Uzroci poremećaja staničnog ciklusa, odnosno, tačno određenog procesa rasta, razvoja i diobe stanice mogu biti različiti, no rezultat je vrlo čest razvoj tumora. Kao neki od najčešćih, navodi se utjecaj sredine: zračenje, virusne infekcije i neke hemijske tvari koje mogu uzrokovati poremećaje genetičke šifre sadržane u DNK i tako dovesti do mutacija. Neke od tih mutacija mogu dovesti do nekontrolisanog rasta i diobe stanica. Također, i unutar organizma i same genetičke šifre postoje faktori koji su povezani sa nastankom kancera. Geni, označeni skupnim imenom onkogeni i protoonkogeni imaju potencijal da uzrokuju tumore. Protein koji nastaje kao produkt aktivnosti onkogena nazivamo onkoprotein.
Prvi put se termin “onkogen” spominje 1914. godine u knjizi O porijeklu malignih tumora koju je napisao njemački biolog Theodor Boveri. Ovdje Boveri teoretizira o genima, u njegovo doba tek teoretskoj i apstraktnoj pojavi, kao o jednom od uzroka malignih oboljenja. Međutim, tek će 1969. termin onkogen biti upotrijebljen da bi se označile sekvence DNK koje imaju veze sa povećanim rizikom obolijevanja od raka. Godinu dana poslije, 1970. godine, biće potvrđeno postojanje prvog onkogena, koji je dobio naziv src, prema sarcoma (šifre gena se stavljaju u kurziv), a ovo je bio onkogen porijeklom iz jednog virusa. Zapravo, preciznije, to je protoonkogen, normalan gen koji, ako je mutiran, može izazvati rak. Za otkriće src, koji je u biti gen za jednu tirozin-kinazu, J. Michael Bishop i Harold E. Varmus će 1989. godine dobiti Nobelovu nagradu za fiziologiju ili medicinu.
Priča o onkogenima i protoonkogenima je prilično komplikovana. Kada jednom, kao vrsta, budemo uspjeli razumjeti sve nijanse ovih odnosa između onkogena, protoonkogena i onkoproteina, tada ćemo biti na putu da stvorimo skoro-savršene terapije za maligna oboljenja.
Ono što do sada razumijemo je malo, ali je izuzetno važno. Recimo, shvatili smo da se one stanice našeg ili životinjskog organizma kod kojih je poremećen stanični ciklus ili neke druge kritične funkcije bivaju “škartirane”. To se dešava u procesu apoptoze, “programirane smrti” stanica. Stanice koje se počnu nenormalno dijeliti, što je u osnovi i uzrok tumora, u normalnim uslovima će biti uništene, a to se dešava pomoću određenih proteina, koji su, jelda, proizvodi gena. Međutim, ako je neki takav gen mutiran, on neće proizvoditi dovoljno proteina koji može uništiti podivljale stanice ili će proizvoditi protein koji nije funkcionalan. Tako će ove stanice preživjeti i napraviti haos u organizmu. Većina takvih proteina ima signalnu ulogu u procesu regulacije mitoze.
Do promjena i aktivacije protoonkogena u onkogene može doći mutacijom ili tog gena ili sekvence uz taj gen, zadužene za regulaciju aktivnosti gena (promotor). Ovo potonje može dovesti do pretjerane ili smanjene proizvodnje nekog proteina. Dakle, kod nekih gena je loša povećana ekspresija, a kod nekih smanjena ekspresija.
Zanimljivo je da do promjena koje vode aktivaciji onkogena može doći i u hromosomskim aberacijama – koje spadaju u vrlo teške genetičke poremećaje i zapravo jedinke sa teškim aberacijama ne prežive. No, postoje i poremećaji hromosoma koji se nekako “provuku”. Tako je translokacija Filadefija hromosom (Philadelphia hromosom) povezana sa leukemijom. Translokacije su inače promjene u kojima se dijelovi hromosoma otkinu i pređu, translociraju se, na drugi hromosom. U spomenutom slučaju dolazi do recipročne translokacije između hromosoma 9 i 22, što uzrokuje fuziju dva gena (tačnije, dva gena se nađu jedan do drugog). ABL1 gen sa hromosoma 9, koji kodira jednu tirozin-kinazu, nađe se do BCR gena na hromosomu 22, što formira BCR-ABL1 fuzirani gen. Ovaj gen ima veliku ekspresiju tirozin kinaze jer je zbog poremećaja, uvijek na poziciji “uključeno”. Zbog toga se stanice nekontrolisano dijele.
Nastanak Filadelfija hromosoma |
Dakle, ako ima previše proteina koji promoviše diobu stanica, doći će do stvaranja tumora.
U drugom slučaju, ako postoje, a postoje, geni čiji proizvod supresira diobu stanica i ima ulogu u apoptozi te tako elimiše nenormalne stanice i taj gen je mutira te njegov proizvod ne može vršiti svoju funkciju – opet dolazi do stvaranja tumora.
Takav je recimo gen TP53 čiji proizvod, protein p53 supresira tumore te ga naučnici zovu “gen čuvar”. Protein p53 “posprema” stanice koje su se otele kontroli. Također, BRCA1 i BRCA2 geni su tumor supresori i ako su mutirani, pa njihov proizvod- protein ne vrši svoju funkciju kako treba, doći će do stvaranja raka. U slučaju BRCA gena, radi se o raku jajnika ili dojke.
1. Najstrašnija riječ: rak
2. Pristupi terapiji tumora-klasični pristupi
3. Pristupi terapiji raka-novi pristupi