Генът p53 и неговата роля в рака

Съдържание

• Функция на p53 гена
• p53 Генни мутации
• Ракове и p53 генни мутации

Генът p53 (TP53) е ген, който е мутирал при много видове рак и е най-честата генна мутация, открита в раковите клетки. Генът е вид ген на супресор на тумора, който кодира протеин, който инхибира развитието и растежа на туморите. Като ген, който е създаден като „пазител на генома“, когато се инактивира, той може също да играе роля в устойчивостта, растежа и разпространението на рака, който се развива. Научете повече за функциите на TP53, как работи, за да спре образуването на рак, как може да бъде повреден и терапиите, които могат да помогнат за повторно активиране на ефекта му.

Генът p53 (p53) или неговите протеини се означава също като туморен протеин p53, клетъчен туморен антиген p53, фосфопротеин p53, антиген NY-CO-13 или свързан с трансформацията протеин 53.

Функция на p53 гена

Има два вида гени, които са важни за развитието и растежа на раковите заболявания: онкогени и туморни супресорни гени. Най-често натрупване на мутации в и двете онкогени и туморни супресорни гени е отговорен за развитието на рак.

Онкогени срещу туморни супресорни гени

Онкогените възникват, когато нормалните гени, присъстващи в тялото (прото-онкогени), са мутирали, което ги кара да бъдат активирани (непрекъснато включени). Тези гени кодират протеини, които контролират клетъчното делене и активирането, може да се разглежда като аналогично на това, че ускорителят е заседнал в долната позиция на автомобила.

За разлика от това, туморните супресорни гени кодират протеини, които функционират за възстановяване на повредена ДНК (така че клетката не може да се превърне в ракова клетка) или водят до смърт (програмирана клетъчна смърт или апоптоза) на клетки, които не могат да бъдат възстановени ( така че те не могат да се превърнат в ракова клетка). Те могат да имат и други функции, важни за растежа на рака, като например да играят роля в регулирането на клетъчното делене или ангиогенезата (растежа на нови кръвоносни съдове за хранене на тумор). Използвайки аналогията по-горе, туморните супресорни гени могат да се възприемат като спирачки на автомобила.

Тип ген на супресор на тумора, с който повече хора са запознати, са гените BRCA. Известно е, че BRCA генните мутации са свързани с развитието на рак на гърдата и други тумори.

Как генът p53 работи за предотвратяване на рак

P53 е протеин, чиято основна функция е да възстановява ДНК, за да предотврати предаването на променената ДНК в дъщерните клетки. Когато увреждането в ДНК е твърде голямо, за да бъде възстановено, протеините P53 сигнализират на клетките да претърпят програмирана клетъчна смърт (апоптоза).

Печалба от функция

Генът p53 е мутирал в около 50% от раковите клетки, но в допълнение към ролята си в потискането на тумора, самите ракови клетки могат да намерят начини да инактивират и променят гена, което води до нови функции, които помагат за поддържането на растежа на рака. Те се наричат ​​„печалба от функции.“ Някои от тези печалби от функции могат да включват:

• Индуциране на резистентност към лекарства срещу рак
• Регулиране на метаболизма (за да се даде предимство на раковите клетки пред нормалните клетки)
• Насърчаване на разпространението на тумора (метастази)
• Повишаване растежа на тумора
• Инхибиране на апоптозата на раковите клетки
• Индуциране на геномна нестабилност
• Улесняване на ангиогенезата

Аналогия, описваща гена P53

Много опростен начин да разгледате гена p53 би бил да се представите като ген p53, а водопроводчик като един от протеините, които можете да контролирате. Ако имате теч на вода и „функционирате правилно“, ще можете да се обадите на водопроводчика. След това водопроводчикът може да дойде във вашия дом и да поправи течащия кран, или да го премахнете напълно, за да спре изтичането на вода. Ако не сте успели да осъществите обаждането (аналогично на дефектен ген p53), водопроводчикът няма да бъде извикан и изтичането ще продължи (аналогично на разделянето на раковите клетки). Освен това не бихте могли да изключите водата, което в крайна сметка би наводнило дома ви.

След като домът ви се наводни, кранът може след това да започне свой собствен живот, като ви попречи да го изключите, предотврати приближаването на други водопроводчици, ускори потока на водата и добави нови течащи тръби около дома ви, някои от които дори не са свързани с първоначалния течащ кран.

p53 Генни мутации

Мутацията в гена p53 (разположена в хромозома 17) е най-честата мутация, открита в раковите клетки и присъства при над 50% от раковите заболявания. Говоренето за генни мутации и рак, особено с туморни супресорни гени е объркващо, защото има два основни типа: зародишна линия и соматична.

Зародишна линия срещу соматични мутации

Мутации на зародишна линия (наследствени мутации) са типът мутации, с които хората могат да се занимават, когато се чудят дали имат генетично предразположение към рак. Мутациите присъстват от раждането и засягат всяка клетка в тялото. Вече са налични генетични тестове, които проверяват няколко мутации на зародишна линия, които повишават риска от рак, като мутирали гени BRCA. Зародишните мутации в гена TP53 са необичайни и са свързани със специфичен синдром на рак, известен като синдром на Li-Fraumeni.

Хората със синдром на Li-Fraumeni често развиват рак като деца или млади хора и мутацията на зародишната линия е свързана с висок риск през целия живот от рак като рак на гърдата, рак на костите, рак на мускулите и др.

Соматични мутации (придобити мутации) не присъстват от раждането, но възникват в процеса на превръщането на клетката в ракова клетка. Те присъстват само във типа клетки, свързани с рака (като ракови клетки на белия дроб), а не и в други клетки в тялото. Соматичните или придобити мутации са най-често срещаните видове мутации, свързани с рак.

Наследствена (зародишна линия) срещу придобита (соматична) генна мутация

Как генът p53 може да бъде повреден (инактивиран)

Генът p53 може да бъде повреден (мутирал) от причиняващи рак вещества в околната среда (канцерогени) като тютюнев дим, ултравиолетова светлина и химическата аристолохична киселина (с рак на пикочния мехур). Често пъти обаче токсинът, водещ до мутация, е неизвестен.

Какво се случва, ако p53 генът е инактивиран?

Ако генът е инактивиран, той вече не кодира протеините, които водят до функциите, отбелязани по-горе. По този начин, когато друга форма на увреждане на ДНК възникне в друга област на генома, увреждането не се възстановява и може да доведе до развитие на рак.

Ракове и p53 генни мутации

TP53 генните мутации присъстват в около 50% от раковите заболявания като цяло, но по-често се срещат при някои видове, отколкото при други. Мутациите в гена p53 са едно от големите предизвикателства при лечението на рак, тъй като тези гени функционират, за да поддържат стабилността на генома. С функциониращ ген p53 могат да се появят допълнителни мутации, които едновременно улесняват растежа на рака и придават устойчивост на лечение.

Раци, свързани с генни мутации p53

Има широк спектър от видове рак, които са свързани с мутации в гена p53. някои от тях включват:

• Рак на пикочния мехур
• Рак на гърдата: Генът TP53 е мутирал в около 20% до 40% от рака на гърдата.
• Рак на мозъка (няколко вида)
• Холангиокарцином
• Плоскоклетъчен рак на главата и шията
• Рак на черния дроб
• Рак на белия дроб: Генът TP53 е мутирал при повечето дребноклетъчни ракови заболявания на белия дроб.
• Колоректален рак
• Остеосарком (рак на костите) и миосарком (рак на мускулите)
• Рак на яйчниците
• Адренокортиколов карцином

Веднъж мутиран, винаги мутиран? Насочване към p53 ген

Поради голямото значение на мутациите TP53 при рака, изследователите търсят начини, по които да реактивират гена. Въпреки че науката е много сложна, тя напредва и малки молекули, известни като MDMX инхибитори, сега се оценяват в клинични проучвания за хора с рак, свързан с кръвта.

Това е област, в която диетичните подходи могат да бъдат използвани и в бъдеще. За разлика от стратегията зад малките молекули, отбелязани (които инхибират свързването на MDM2 с p53), фитонутриентите в някои храни на растителна основа могат директно да намалят експресията на MDM2. Установено е, че редица природни продукти променят експресията в лабораторията, като се смята, че конкретният природен продукт работи при различни видове рак. Примерите включват флавоноиден генистеин при рак на простатата и гърдата, мелатонин при рак на гърдата и куркумин (компонент на подправката куркума) при рак на простатата, белите дробове и гърдата.

Дума от Verywell

Генът p53 е ген, който при мутация играе голяма роля при много видове рак. Опитите за реактивиране на гена бяха предизвикателни, но науката стигна до точката, в която ранните клинични проучвания разглеждат лекарства, които могат да повлияят на неговата функция. В допълнение, тези, които са насърчавали здравословна диета за хора, живеещи с рак, могат да бъдат насърчавани от неотдавнашни проучвания върху естествените продукти и p53 генната функция. Въпреки това, доказателствата не са почти в момента, в който изследователите ще дават диетични препоръки.

Също така е важно да се подчертае предпазливостта, когато става въпрос за тези естествени продукти. Не много отдавна, след като установиха, че хората, които ядат диета, богата на храни, съдържащи бета-каротин, имат по-нисък риск от рак на белия дроб, изследователите се заеха да проучат потенциалния ефект на добавките на бета-каротин върху риска. За разлика от намаления риск, наблюдаван при диетичен бета-каротин, бета-каротинът в добавка е свързан с повишен риск от развитие на заболяването.