53 را کد می‌کند که به کنترل تقسیم سلولی کمک می‌کند. تغییرات ارثی در ژن TP53 می‌تواند منجر به سندرم Li-Fraumeni شود. اعضای خانواده مبتلا به این سندرم در معرض خطر ابتلا به انواع مختلفی از سرطان هستند، زیرا همه سلول‌های آنها این تغییر ژن TP53 را دارند.
تغییرات در ژن TP53 در سلول‌های سرطانی در افرادی که سندرم سرطان ارثی ندارند نیز بسیار رایج است. این تغییرات TP53 در طول زندگی فرد به دست می‌آیند. این تغییرات می‌توانند به رشد سلول‌های سرطانی کمک کنند، اما فقط در سلول‌های سرطانی یافت می‌شوند، نه در سلول‌های دیگر بدن، بنابراین نمی‌توانند به فرزندان فرد منتقل شوند.
ژن‌های ترمیم‌کننده DNA
هنگامی که یک سلول برای ساختن سلول‌های جدید تقسیم می‌شود، باید یک کپی جدید از تمام DNA خود بسازد. این یک فرآیند پیچیده است و گاهی اوقات منجر به اشتباهات در DNA می‌شود.ژن‌هایی که به عنوان ژن‌های ترمیم‌کننده DNA شناخته می‌شوند، مانند فردی عمل می‌کنند که ماشین را تعمیر می‌کند.
آنها به رفع اشتباهات در DNA کمک می‌کنند، یا اگر نتوانند آنها را برطرف کنند، باعث می‌شوند سلول بمیرد تا اشتباهات نتوانند مشکلات بیشتری ایجاد کنند.هنگامی که مشکلی در یکی از این ژن‌های ترمیم‌کننده DNA ایجاد می‌شود، می‌تواند به اشتباهات بیشتری در داخل سلول اجازه تجمع دهد. برخی از اینها ممکن است بر ژن‌های دیگر تأثیر بگذارند که می‌تواند منجر به رشد خارج از کنترل سلول شود.
مانند سایر انواع تغییرات ژنی، تغییرات در ژن‌های ترمیم‌کننده DNA می‌تواند از والدین به ارث برسد یا در طول زندگی فرد به دست آید.نمونه‌هایی از ژن‌های ترمیم‌کننده DNA شامل ژن‌های BRCA1 و BRCA2 است. افرادی که یک نوع بیماری‌زا (جهش) را در یکی از این ژن‌ها به ارث می‌برند، در معرض خطر بیشتری برای ابتلا به برخی از انواع سرطان، به ویژه سرطان سینه و تخمدان در بین زنان هستند.
اما تغییرات در این ژن‌ها گاهی اوقات در سلول‌های تومور در افرادی که یکی از این جهش‌ها را به ارث نبرده‌اند نیز دیده می‌شود.
