Что такое онкогенез?

Онкогенез - это сложный, многоступенчатый процесс, с помощью которого нормальные клетки превращаются в раковые, что приводит к росту рака в организме. Это связано с генетическими изменениями в группе клеток, которые заставляют их расти и вести себя ненормально.

Слово образовано «онко» (латинское слово «опухоль») и «генезис», что означает «начало». «Онкогенез» - еще один термин, используемый для этого процесса. Другое слово, «канцерогенез», означает примерно то же самое, хотя иногда оно используется для обозначения самой ранней части процесса, когда впервые начинается образование опухоли.

Что такое рак?

Чтобы понять онкогенез, нужно понять, что такое рак на самом деле. Рак - это название группы заболеваний, которые имеют некоторые общие черты, но имеют некоторые четкие различия, как с точки зрения произошедших конкретных изменений, так и с точки зрения возможных вариантов лечения. Например, рак груди отличается от рака, возникающего в другой части тела, например рака толстой кишки.

Однако даже при раке, который возникает в одном органе, существует множество различных подтипов рака, которые могут по-разному реагировать на лечение. Существует много разных типов рака груди, и, вероятно, будет обнаружено больше подтипов, когда ученые узнают о конкретных различия, которые могут возникнуть.

Что такое клетки?

Клетки - это небольшие отдельные рабочие единицы, из которых состоят ткани и органы вашего тела. Каждая клетка содержит свою собственную копию ДНК, генетический материал, который вы унаследовали от своих родителей. Разные клетки имеют разное предназначение и выполняют разную работу в зависимости от того, в какой части тела они находятся. Внутри каждой клетки находится механизм, необходимый для копирования ее генетического материала и деления, чтобы создать новую «дочернюю» клетку. Но это должно происходить только при определенных, контролируемых обстоятельствах.

Например, определенные типы костных клеток могут расти и делиться у детей по мере того, как они становятся выше. Клетки в вашей коже обычно также воспроизводятся, чтобы заменить старые, мертвые клетки кожи, которые постоянно теряют. Определенные иммунные клетки должны воспроизводиться как часть вашего иммунного ответа на инфекцию. Но другие клетки вашего тела не должны воспроизводиться и делиться при нормальных обстоятельствах. Например, мышечные клетки у взрослых обычно не воспроизводятся.

Рак может возникнуть, когда клетка или группа клеток начинают ненормально расти и делиться неконтролируемым образом. Вместо того, чтобы делиться только тогда, когда это необходимо, они могут начать делиться без надобности.

Затем дочерние клетки аномальных клеток будут разделять ту же самую тенденцию к делению - это создает еще больше клеток. В некоторых случаях раковые клетки могут вторгаться в другие области и нарушать функции нормальных клеток. Это может привести к появлению симптомов конкретного рака и даже к смерти, если его не лечить.

Очень сложная система передачи сигналов внутри и снаружи клеток запускает процесс репликации (называемый митозом). Существует множество сдержек и противовесов, чтобы гарантировать, что клетки не делятся и не размножаются, когда и где они не должны. Есть много различных важных белков, которые помогают регулировать деление клеток - они кодируются определенными генами в вашей ДНК. Другие важные белки помогают вашей клетке распознавать, когда она не работает нормально.

Генетические мутации

В определенных обстоятельствах что-то может повредить ДНК, кодирующую один из этих важных белков. Иногда клетке удается успешно восстановить ДНК без проблем. Однако в других случаях ДНК может быть неправильно восстановлена, что приводит к так называемой генетической мутации. Затем эта мутация передается каждой новой дочерней клетке. Белок, сделанный из мутировавшей ДНК, может работать не так, как обычно.

Хотя поначалу это может не быть большой проблемой, клетка может подвергнуться большему повреждению других важных частей ДНК - другим генетическим повреждениям или «ударам». Рак возникает, когда группа клеток теряет критическую массу этих механизмов обратной связи и воспроизводит себя без надлежащего клеточного контроля. Это происходит в процессе онкогенеза, который может происходить в течение многих лет, прежде чем будет обнаружен полностью развитый рак. Другие генетические факторы могут сделать рак еще более опасным, позволяя ему лучше проникать в ткани или обеспечивать кровоснабжение. Другие генетические «удары» могут помешать клеткам пройти через нормальные процессы клеточной гибели (так называемый «апоптоз»).

Некоторые из «ударов», которые происходят, происходят не из-за изменений в самой ДНК, а из-за изменений в молекулах, прикрепленных к ДНК или к ее упаковочному материалу. Это называется «эпигенетическими» изменениями. Например, добавление молекулы в определенном месте может увеличить частоту превращения определенного гена в белок. Или наоборот. В зависимости от вовлеченного гена это может способствовать процессу онкогенеза.

В результате этого сложного процесса раковая ткань может проникать в близлежащие ткани, что может нарушить ее функцию. Он также может давать метастазы. Это означает, что раковые клетки могут распространяться по кровеносной или лимфатической системе и начать расти в других частях тела, таких как легкие или печень.

В чем разница между истинным раком и доброкачественной опухолью?

Одной из важных характеристик настоящего рака является его способность проникать в близлежащие ткани или потенциально метастазировать по всему телу.

Доброкачественные опухоли имеют некоторые общие черты с раком. Они могли уловить некоторые генетические «хитрости», которые заставляют их вести себя немного иначе, чем нормальные ткани. Они также могут неконтролируемым образом делиться. Однако у них не так много серьезных генетических и эпигенетических ударов, как у рака.По определению доброкачественная опухоль не склонна к массовому распространению в организме. В редких случаях доброкачественная опухоль становится злокачественной, настоящим раком, но обычно этого не происходит. Однако некоторые доброкачественные опухоли все же иногда вызывают проблемы. Это могло произойти, например, если кто-то давил на ближайший важный кровеносный сосуд.

Что вызывает рак?

Рак - это сложная группа заболеваний со сложным набором причин.Все, что может повредить ДНК или вызвать определенные эпигенетические изменения, может увеличить риск заболевания раком.

Канцерогены

Такие вещества, которые могут повредить ДНК, называются канцерогенами. Повреждение ДНК определенных генов может привести к процессу онкогенеза. Например, чрезмерное воздействие ионизирующего излучения солнца может увеличить риск заболевания раком кожи. Воздействие веществ, повреждающих ДНК, в сигаретах может увеличить риск рака легких и других видов рака. Некоторые вещества не вызывают прямого повреждения ДНК, но вместо этого изменяют эпигенетическое кодирование таким образом, что повышает вероятность рака.

В большинстве случаев считается, что для возникновения рака должны объединиться различные факторы. Другими словами, человек должен испытать более одного генетического или эпигенетического изменения, чтобы развить болезнь. К тому времени, когда клетка становится злокачественной, она приобретает ряд генетических мутаций, которые она продолжает передавать своим дочерним клеткам при делении.

Нарушения в работе клеток

Факторы, которые подвергают клетки стрессу и нарушают нормальную клеточную функцию, также могут увеличить риск рака. Например, у людей с гастроэзофагеальной рефлюксной болезнью определенные клетки пищевода подвергаются воздействию кислоты из желудка. Это может привести к дисплазии, предраковому состоянию, при котором клетки не совсем нормально ведут себя, но еще не действуют как полностью развитые раковые клетки. Эти клетки иногда, но не всегда, развивают рак. Появляется все больше свидетельств того, что этот и другие виды хронического воспаления также могут повышать риск рака.

Вирусные инфекции

Заражение некоторыми типами вирусов также может увеличить риск рака, хотя не у всех, у кого есть вирус, он разовьется. Эти вирусы могут вставлять генетический материал в нормальные клетки, которые могут способствовать развитию рака. В других случаях они могут нарушить работу иммунной системы, увеличивая риск рака.

История семьи

Семейный анамнез также является важным фактором. Люди, унаследовавшие определенные гены от своих родителей, более подвержены раку. Это потому, что определенные варианты определенных генов могут быть более восприимчивыми к образованию рака. Например, ген BRCA вырабатывает белок, который важен для нормальной репарации ДНК. Люди, рожденные с определенными вариациями этого гена, могут иметь больше шансов заболеть определенными типами рака по сравнению с людьми, у которых нет мутировавшей версии.

Возраст

Возраст также является важным фактором риска. За исключением некоторых видов рака, которые почти всегда возникают у детей, риск большинства видов рака увеличивается с возрастом. Это связано с тем, что люди обычно со временем накапливают мутации в своих генах. С возрастом возрастает риск того, что одна из ваших клеток получит достаточно неправильных «ударов», чтобы заболеть раком.

Важно отметить, что некоторые люди заболевают раком, даже если у них нет семейного анамнеза рака, и даже если они не подвергаются воздействию каких-либо известных основных канцерогенов.

Методы профилактики

Вообще говоря, можно снизить риск рака, уменьшив подверженность этим возможным генетическим и эпигенетическим «ударам».

Советы по профилактике рака

• Не курить
• Не употреблять алкоголь чрезмерно
• Избегайте воздействия канцерогенов (например, асбеста)
• Использование солнцезащитного крема и других мер для уменьшения УФ-повреждения от солнца
• Использование вакцин для предотвращения воздействия вирусов, которые могут увеличить риск рака

Определенные процедуры скрининга также могут гарантировать раннее обнаружение предраковых участков тела, когда они легко удаляются.

Лечение рака и онкогенез

Онкогенез уже произошел у людей с диагнозом рака, и этот процесс нельзя обратить вспять. Многие виды лечения рака направлены на удаление раковых клеток из организма. Например, хирург может удалить все раковые клетки из организма, излечив человека от болезни. Другие методы лечения, такие как химиотерапия, могут быть направлены на уничтожение раковых клеток. Такие методы лечения работают не за счет остановки онкогенеза, а за счет полного удаления раковых клеток из организма.

Однако другие виды лечения рака предотвращают то, что раковые клетки становятся столь же опасными для организма. Например, некоторые виды лечения останавливают способность рака образовывать новые кровеносные сосуды (ангиогенез). Другие методы лечения могут замедлить рост рака другими способами. Замедляя рост рака, они могут помочь ему избежать дальнейших генетических поражений, которые могут затруднить его лечение. В этом смысле эти методы лечения могут замедлить или даже остановить процесс онкогенеза. Однако большинству людей также потребуются другие методы лечения, которые напрямую удаляют рак из организма.