Το γονίδιο p53 και ο ρόλος του στον καρκίνο

Περιεχόμενο

• Λειτουργία του γονιδίου p53
• p53 Gene Mutations
• Καρκίνοι και p53 Gene Mutations

Το γονίδιο p53 (TP53) είναι ένα γονίδιο που μεταλλάσσεται σε πολλούς καρκίνους και είναι η πιο κοινή γονιδιακή μετάλλαξη που βρίσκεται σε καρκινικά κύτταρα. Το γονίδιο είναι ένας τύπος γονιδίου καταστολής όγκων που κωδικοποιεί μια πρωτεΐνη που αναστέλλει την ανάπτυξη και ανάπτυξη όγκων. Ως γονίδιο που έχει επινοηθεί «ο φύλακας του γονιδιώματος», όταν είναι απενεργοποιημένο, μπορεί επίσης να παίξει ρόλο στην επιμονή, την ανάπτυξη και την εξάπλωση ενός καρκίνου που αναπτύσσεται. Μάθετε περισσότερα σχετικά με τις λειτουργίες του TP53, πώς λειτουργεί για να σταματήσει ο σχηματισμός καρκίνου, πώς μπορεί να υποστεί βλάβη και θεραπείες που μπορεί να βοηθήσουν στην επανενεργοποίηση του αποτελέσματός του.

Το γονίδιο ρ53 (ρ53) ή οι πρωτεΐνες του αναφέρεται επίσης ως πρωτεΐνη όγκου ρ53, αντιγόνο κυτταρικού όγκου ρ53, φωσφοπρωτεΐνη ρ53, αντιγόνο ΝΥ-CO-13, ή πρωτεΐνη 53 που σχετίζεται με μετασχηματισμό.

Λειτουργία του γονιδίου p53

Υπάρχουν δύο τύποι γονιδίων που είναι σημαντικοί στην ανάπτυξη και ανάπτυξη καρκίνων: ογκογονίδια και γονίδια καταστολής όγκων. Τις περισσότερες φορές, μια συσσώρευση μεταλλάξεων στο και τα δυο Τα ογκογόνα και τα γονίδια καταστολής όγκων είναι υπεύθυνα για την ανάπτυξη καρκίνου.

Ογκογονίδια εναντίον Ογκοκατασταλτικών γονιδίων

Τα ογκογόνα προκύπτουν όταν τα φυσιολογικά γονίδια που υπάρχουν στο σώμα (πρωτο-ογκογόνα) μεταλλάσσονται προκαλώντας τα να ενεργοποιηθούν (συνεχώς ενεργοποιημένα). Αυτά τα γονίδια κωδικοποιούν πρωτεΐνες που ελέγχουν τη διαίρεση των κυττάρων και την ενεργοποίηση μπορεί να θεωρηθεί ανάλογη με το να έχει ο επιταχυντής κολλημένος στην κάτω θέση σε ένα αυτοκίνητο.

Αντίθετα, τα γονίδια καταστολής όγκων κωδικοποιούν πρωτεΐνες που λειτουργούν για την αποκατάσταση του κατεστραμμένου DNA (έτσι ώστε ένα κύτταρο δεν μπορεί να γίνει καρκινικό κύτταρο) ή να οδηγήσει στο θάνατο (προγραμματισμένος κυτταρικός θάνατος ή απόπτωση) κυττάρων που δεν μπορούν να επιδιορθωθούν ( έτσι δεν μπορούν να γίνουν καρκινικά κύτταρα). Μπορούν επίσης να έχουν και άλλες λειτουργίες σημαντικές για την ανάπτυξη του καρκίνου, όπως το να διαδραματίζουν ρόλο στη ρύθμιση της κυτταρικής διαίρεσης ή της αγγειογένεσης (η ανάπτυξη νέων αιμοφόρων αγγείων για τη σίτιση ενός όγκου). Χρησιμοποιώντας την παραπάνω αναλογία, τα γονίδια καταστολής όγκων μπορούν να θεωρηθούν ως φρένα σε ένα αυτοκίνητο.

Ένας τύπος γονιδίου καταστολής όγκου με τον οποίο γνωρίζουν περισσότερα άτομα είναι τα γονίδια BRCA. Οι μεταλλάξεις γονιδίων BRCA είναι γνωστό ότι σχετίζονται με την ανάπτυξη καρκίνου του μαστού και άλλων όγκων.

Πώς λειτουργεί το γονίδιο p53 για την πρόληψη του καρκίνου

Το P53 είναι μια πρωτεΐνη της οποίας η κύρια λειτουργία είναι η επιδιόρθωση του DNA προκειμένου να αποφευχθεί η μεταφορά αλλοιωμένου DNA στα θυγατρικά κύτταρα. Όταν η βλάβη στο DNA είναι πολύ εκτεταμένη για να επιδιορθωθεί, οι πρωτεΐνες P53 σηματοδοτούν κύτταρα για να υποστούν προγραμματισμένο κυτταρικό θάνατο (απόπτωση).

Κέρδος της λειτουργίας

Το γονίδιο p53 μεταλλάσσεται περίπου στο 50% των καρκινικών κυττάρων, αλλά εκτός από τον ρόλο του στην καταστολή του όγκου, τα ίδια τα καρκινικά κύτταρα μπορούν να βρουν τρόπους αδρανοποίησης και αλλαγής του γονιδίου που οδηγεί σε νέες λειτουργίες που βοηθούν στη διατήρηση της ανάπτυξης ενός καρκίνου. Αυτά αναφέρονται ως "κέρδος λειτουργιών". Μερικά από αυτά τα κέρδη λειτουργιών μπορεί να περιλαμβάνουν:

• Πρόκληση αντίστασης στα φάρμακα κατά του καρκίνου
• Ρύθμιση του μεταβολισμού (για να δώσει στα καρκινικά κύτταρα πλεονέκτημα έναντι των φυσιολογικών κυττάρων)
• Προώθηση της εξάπλωσης του όγκου (μεταστάσεις)
• Ενίσχυση της ανάπτυξης του όγκου
• Αναστολή της απόπτωσης των καρκινικών κυττάρων
• Πρόκληση γονιδιωματικής αστάθειας
• Διευκόλυνση της αγγειογένεσης

Μια αναλογία που περιγράφει το γονίδιο Ρ53

Ένας πολύ απλοϊκός τρόπος να κοιτάξετε το γονίδιο p53 θα ήταν να φανταστείτε τον εαυτό σας ως το γονίδιο p53 και έναν υδραυλικό ως μία από τις πρωτεΐνες που μπορείτε να ελέγξετε. Εάν έχετε διαρροή νερού και "λειτουργεί σωστά", θα μπορούσατε να πραγματοποιήσετε τηλεφωνική κλήση στον υδραυλικό. Ο υδραυλικός θα μπορούσε τότε να έρθει στο σπίτι σας και είτε να επισκευάσει τη διαρροή βρύση είτε θα μπορούσατε να την αφαιρέσετε εντελώς για να σταματήσετε τη διαρροή νερού. Εάν δεν μπορούσατε να πραγματοποιήσετε την κλήση (ανάλογη με ένα ελαττωματικό γονίδιο p53), ο υδραυλικός δεν θα κληθεί και η διαρροή θα συνεχιστεί (ανάλογη με τη διαίρεση των καρκινικών κυττάρων). Επιπλέον, δεν θα μπορούσατε να απενεργοποιήσετε το νερό, το οποίο τελικά θα πλημμύριζε το σπίτι σας.

Μόλις το σπίτι σας πλημμυρίσει, η βρύση μπορεί στη συνέχεια να πάρει τη ζωή της, εμποδίζοντας σας να το απενεργοποιήσετε, εμποδίζοντας άλλους υδραυλικούς να πλησιάσουν, επιταχύνοντας τη ροή του νερού και προσθέτοντας νέους σωλήνες διαρροής γύρω από το σπίτι σας, μερικοί από αυτούς δεν είναι καν συνδεδεμένοι με την αρχική διαρροή βρύση.

p53 Gene Mutations

Μια μετάλλαξη στο γονίδιο p53 (που βρίσκεται στο χρωμόσωμα 17) είναι η πιο κοινή μετάλλαξη που βρίσκεται σε καρκινικά κύτταρα και υπάρχει σε πάνω από το 50% των καρκίνων. Το να μιλάμε για γονιδιακές μεταλλάξεις και καρκίνο, ειδικά με γονίδια καταστολής όγκων, προκαλεί σύγχυση, επειδή υπάρχουν δύο κύριοι τύποι: η βλαστική γραμμή και το σωματικό.

Germline εναντίον των σωματικών μεταλλάξεων

Μεταλλάξεις γερμανικής γραμμής (κληρονομικές μεταλλάξεις) είναι ο τύπος των μεταλλάξεων που μπορεί να ανησυχούν οι άνθρωποι όταν αναρωτιούνται εάν έχουν γενετική προδιάθεση για καρκίνο. Οι μεταλλάξεις υπάρχουν από τη γέννηση και επηρεάζουν κάθε κύτταρο του σώματος. Οι γενετικές εξετάσεις είναι τώρα διαθέσιμες ότι ένας έλεγχος για αρκετές μεταλλάξεις βλαστικών γραμμών που αυξάνουν τον κίνδυνο καρκίνου, όπως τα μεταλλαγμένα γονίδια BRCA. Οι μεταλλάξεις της γενετικής γραμμής στο γονίδιο TP53 είναι ασυνήθιστες και σχετίζονται με ένα συγκεκριμένο σύνδρομο καρκίνου γνωστό ως σύνδρομο Li-Fraumeni.

Τα άτομα με σύνδρομο Li-Fraumeni συχνά αναπτύσσουν καρκίνο ως παιδιά ή νεαρούς ενήλικες και η μετάλλαξη της βλαστικής σειράς σχετίζεται με υψηλό κίνδυνο καρκίνου κατά τη διάρκεια ζωής, όπως καρκίνο του μαστού, καρκίνο των οστών, καρκίνο των μυών και πολλά άλλα.

Σωματικές μεταλλάξεις (επίκτητες μεταλλάξεις) δεν είναι παρόντες από τη γέννηση, αλλά προκύπτουν στη διαδικασία ενός κυττάρου να γίνει καρκινικό κύτταρο. Υπάρχουν μόνο στον τύπο των κυττάρων που σχετίζονται με τον καρκίνο (όπως τα καρκινικά κύτταρα του πνεύμονα) και όχι σε άλλα κύτταρα του σώματος. Οι σωματικές ή επίκτητες μεταλλάξεις είναι μακράν οι πιο συνηθισμένοι τύποι μεταλλάξεων που σχετίζονται με τον καρκίνο.

Κληρονομικό (Germline) εναντίον μετακτημένων γονιδιακών μεταλλάξεων

Πώς μπορεί να καταστραφεί το γονίδιο p53 (απενεργοποιημένο)

Το γονίδιο p53 μπορεί να υποστεί βλάβη (μετάλλαξη) από ουσίες που προκαλούν καρκίνο στο περιβάλλον (καρκινογόνες ουσίες) όπως καπνός καπνού, υπεριώδες φως και το χημικό αρτολοχικό οξύ (με καρκίνο της ουροδόχου κύστης). Ωστόσο, συχνά, η τοξίνη που οδηγεί στη μετάλλαξη είναι άγνωστη.

Τι συμβαίνει εάν το γονίδιο p53 είναι απενεργοποιημένο;

Εάν το γονίδιο είναι απενεργοποιημένο, δεν κωδικοποιεί πλέον τις πρωτεΐνες που οδηγούν στις λειτουργίες που αναφέρονται παραπάνω. Έτσι, όταν συμβαίνει μια άλλη μορφή βλάβης του DNA σε άλλη περιοχή του γονιδιώματος, η βλάβη δεν επιδιορθώνεται και μπορεί να οδηγήσει στην ανάπτυξη καρκίνου.

Καρκίνοι και p53 Gene Mutations

Οι μεταλλάξεις γονιδίων TP53 υπάρχουν στο 50% περίπου των καρκίνων συνολικά, αλλά απαντώνται συχνότερα σε ορισμένους τύπους από άλλους. Οι μεταλλάξεις στο γονίδιο p53 υπήρξαν μία από τις μεγάλες προκλήσεις στη θεραπεία του καρκίνου καθώς αυτά τα γονίδια λειτουργούν για τη διατήρηση της σταθερότητας του γονιδιώματος. Με ένα λειτουργικό γονίδιο p53, ενδέχεται να προκύψουν περαιτέρω μεταλλάξεις που και οι δύο διευκολύνουν την ανάπτυξη ενός καρκίνου και παρέχουν αντίσταση στις θεραπείες.

Καρκίνοι που σχετίζονται με μεταλλαγές γονιδίων p53

Υπάρχει ένα ευρύ φάσμα καρκίνων που σχετίζονται με μεταλλάξεις στο γονίδιο p53. μερικά από αυτά περιλαμβάνουν:

• Καρκίνο της ουροδόχου κύστης
• Καρκίνος του μαστού: Το γονίδιο TP53 μεταλλάσσεται σε περίπου 20% έως 40% των καρκίνων του μαστού.
• Καρκίνος του εγκεφάλου (διάφοροι τύποι)
• Χολαγγειοκαρκίνωμα
• Καρκίνος πλακώδους κυττάρου κεφαλής και λαιμού
• Καρκίνος στο συκώτι
• Καρκίνος του πνεύμονα: Το γονίδιο TP53 μεταλλάσσεται στους περισσότερους καρκίνους των πνευμόνων μικρών κυττάρων.
• Καρκίνος του παχέος εντέρου
• Οστεοσάρκωμα (καρκίνος των οστών) και μυοσάρκωμα (καρκίνος των μυών)
• Καρκίνος ωοθηκών
• Καρκίνωμα αδρενοκορτικοκόλης

Μόλις μεταλλαχθούν, πάντα μεταλλαγμένοι; Στόχευση του γονιδίου p53

Λόγω της μεγάλης σημασίας των μεταλλάξεων TP53 στον καρκίνο, οι ερευνητές έψαχναν τρόπους για να επανενεργοποιήσουν το γονίδιο. Αν και η επιστήμη είναι πολύ περίπλοκη, προχωρά και μικρά μόρια γνωστά ως αναστολείς MDMX αξιολογούνται τώρα σε κλινικές δοκιμές για άτομα με καρκίνο που σχετίζεται με το αίμα.

Αυτός είναι ένας τομέας όπου οι διατροφικές προσεγγίσεις μπορούν να αξιοποιηθούν και στο μέλλον. Σε αντίθεση με τη στρατηγική πίσω από τα μικρά μόρια που σημειώθηκαν (που αναστέλλουν τη δέσμευση του MDM2 στο p53), τα φυτοθρεπτικά συστατικά σε ορισμένα φυτικά τρόφιμα μπορεί να μειώσουν άμεσα την έκφραση MDM2. Έχει βρεθεί ότι ορισμένα φυσικά προϊόντα μεταβάλλουν την έκφραση είτε στο εργαστήριο, με το συγκεκριμένο φυσικό προϊόν να θεωρείται ότι λειτουργεί για διαφορετικούς τύπους καρκίνου. Παραδείγματα περιλαμβάνουν το φλαβονοειδές genistein στον καρκίνο του προστάτη και του μαστού, τη μελατονίνη στον καρκίνο του μαστού και την κουρκουμίνη (συστατικό του κουρκούμη μπαχαρικών) σε καρκίνους του προστάτη, του πνεύμονα και του μαστού.

Μια λέξη από το Verywell

Το γονίδιο p53 είναι ένα γονίδιο που όταν μεταλλάσσεται παίζει μεγάλο ρόλο σε πολλούς καρκίνους. Οι προσπάθειες επανενεργοποίησης του γονιδίου ήταν προκλητικές, αλλά η επιστήμη έχει φτάσει στο σημείο όπου οι πρώτες κλινικές δοκιμές εξετάζουν φάρμακα που μπορεί να επηρεάσουν τη λειτουργία του. Επιπλέον, όσοι έχουν προωθήσει μια υγιεινή διατροφή για άτομα που ζουν με καρκίνο μπορεί να ενθαρρυνθούν από πρόσφατες μελέτες σχετικά με τα φυσικά προϊόντα και τη λειτουργία του γονιδίου p53. Τούτου λεχθέντος, τα στοιχεία δεν είναι σχεδόν στο σημείο στο οποίο οι ερευνητές θα κάνουν διατροφικές συστάσεις.

Είναι επίσης σημαντικό να δοθεί έμφαση σε αυτά τα φυσικά προϊόντα. Πριν από πολύ καιρό, αφού διαπίστωσαν ότι οι άνθρωποι που έτρωγαν μια διατροφή πλούσια σε τρόφιμα που περιέχουν β-καροτίνη είχαν χαμηλότερο κίνδυνο καρκίνου του πνεύμονα, οι ερευνητές ξεκίνησαν να μελετήσουν την πιθανή επίδραση των συμπληρωμάτων β-καροτίνης στον κίνδυνο. Σε αντίθεση με τον μειωμένο κίνδυνο που παρατηρείται με τη διατροφική β-καροτίνη, η β-καροτίνη σε μορφή συμπληρώματος συσχετίστηκε με αυξημένο κίνδυνο ανάπτυξης της νόσου.