Transformacja nowotworowa

Choroby nowotworowe są jedną z najczęstszych przyczyn zgonów na świecie. Niestety prognozy wskazują, że liczba zachorowań będzie rosnąć. Proces nowotworzenia,  jest wieloczynnikowy i wielostopniowy. Za powstawanie nowotworów odpowiadają nie tylko czynniki środowiskowe, ale również czynniki genetyczne i epigenetycznemodyfikacje epigenetyczneepigenetyczne.

Co to jest nowotwór?

RiV1OiEebziXm1

Ilustracja przedstawia niewielkiego włókniaka rosnącego na górnej powiece. Jego wygląd jest zbliżony do wyglądu skóry, ma owalny, lekko spłaszczony kształt.

Nowotwór to nieprawidłowa tkanka wywodząca się z prawidłowych komórek organizmu, które uległy transformacji nowotworowej, czyli przemianie w komórki nowotworowe. 

Wyróżnia się:

• nowotwory łagodne (np. gruczolakigruczolakgruczolaki, włókniakiwłókniakwłókniaki, mięśniakimięśniakmięśniaki) - rosną wolno, są wyraźnie odgraniczone od okolicznych tkanek, a często otorbione, przez co nie dają więc przerzutów;

• nowotwory złośliwe (np. rakirakraki, mięsakimięsakmięsaki, chłoniakichłoniakchłoniaki, białaczkibiałaczkibiałaczki) - rosną szybko, naciekają tkanki i dają przerzuty.

Czynniki kancerogenne

Czynniki kancerogenne to czynniki biologiczne, chemiczne lub fizyczne zwiększające ryzyko powstania nowotworu. Ich działanie polega najczęściej na uszkadzaniu DNA komórek i wywoływaniu mutacji w genach kontrolujących podziały komórkowe.

Wiele czynników kancerogennych jest jednocześnie mutagenami, ponieważ powodują trwałe zmiany w materiale genetycznym. Do kancerogenów fizycznych zalicza się m.in. promieniowanie jonizujące i UV, do chemicznych – składniki dymu tytoniowego (wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, np. beznopiren, nitrozoaminy, arsen) i niektóre związki przemysłowe (azbest, chlorek winylu), a do biologicznych – wybrane wirusy onkogenne. Nagromadzenie mutacji w komórce może prowadzić do utraty kontroli nad cyklem komórkowym i niekontrolowanych podziałów, czyli rozwoju nowotworu.

Etapy transformacji nowotworowej

Transformacja nowotworowa, czyli kancerogeneza ma podłoże genetyczne i przebiega w trzech etapach, które mogą trwać nawet kilka lat. Są to: inicjacja, promocjaoraz progresja.

RK1E6AFJA6ABM

Ilustracja schematycznie przedstawia etapy kancerogenezy. Na górze schematu widać owalną komórkę w kolorze różowym z niebieskim, okrągłym, dużym jądrem wewnątrz. Jest to komórka prawidłowa. Prowadzi od niej w dół niebieska strzałka z podpisem: inicjacja, a z drugiej strony: pierwsza mutacja. Poniżej w klamrze zilustrowany jest etap promocji i poliferacji. Pod komórką prawidłową znajduje się komórka zmutowana o nierównym, owalnym konturze. Od niej w dół biegną dwie strzałki – jedna do takiej samej komórki, druga do owalnej komórki z jaśniejszym, niebieskim jądrem i obwódką z przerywanych linii. Od drugiej komórki w dół prowadzą dwie różowe linie w dół. Na końcu każdej z nich znajdują się po trzy komórki zmutowane połączone ze sobą z podpisem: nowotwór łagodny. Od nich w dół biegnie niebieska strzałka z podpisem: progresja, a z drugiej strony: nabycie fenotypu złośliwego. Pod klamrą, na samym dole schematu widać skupisko komórek w postaci nieregularnych wielokątów, jedna z nich posiada dwa jądra.

Komórki nowotworowe różnią się wieloma cechami od komórek prawidłowych ciała. Do najważniejszych różnic należą: niekontrolowane i szybkie podziały, podatność na mutacje, brak apoptozy (potencjalna nieśmiertelność) oraz zdolność do tłumienia reakcji obronnych ze strony organizmu.

Genetyczne podłoże transformacji nowotworowej

Przekształcenie komórki prawidłowej w nowotworową jest najczęściej powodowane mutacjami w obrębie trzech klas genów:

• protoonkogenów, 

• genów supresorowych (antyonkogenów), 

• genów stabilizujących (mutatorowych). 

Mutacje powodujące transformację nowotworową mogą być odziedziczone lub nabyte.

Protoonkogeny

Protoonkogeny kodują białka stymulujące wzrost i podział komórek. Mutacje punktowe i translokacje chromosomowe protoonkogenów mogą prowadzić do ich przekształcenia w onkogeny. Te z kolei kodują białka o zmienionej strukturze i funkcji, tzw. onkoproteiny, które działając wewnątrz komórki lub na jej powierzchni pobudzają ją do nieustannych podziałów oraz hamują procesy apoptotyczne.

R2NNWJoLMhTEW

Ilustracja schematycznie przedstawia trzustkę, w której znajduje się guz rakowy. Trzustka leży między żołądkiem a kręgosłupem, jej szersza część przylega do dwunastnicy. Od tego miejsca stopniowo zwęża się, jej powierzchnia jest nieregularna. Poniżej znajdują się jelita. Na powierzchni trzustki widoczna jest brązowa plama.

Geny supresorowe

Geny supresorowe hamują podziały komórkowe oraz kontrolują cykl komórkowy, zapobiegając niekontrolowanemu namnażaniu się komórek i rozwojowi nowotworu. Mutacje w tych genach prowadzą do utraty kontroli nad cyklem komórkowym.  Mutacja w jednym z genów supresorowych -  geniegen TP53genieTP53gen TP53TP53 jest najczęstszą zmianą genetyczną w nowotworach ludzkich (ponad 50%).

Geny stabilizujące

Geny stabilizujące kodują białka należące do systemów naprawczych uszkodzonego DNA. Białka biorące udział w mechanizmach naprawy DNA uczestniczą w procesie replikacji, podczas którego eliminują zachodzące błędy. Mutacje tych genów prowadzą do nagromadzenia mutacji w innych genach, m.in. w genach regulujących wzrost i podziały komórkowe, co może skutkować niekontrolowanym namnażaniem się komórek. 

Profilaktyka

Dużą rolę w profilaktyce nowotworów odgrywają badania diagnostyczne. Należy je wykonywać regularnie, nawet przy braku jakichkolwiek niepokojących symptomów, ponieważ nowotwór w początkowym stadium rozwoju nie daje żadnych uchwytnych objawów – pojawiają się one dopiero wtedy, kiedy rosnący guz uciska okoliczne narządy. Tymczasem wczesna diagnoza jest kluczowa w rokowaniu. Zdecydowaną większość chorób nowotworowych wykrytych na początkowym etapie można całkowicie wyleczyć.

Ponieważ najczęstszym czynnikiem zwiększającym ryzyko zachorowania na nowotwór jest wiek, diagnostykę nowotworową zaleca się na ogół osobom, które ukończyły 50. rok życia. Na przykład wszystkim osobom po przekroczeniu tego wieku (zarówno kobietom, jak i mężczyznom) zaleca się przeprowadzanie co najmniej jednego okresowego badania pod kątem nowotworu jelita grubego. Kobiety po 25. roku życia powinny uczestniczyć w badaniach przesiewowych w kierunku raka szyjki macicy. Z kolei w celu wykrycia raka piersi każda kobieta po 50. roku życia powinna systematycznie wykonywać mammografię. Mężczyznom po 50. roku życia zaleca się badanie stężenia PSAPSAPSA, z uwagi na wzrost zachorowań na raka prostaty.

Zdarza się jednak, że z powodu predyspozycji genetycznych diagnostykę nowotworową trzeba zaczynać wcześniej i częściej przeprowadzać badania. Dlatego ogromne znaczenie w profilaktyce nowotworów ma wywiad rodzinny, dzięki któremu można ustalić, na jakie nowotwory chorowali krewni i w jakim wieku. Na tej podstawie lekarz zleca badanie genetyczne, pozwalające określić, czy u danej osoby występuje gen odpowiedzialny za zwiększone ryzyko zachorowania na dany nowotwór.

Stwierdzenie zwiększonego ryzyka zachorowania nie oznacza, że nowotwór z pewnością rozwinie się u danej osoby. Oprócz czynników genetycznych ważną rolę w procesie karcynogenezy odgrywają czynniki środowiskowe, w szczególności czynniki stylu życia, a są nimi: 

Podsumowanie

• Nowotwór to nieprawidłowa tkanka powstała z prawidłowych komórek, które uległy transformacji nowotworowej (kancerogenezie). 

• Komórki nowotworowe dzielą się niekontrolowanie i nie reagują na mechanizmy regulujące cykl komórkowy.

• Wyróżnia się: o nowotwory łagodne – rosną wolno, są odgraniczone od pozostałych tkanek organizmu, nie dają przerzutów, a nowotwory złośliwe – rosną szybko, naciekają inne tkanki i tworzą przerzuty. 

• Transformacja nowotworowa ma podłoże genetyczne i jest wynikiem nagromadzenia mutacji DNA. Przebiega etapami, często przez wiele lat:
  1. Inicjacja – powstanie mutacji w DNA,
  2. Promocja – namnażanie się zmutowanych komórek,
  3. Progresja – nabywanie cech złośliwości. 

• Komórki są stale narażone na działanie mutagenów: fizycznych, chemicznych, biologicznych. Mutageny wywołujące nowotwory nazywa się kancerogenami. 

• Transformacja nowotworowa wiąże się z mutacjami w trzech grupach genów:
  - protoonkogenach - kontrolują wzrost i podziały komórek, ich mutacje prowadzą do powstania onkogenów, które nadmiernie pobudzają podziały;
  - genach supresorowych - hamują proliferację i aktywują apoptozę, ich uszkodzenie prowadzi do niekontrolowanego wzrostu komórek;
  - genach stabilizujących - odpowiadają za naprawę DNA, ich mutacje sprzyjają gromadzeniu kolejnych uszkodzeń genetycznych.

• Mutacje powodujące nowotworzenie mogą być dziedziczne lub nabyte.

• Kluczowe znaczenie w profilaktyce nowotworów ma wczesna diagnostyka, ponieważ we wczesnym stadium często nie dają objawów. 

• Predyspozycje genetyczne nie oznaczają pewnego zachorowania — ważną rolę odgrywają również czynniki środowiskowe i styl życia.

Podsumowanie