GENETYCZNE PODSTAWY NOWOTWORÓW

W normalnym, prawidłowo funkcjonuj±cym organizmie współpracuje ze sob± kilkadziesi±t bilionów komórek. Komórki te kontaktuj± się, przesyłaj± sygnały, reguluj± wzajemnie swoje podziały i wzrost, a głównym celem ich istnienia jest przeżycie organizmu jako cało¶ci. W sytuacjach ekstremalnych komórki “po¶więcaj± swoje życie” dla dobra wspólnoty.

W pewnym momencie pojawia się komórka intruz. Jest jej całkowicie “obojętne”, jakiego typu tkanki znajduj± się wokół niej, a co więcej, jak± funkcję w organizmie sama powinna pełnić. Dla tej “egoistycznej” komórki priorytetem jest jej własne przetrwanie i namnażanie. Dobro całego organizmu staje więc pod znakiem zapytania. Komórka nie zważaj±c na to kontynuuje namnażanie pomimo, że jej s±siadki na różne sposoby daj± jej do zrozumienia, że nie jest w porz±dku wobec wspólnoty.

W końcu powstaje całe ugrupowanie “egoistycznych komórek”, których celem staje się przetrwanie za wszelk± cenę w organizmie. Ten groĽny byt nazywany jest nowotworem. Modyfikuje on nieodwracalnie materiał genetyczny komórek nowotworowych, daj±c im możliwo¶ć nieograniczonej proliferacji, a przede wszystkim niezależno¶ć na terenie organizmu. Niesie to ze sob± liczne niebezpieczeństwa.

Pocz±tki s± bardzo niewinne. Niezbyt zdrowa dieta, palenie papierosów, nadmierna ekspozycja na ¶wiatło słoneczne, pewne predyspozycje genetyczne oraz inne czynniki powoduj±, że ryzyko zachorowania na raka wzrasta.

W tym rozdziale został opisany rak, jego przyczyny i przebieg oraz szanse wyleczenia.

Komórki nowotworowe powstaj± w organizmie wskutek modyfikacji informacji genetycznej spowodowanych współdziałaniem różnorodnych czynników. Ich cykl życiowy jest zupełnie inny niż u komórek prawidłowych, nie reaguj± na zewn±trzkomórkowe sygnały, zarówno na pozytywne jak i na negatywne.

Cechy komórek nowotworowych:

1. Zdolno¶ć do nadmiernych, niekontrolowanych podziałów na skutek:

• autokrynnej regulacji wzrostu (produkcja własnych czynników wzrostowych przez komórki nowotworowe)
• ignorowaniu systemów kontroluj±cych namnażanie się komórkek prawidłowych
• rozregulowaniu procesu proliferacji (między innymi “prowokowanie” komórki przez zmutowane białka będ±ce produktami onkogenów do stałych podziałów)

1. Brak zahamowania kontaktowego czyli charakterystycznego dla prawidłowych tkanek dystansu pomiędzy komórkami.
2. Inwazyjno¶ć czyli zdolno¶ć do atakowania s±siaduj±cych komórek prawidłowych oraz zajmowania i przerastania ich terytoriów.
3. Immortalizacja (nie we wszystkich przypadkach) czyli uzyskanie zdolno¶ci do nieograniczonego przeżywania i wzrostu, inaczej "nie¶miertelno¶ć" komórek (zwi±zane między innymi z brakiem reakcji na czynniki wywołuj±ce apoptozę)
4. Brak różnicowania się funkcjonalnego - komórka wskutek nadmiernej proliferacji oraz mutacji, które zaszły w DNA traci zdolno¶ć spełniania wła¶ciwych sobie funkcji, zaczyna produkować białka nieprawidłowe lub też prawidłowe, lecz w zdecydowanym nadmiarze
5. Zdolno¶ć do tworzenia przerzutów (metastaz) czyli odł±czanie się od nowotworu, wchodzenie do naczyń krwiono¶nych lub limfatycznych i kr±żenie w krwioobiegu, a następnie atakowanie innych tkanek i zapocz±tkowanie nowych skupisk nowotworowych.

Z komórek nowotworowych powstaj± guzy lub neoplazma (stale rosn±ce skupisko nietypowych komórek). W sytuacji kiedy komórki takie pozostaj± i rozwijaj± się w jednym miejscu - mamy do czynienia z łagodn± odmian± nowotworu, która zwykle może zostać z powodzeniem usunięta chirurgicznie.

Jednak komórki mog± zyskać zdolno¶ci inwazyjne. Atakuj± wówczas s±siednie tkanki lub odł±czaj± się od guza i poprzez naczynia limfatyczne oraz krwiono¶ne docieraj± do innych miejsc w organizmie tworz±c przerzuty. Jest to nowotwór typu zło¶liwego, którego całkowite wyleczenie jest niezwykle trudne

Rysunek z Mol.Biol.of the Cell

Czynniki kancerogenne (rakotwórcze) s± to czynniki mog±ce indukować powstawanie nowotworów. Cechuje je zdolno¶ć do specyficznego oddziaływania i modyfikowania materiału genetycznego komórki.

Czynniki zewnętrzne można podzielić na pewne grupy w zależno¶ci od ich typu lub też od miejsca występowania. S± trzy różne typy czynników zewnętrznych:

-biologiczne (np.wirusy)

-chemiczne (np. azbest)

-fizyczne (np. promieniowanie rentgenowskie)

Ponadto ryzyko powstania nowotworów może zwiększać się w przypadku prowadzenia okre¶lonego trybu życia. Dotyczy to głównie palenia papierosów (również biernego, polegaj±cego na przebywaniu w otoczeniu osoby pal±cej i wdychaniu dymu) oraz nieodpowiedniego odżywiania się. Należy tu wzi±ć pod uwagę zarówno to co się powinno je¶ć (czyli np. owoce i warzywa) jak i to czego należy unikać w diecie (nadmiar soli, alkoholu czy nasyconych tłuszczy zwierzęcych). Nieodpowiedni tryb życia to także za mało ruchu i ćwiczeń fizycznych przy zbyt obfitej diecie.

Pewne czynniki zwi±zane z rozrodem człowieka również mog± wpływać na powstawanie nowotworów. Stwierdzono, że u kobiet, które wcze¶niej zaczęły miesi±czkować i do¶ć póĽno zachodz± w ci±żę istnieje większe ryzyko zachorowania na raka piersi. Ryzyko jest natomiast mniejsze u kobiet, które urodziły więcej dzieci.

Duże znaczenie maj± także czynniki rakotwórcze zwi±zane z zanieczyszczeniem ¶rodowiska oraz.

TABELA

Czynniki te zwykle współdziałaj± w powstawaniu nowotworu zarówno ze sob±, jak i z pewnymi cechami wewnętrznymi organizmu - podatno¶ci± genetyczn± na raka. Uwzględnienie tych interakcji zwiększa szansę skutecznej profilaktyki.

Znane jest ponad sto różnych rodzajów tej choroby. Główne cechy s± oczywi¶cie bardzo podobne, jednak istnieje wiele aspektów dotycz±cych genezy, rozwoju i szkodliwo¶ci poszczególnych nowotworów, które je różni±.

W celu ułatwienia podziału nowotworów dokonano próby kategoryzacji raka według typu komórek i tkanek z jakich się wywodzi.

- rak czyli nowotwór zapocz±tkowany w komórkach i tkankach nabłonkowych,

- mięsaki (sarcoma) czyli nowotwór tkanki ł±cznej i mię¶niowej,

- białaczki (leukemia) czyli nowotwór komórek hemopoetycznych oraz systemu nerwowego.

tutaj tabela z MBOTC

Zapadalno¶ć na nowotwory jest ¶ci¶le zwi±zana z ekspozycj± na pewne czynniki (np. obecno¶ć azbestu i zwi±zków organicznych może spowodować raka płuc), starzeniem się (np. w przypadku raka jajnika trzustki czy prostaty ryzyko ro¶nie w wiekiem), prowadzonym trybem życia (np. palenie papierosów może prowadzić do rozwoju raka płuc), podatno¶ci± genetyczn± (np. rak piersi czy białaczka), diet± (np. dieta wysokotłuszczowa może spowodować raka prostaty czy trzustki).

Do najgroĽniejszych odmian nowotworów należ±:

-rak prostaty

-rak płuc

-rak macicy (trzonu lub szyjki)

-białaczka

-czerniak zło¶liwy skóry

-rak jelita grubego i odbytnicy

-rak jajnika

-rak pęcherza

-rak piersi

rysunek z oznaczeniami ze ¶wiata nauki lub z mbotc ±ce ±±±

Proces powstawania nowotworu jest po pierwsze wieloetapowy, po drugie zazwyczaj długotrwały (mamy tu do czynienia z tzw. czasem utajenia kiedy to nowotwór rozwija się w sposób niedostrzegalny).

Pierwszym etapem rozwoju nowotworu jest inicjacja. Faza ta dotyczy pojedynczej komórki danego organizmu i polega na zaindukowaniu przez czynniki kancerogenne nieodwracalnych zmian w materiale genetycznym komórki. Rezultatem tych zmian s± niekontrolowane podziały oraz stopniowa utrata zróżnicowania funkcjonalnego danej komórki. W aspekcie morfologicznym może prowadzić to do dysplazji (nieprawidłowo¶ci w budowie tkankowej) lub hiperplazji (przerostu tkanki i zwiększenia jej masy).

Następny etap to promocja. Etap ten cechuj± nadmierne podziały komórkowe, uzyskanie pewnej ruchliwo¶ci komórek. Ponadto:

• utrata zdolno¶ci funkcjonalnych wła¶ciwych prawidłowym komórkom danego typu (czyli np. zahamowanie produkcji prawidłowych białek enzymatycznych)
• utrata ł±czno¶ci z komórkami prawidłowymi oraz pojawienie się inwazyjno¶ci
• niekiedy na tym etapie następuj± zmiany w strukturze i liczbie chromosomów

Kolejnym etapem jest progresja. W tej fazie zachodz± bardzo intensywne podziały komórkowe, a ponadto komórki staj± się praktycznie autonomiczne (autokrynna regulacja wzrostu, brak reakcji na sygnały zewn±trzkomórkowe). Prócz tego wstępuj± ogromne zmiany w genomie komórek nowotworowych ( w specjalnych grupach genów):

• zachodz± liczne mutacje (translokacje, delecje i fuzje)
• aberracje chromosomowe (prowadz±ce do zahamowania prawidłowego funkcjonowania loci objętych tymi zmianami)
• aneuploidia (czyli zaburzenie liczby chromosomów). Dodatkowo w niektórych komórkach dochodzi do produkcji czynników angiogennych (koniecznych do powstania naczyń krwiono¶nych, co w efekcie umożliwia rozrost nowotworu).

W trakcie tej fazy zachodzi zjawisko maj±ce ogromne znaczenie w póĽniejszym rozwoju nowotworu, czyli selekcja klonów komórek najlepiej przystosowanych do niekontrolowanego wzrostu i inwazyjno¶ci.

Podczas ostatniego etapu rozwoju nowotworu, jakim jest tworzenie przerzutów, dochodzi do odł±czenia się komórek nowotworowych od głównego guza, następnie wędrówki przez naczynia limfatyczne i krwiono¶ne do innych tkanek i narz±dów, osiedlanie się w nich i zapocz±tkowywanie nowych guzów (przerzutów lub inaczej metastaz).

Nowotwory powstaj± głównie wskutek szeregu modyfikacji zachodz±cych w informacji genetycznej dotycz±cej regulacji prawidłowego rozwoju i różnicowania się komórek.

Proces nowotworzenia może być regulowany na dwa sposoby: stymuluj±cy lub hamuj±cy namnażanie i wzrost. Aby powstał nowotwór, musz± zaj¶ć mutacje, które spowoduj± wzmożon± aktywno¶ć genów stymuluj±cych namnażanie komórek, lub takie, które zdezaktywuj± geny hamuj±ce ich wzrost.

Geny odpowiedzialne za prawidłowy wzrost komórek to protoonkogeny, koduj±ce białka reguluj±ce proliferację i różnicowanie się komórek.

Protoonkogeny po zaj¶ciu mutacji staj± się onkogenami, które bior± udział w transformacji nowotworowej.

Do powstawania onkogenów mog± prowadzić różnego typu mutacje powoduj±ce zmianę aktywno¶ci, ilo¶ci lub miejsca i czasu ekspresji kodowanego białka.

Mutacje te mog±:

• mieć charakter punktowy wi±ż±cy się ze zmian± sekwencji białka
• polegać na rearanżacji chromosomowej (translokacja protoonkogenów w pobliże enhancerów lub fuzja fragmentów genów)
• polegać na amplifikacji protoonkogenu.

Poza tym może zaj¶ć rekombinacja DNA retrowirusowego z protoonkogenem, co przynosi efekty podobne do rearanżacji chromosomowej.

RYS page 1279 mol biol of the cell, przyklad 1278 fig 24-25

Wymienione powyżej mutacje można przypisać niekiedy konkretnemu typowi raka. Mamy z tym do czynienia w przypadku chromosomu Philadelphia (nazwa pochodzi od miasta, w którym odkryto tę zależno¶ć), który jest zwi±zany z występowaniem przewlekłej białaczki szpikowej. Mutacja w wyniku, której pojawia się ten chromosom jest przykładem fuzji fragmentów chromosomów. Chromosom Philadelphia powstaje na skutek wymiany pomiędzy długimi ramionami chromosomów 22 i 9.

FIG 24-25 page 1279 mol biol of the cell

Białka kodowane przez protoonkogeny można podzielić na kilka grup ze względu na funkcje pełnione przez nie w organizmie:

• receptory czynników wzrostu lub wykazuj±ce aktywno¶ć kinazy tyrozynowej
• czynniki wzrostu
• czynniki transkrypcyjne
• białka bior±ce udział w przekazywaniu sygnalów w komórce
• białka o charakterze kinaz serynowo-treoninowych.

RYS z mbotc page 1278 fig24-26

Przykłady i funkcje onkogenów:

• sis jest to gen koduj±cy łańcuch beta płytkowego czynnika wzrostu PDGF. Bierze on udział w powstawaniu glejaków
• erb-B to gen koduj±cy receptor dla EGF (naskórkowy czynnik wzrostu) z aktywno¶ci± kinazy tyrozynowej Bierze udział w powstawaniu nowotworów mózgu oraz raka piersi
• src jest to gen koduj±cy białko zwi±zane z błonami komórkowymi o aktywno¶ci kinazy tyrozynowej.

Onkogeny działaj± w różny sposób. Powodowaćmog± nadprodukcję czynników wzrostowych działać pobudzaj±co zarówno na komórki pobliskie jak i na komórkę "producenta".

Ponadto niektóre receptory czynników wzrostowych kodowane przez onkogeny mog± wysyłać sygnały stymuluj±ce nawet wówczas, gdy brak jest czynników wzrostowych.

Podobnie mog± działać białka bior±ce udział w przekazywaniu sygnałów stymuluj±cych od receptorów w kaskadzie sygnałowej. Białka z rodziny Ras należ± do tej grupy i stymuluj± podziały pomimo braku sygnału z receptorów czynników wzrostowych.

Poza tym produkty onkogenów mog± współtworzyć czynniki transkrypcyjne (np. białka Jun i Fos tworz± czynnik AP-1). Czynnik AP-1 rozpoznaje sekwencję znajduj±c± się w promotorach i enhancerach wielu genów i bierze udział w indukcji transformacji nowotworowej przez pewne substancje (estry forbolu).

W procesie nowotworzenia bior± udział nie tylko onkogeny, ale także geny supresorowe transformacji nowotworowej. Koduj± one białka odpowiedzialne za dostarczenie sygnałów hamuj±cych wzrost komórki.

Mutacje genów supresorowych powoduj± dezaktywację lub brak ich produktów. Prowadzi to do pozbawienia komórki sygnałów ograniczaj±cych proliferację i wywołuj±cych apoptozę, a w efekcie do niekontrolowanego namnażania. Geny supresorowe mog± działać w cyklu komórkowym w różny sposób. W normalnych warunkach hamuj± rozwój nowotworów. Rak powstaje w przypadku braku lub nieprawidłowego funkcjonowania białek kodowanych przez te geny. Dwa najlepiej zbadane białka supresorowe to p53 i pRB.

Białko pRb uczestniczy w regulacji cyklu komórkowego. Jego aktywna forma hamuje replikację DNA, wobec czego zmutowanie genu Rb prowadz±ce do powstania nieaktywnej formy tego białka powoduje ci±głe podziały komórkowe. Gen Rb jest zlokalizowany w chromosomie 13.

Mutacja genu Rb wywołuje retinoblastomę (siatkówczaka) u dzieci. Retinoblastoma jest chorob± recesywn±, dzieci posiadaj±ce jeden zmutowany allel tego genu nie zachoruj± póki nie zajdzie mutacja lub delecja w drugim allelu Rb.

Mutacje i delecje genu Rb powszechne s± również w innych, bardziej skomplikowanych typach raka (płuc, piersi czy pęcherza).

Produkt genu Rb - białko Rb, znajduje się w j±drze komórkowym i jest jednym z głównych hamulców replikacji DNA w cyklu komórkowym. Białko Rb występuje w dwóch formach:

• ufosforylowanej
• nieufosforylowanej

W formie nieufosforylowanej wi±że się z pewnymi białkami regulatorowymi genów i uniemożliwia im aktywację procesu replikacji. W fazie S (syntezy) białko Rb jest fosforylowane i umożliwia zaj¶cie syntezy DNA.

Innym niezwykle ważnym białkiem jest p53 (fosfoproteina w j±drze komórkowym). Gen tego białka znajduje się w krótkim ramieniu chromosomu 17.

Białko to w normalnych warunkach występuje w niewielkich ilo¶ciach. W przypadku uszkodzenia DNA liczba cz±steczek tego białka zwiększa się i prowadzi do apoptozy komórek ze zniszczonym DNA.

W przypadku gdy zajdzie mutacja genu p53 lub utrata fragmentu chromosomu 17, białko p53 nie zapobiega replikacji uszkodzonego DNA - komórki nieprawidłowe mog± się dzielić w nieskończono¶ć nie naprawiaj±c błędów, co prowadzi do transformacji nowotworowej.

Poza tymi dwiema grupami genów istniej± jeszcze inne indukuj±ce proces nowotworzenia. S± to między innymi geny zwi±zane z angiogenez±, które w komórkach prawidłowych s± odpowiedzialne za unaczynienie tkanki. W komórkach nowotworowych wskutek mutacji powoduj± unaczynienie umożliwiaj±ce dodatkowy rozrost guza. Ponadto mamy do czynienia z mutacjami genów zwi±zanych z inwazyjno¶ci± komórek, które powoduj±, że komórki nowotworowe charakteryzuj± się większ± niż komórki prawidłowe ruchliwo¶ci±.

Już od długiego czasu zastanawiano się, jaki jest udział wirusów w powstawaniu nowotworów. Na przestrzeni ostatnich dwudziestu lat dowiedziono, że wirusy s± bardzo istotn± przyczyn± zachorowań i zgonów na raka.

• wirusy zawieraj±ce DNA
• retrowirusy.

Wirusy zawieraj±ce DNA okazały się najczę¶ciej występuj±cymi patogenami kancerogennymi. Wirusy te po zaatakowaniu komórki wykorzystuj± jej maszynerię do replikacji DNA i do produkcji własnych białek prowadz±c do rozwoju nowotworu.

Po¶ród nich najgroĽniejsze wydaj± się wirusy zapalenia w±troby typu B oraz wirus brodawczaka przenoszony drog± płciow±. Ponadto znany jest wirus Epsteina–Barra, który przyczynia się do rozwoju mononukleozy, raka gardła i innych typów nowotworów.

Retrowirusy to druga grupa wirusów rakotwórczych. Podczas procesów genetycznych zachodz±cych w ich genomie wykorzystuj± one enzym tzw. odwrotn± transkryptazę. Retrowirusy onkogenne występuj±ce u zwierz±t dziel± się na dwie grupy:

• łagodne
• ostre

Wirusy łagodne zawieraj± geny: gag (białka strukturalne), env (otoczka wirusa) i pol (odwrotna transkryptaza). Nie posiadaj± one genu onc. Wirusy łagodne indukuj± powstanie nowotworu poprzez proces mutacji insercyjnej i maj± bardzo długi okres utajenia. Wirusy te różni± się od retrowirusów niepatogennych występowaniem licznych mutacji rekombinacyjnych w genomie.

Wirusy ostre charakteryzuj± się posiadaniem onkogenów w genomie. Większo¶ć z nich nie zawiera natomiast pewnych fragmentów własnych genów, co powoduje, że wymagaj± one obecno¶ci wirusów wspomagaj±cych (wyj. wirus mięsaka Rousa). Onkogeny wirusów ostrych umożliwiaj± im transformację komórki w bardzo krótkim czasie, ponieważ podczas infekcji v-onc ulegaj± silnej ekspresji i daj± duży nadmiar białek onkogennych.

Wirus mięsaka Rousa (RSV) jest to jedyny jak do tej pory poznany ostry wirus zdolny do samodzielnej replikacji. Wirus ten atakuje ptactwo. W jaki sposób dochodzi do transformacji nowotworowej?

Wirus RSV poza genami gag, env i pol zawiera transformuj±cy onkogen v-src. Onkogen v-src lokalizuje się pomiędzy genem env a sekwencjami LTR (long terminal repeats) i nie spełnia żadnej istotnej funkcji w wirusie. Gen src zostaje przez wirusa zabrany przypadkowo z genomu poprzedniej komórki.

Następnie wskutek pewnych zmian protoonkogen zostaje przekształcony w onkogen w genomie wirusowym. Sekwencja genu może być zmieniona tak, aby kodował białko wykazuj±ce nietypow± aktywno¶ć. Gen src może też zostać podstawiony pod kontrolę silnych promotorów i enhancerów w genomie wirusa. Może też zaj¶ć mutacja insercyjna.

Wszystkie te zmiany prowadz±ce do powstania v-src powoduj±, że w przypadku zakażenia komórki danym wirusem może doj¶ć do transformacji nowotworowej tej komórki.

Diagnozowanie nowotworów jest zadaniem bardzo trudnym ze względu na duż± ich różnorodno¶ć. Opracowuje się różnorodne metody diagnostyczne. Niekiedy s± to metody ogólne - dla wielu typów nowotworów. Teraz coraz czę¶ciej opracowywane s± metody służ±ce identyfikacji poszczególnych rodzajów raka. W diagnostyce niezbędne jest ł±czenie wielu metod dla uzyskania pewnych wyników.

W przypadku diagnozowania raka za pomoc± obrazowania guzów nowotworowych istotne jest wyraĽne rozróżnienie pomiędzy komórkami prawidłowymi a nowotworowymi. Dokonuje się tego metodami zaczerpniętymi z innych dziedzin nauki.

W diagnostyce raka zastosowanie znajduj± skanery do tomografii komputerowej umożliwiaj±ce przy odpowiednim kontrastowaniu uzyskanie obrazów trójwymiarowych.

Inna metoda - rezonans magnetyczny - daje możliwo¶ć odróżnienia komórek na podstawie zmian w ich składzie chemicznym oraz zawarto¶ci płynów. Metody PET (emisyjna tomografia pozytonowa) oraz SPECT (emisyjna tomografia pojedynczego fotonu) pozwalaj± na zobrazowanie procesów fizjologicznych.

Każda z tych metod daje pewne rezultaty przy oddzielnym stosowaniu, jednak pełen obraz dotycz±cy lokalizacji guzów i przerzutów nowotworowych otrzymuje się dzięki poł±czeniu wyników kilku takich metod. Coraz większe znaczenie ma diagnostyka wspomagana komputerowo.

Istniej± również inne metody diagnozowania raka, zwi±zane s± one jednak ze specyficznymi rodzajami nowotworów. W przypadku raka prostaty możliwe jest wykrycie tej choroby poprzez oznaczenie w surowicy krwi ilo¶ci białka PSA - specyficznego antygenu sterczowego. Pozwala to na wykrycie raka w stadium daj±cym szansę na całkowite wyleczenie.

Wykonywanie regularnych badań mammograficznych nie daje stuprocentowej pewno¶ci na wykrycie nowotworu piersi w pocz±tkowym stadium, jednak pozwala na dostrzeżenie potencjalnie niebezpiecznych zmian.

W wykrywaniu raka możliwe jest zastosowanie pewnych metod genetycznych. Komórki nowotworowe nawet we wczesnych stadiach wyróżniaj± się zmianami genetycznymi. Do identyfikacji takich komórek wykorzystuje się metodę PCR i hybrydyzację z sond± genetyczn±. Sonda taka zawiera mutacje występuj±ce w konkretnym, poszukiwanym typie raka. Wykorzystuj±c te metody wykryto zwi±zek pomiędzy niektórymi typami nowotworu, a zwi±zanymi z nimi mutacjami.

Inn± interesuj±c± metod± jest wykorzystanie powszechnie występuj±cych w DNA sekwencji mikrosatelitarnych. Brak pewnej ich liczby w chromosomie ¶wiadczy o zaj¶ciu mutacji, co może sugerować, że mamy do czynienia z nowotworem. Metoda ta stosowana jest między innymi do diagnozowania raka pęcherza.

Testy genetyczne na próbki krwi umożliwiaj± znalezienie ewentualnych mutacji w genach mog±cych spowodować nowotwory (np. w przypadku raka piersi s± to mutacje genów BRCA1 i BRCA2). Informuje to jednak jedynie o zwiększonym ryzyku wyst±pienia nowotworu u danego osobnika.

Ostatnio opracowuje się metodę z wykorzystaniem tzw. markerów enzymatycznych. Najprostszym wydaje się test białkowy sprawdzaj±cy aktywno¶ć telomerazy. Enzym ten nie występuje w większo¶ci normalnych komórek. Natomiast jest on obecny w komórkach nowotworowych gdzie zapobiega skracaniu telomerów blokuj±c apoptozę.

Współcze¶nie stosowane metody leczenia nowotworów wi±ż± się z wieloma skutkami ubocznymi. Użycie kilku metod jednocze¶nie znakomicie zwiększa szansę pacjenta na wyleczenie.

Najpowszechniejszym sposobem leczenia nowotworów s± zabiegi chirurgiczne polegaj±ce na usunięciu guza, niekiedy wraz z dużym fragmentem zdrowej tkanki z naciekami nowotworowymi. Jednakże metoda ta jest bezradna wobec przerzutów nowotworowych.

Radioterapia to inna z powszechnie stosowanych metoda leczenia. Polega ona na na¶wietlaniu komórek nowotworowych promieniowaniem rentgenowskim lub gamma, co powoduje uszkodzenie ich genomu i prowadzi do zabicia lub apoptozy, nie uszkadzaj±c nadmiernie tkanek prawidłowych znacznie odporniejszych na promieniowanie. Ponadto umożliwia ona zlikwidowanie nawet niewielkich nacieków nowotworowych.

Trzeci± popularn± metod± leczenia jest chemioterapia polegaj±ca na podawaniu doustrojowo wielu leków przeciwnowotworowych, co jednak ma wiele skutków ubocznych i prowadzi do zabijania zdrowych komórek. Ponadto komórki nowotworowe mog± uodpornić się na zastosowane leki. W chemioterapii stosuje się różne grupy leków:

• antymetabolity czyli substancje chemicznie podobne do substratów występuj±cych w szlakach metabolicznych, ale wywołuj±ce inne reakcje np. hamowanie produkcji nukleotydów i po¶rednio hamowanie syntezy DNA
• inhibitory topoizomerazy s± to substancje, które podczas replikacji DNA uniemożliwiaj± topoizomerazie poł±czenie rozdzielonych nici DNA powoduj±c tym samym apoptozę
• czynniki alkiluj±ce wi±ż± się chemicznie z DNA, tworz±c błędy w strukturze cz±steczki DNA mog±ce prowadzić do apoptozy
• alkaloidy ro¶linne mog± wi±zać się z tubulin±, która tworzy włóka mikrotubularne odgrywaj±ce bardzo istotn± rolę w podziałach komórkowych.

Innym rodzajem leczenia jest terapia hormonalna, któr± stosuje się np. w raku piersi czy prostaty. Polega ona na manipulowaniu układem hormonalnym organizmu poprzez blokowanie lub wspomaganie działania hormonów.

Immunoterapia polega na wykorzystaniu mechanizmów obronnych organizmu w leczeniu nowotworów. Pocz±tki badań nad tymi metodami opierały się na pobudzaniu aktywno¶ci całego układu odporno¶ciowego. Było one jednak mało efektywne.

Naukowcy zaczęli poszukiwać metod wykorzystuj±cych układ immunologiczny w bardziej swoisty sposób. Badania te zwi±zane były z nieudanymi próbami znalezienia antygenów nowotworowych. Przełomem stało się opracowanie metody przeciwciał monoklonalnych (1975 r. C. Milstein, G.J.F. Kohler), co pozwoliło na otrzymywanie konkretnych przeciwciał w odpowiednio dużych ilo¶ciach. Ponadto umożliwiło to odkrycie ogromnej liczby anygenów na ludzkich komórkach zdrowych i nowotworowych.

Typy immunoterapii:

• czynna - wywołanie odpowiedzi odporno¶ciowej u osoby chorej np. przez podanie szczepionek

Tabela ze ¦wiata Nauki

• bierna - podawanie choremu elementów układu odporno¶ciowego, których sam nie wytwarza np. przeciwciał wi±ż±cych antygeny na powierzchni komórek nowotworowych

ze ¦wiata Nauki

• adoptywna - pobudzenie limfocytów T w warunkach laboratoryjnych przez kompleks z antygenami, następnie powielenie ich i podanie choremu.

Webmaster