background image

 

 

 

 

TEN ROZDZIAŁ NIE JEST JESZCZE GOTOWY

GEETYCZE PODSTAWY OWOTWORÓW

W   normalnym,   prawidłowo   funkcjonującym   organizmie   współpracuje   ze   sobą
kilkadziesiąt   bilionów   komórek.   Komórki   te   kontaktują   się,   przesyłają   sygnały,
regulują   wzajemnie   swoje   podziały   i   wzrost,   a   głównym  celem   ich   istnienia   jest
przeżycie organizmu jako całości. W sytuacjach ekstremalnych komórki "poświęcają
swoje życie" dla dobra wspólnoty.

W pewnym momencie  pojawia się  komórka  intruz. Jest jej całkowicie "obojętne",
jakiego typu tkanki znajdują się wokół niej, a co więcej, jaką 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 zważając na to kontynuuje namnażanie pomimo, że jej sąsiadki na różne
sposoby dają jej do zrozumienia, że nie jest w porządku wobec wspólnoty.

W końcu powstaje całe ugrupowanie "egoistycznych komórek", których celem staje
się   przetrwanie   za   wszelką   cenę   w   organizmie.   Ten   groźny   byt   nazywany   jest
nowotworem.   Modyfikuje   on   nieodwracalnie   materiał   genetyczny   komórek
nowotworowych,   dając   im   możliwość   nieograniczonej   proliferacji,   a   przede
wszystkim   niezależność   na   terenie   organizmu.   Niesie   to   ze   sobą   liczne
niebezpieczeństwa.

Początki są bardzo niewinne. Niezbyt zdrowa dieta, palenie papierosów, nadmierna
ekspozycja na światło słoneczne, pewne predyspozycje genetyczne oraz inne czynniki
powodują, że ryzyko zachorowania na raka wzrasta.

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

KOMÓRKI OWOTWOROWE A PRAWIDŁOWE

Komórki   nowotworowe   powstają   w   organizmie   wskutek   modyfikacji   informacji

GENETYCZNE PODSTAWY NOWOTWORÓW

http://zguw.ibb.waw.pl/%7Eknbm/bmwi/podrek/rak/rak0.html

1 z 11

2010-04-04 13:30

background image

genetycznej   spowodowanych   współdziałaniem   różnorodnych   czynników.   Ich   cykl
życiowy   jest   zupełnie   inny   niż   u   komórek   prawidłowych,   nie   reagują   na
zewnątrzkomórkowe sygnały, zarówno na pozytywne jak i na negatywne.

Cechy komórek nowotworowych:

Zdolność do nadmiernych, niekontrolowanych podziałów na skutek:

1.

autokrynnej regulacji wzrostu (produkcja własnych czynników wzrostowych
przez komórki nowotworowe)

ignorowaniu systemów kontrolujących namnażanie się komórkek
prawidłowych

rozregulowaniu procesu proliferacji (między innymi "prowokowanie" komórki
przez zmutowane białka będące produktami onkogenów do stałych podziałów)

Brak zahamowania kontaktowego czyli charakterystycznego dla prawidłowych
tkanek dystansu pomiędzy komórkami.

1.

Inwazyjność czyli zdolność do atakowania sąsiadujących komórek
prawidłowych oraz zajmowania i przerastania ich terytoriów.

2.

Immortalizacja (nie we wszystkich przypadkach) czyli uzyskanie zdolności do
nieograniczonego przeżywania i wzrostu, inaczej "nieśmiertelność" komórek
(związane między innymi z brakiem reakcji na czynniki wywołujące apoptozę)

3.

Brak różnicowania się funkcjonalnego - komórka wskutek nadmiernej
proliferacji oraz mutacji, które zaszły w DNA traci zdolność spełniania
właściwych sobie funkcji, zaczyna produkować białka nieprawidłowe lub też
prawidłowe, lecz w zdecydowanym nadmiarze

4.

Zdolność do tworzenia przerzutów (metastaz) czyli odłączanie się od
nowotworu, wchodzenie do naczyń krwionośnych lub limfatycznych i krążenie
w krwioobiegu, a następnie atakowanie innych tkanek i zapoczątkowanie
nowych skupisk nowotworowych.

5.

Z komórek nowotworowych powstają guzy lub neoplazma  (stale  rosnące  skupisko
nietypowych komórek). W sytuacji kiedy komórki takie pozostają i rozwijają się w
jednym miejscu - mamy do czynienia z łagodną odmianą nowotworu, która zwykle
może zostać z powodzeniem usunięta chirurgicznie.

Jednak komórki mogą zyskać zdolności inwazyjne. Atakują wówczas sąsiednie tkanki
lub odłączają się od guza i poprzez naczynia limfatyczne oraz krwionośne docierają
do innych miejsc w organizmie tworząc przerzuty. Jest to nowotwór typu złośliwego,
którego całkowite wyleczenie jest niezwykle trudne

Rysunek z Mol.Biol.of the Cell

CZYIKI KACEROGEE

Czynniki   kancerogenne   (rakotwórcze)   są   to   czynniki   mogące   indukować
powstawanie  nowotworów. Cechuje  je  zdolność  do specyficznego oddziaływania  i
modyfikowania materiału genetycznego komórki.

Czynniki zewnętrzne można podzielić na pewne grupy w zależności od ich typu lub

GENETYCZNE PODSTAWY NOWOTWORÓW

http://zguw.ibb.waw.pl/%7Eknbm/bmwi/podrek/rak/rak0.html

2 z 11

2010-04-04 13:30

background image

też od miejsca występowania. Są 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   określonego   trybu   życia.   Dotyczy   to   głównie   palenia   papierosów
(również   biernego,   polegającego   na   przebywaniu   w   otoczeniu   osoby   palącej   i
wdychaniu dymu) oraz nieodpowiedniego odżywiania się. Należy tu wziąć pod uwagę
zarówno to co się powinno jeść (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   związane   z   rozrodem   człowieka   również   mogą   wpływać   na
powstawanie   nowotworów.   Stwierdzono,   że   u   kobiet,   które   wcześniej   zaczęły
miesiączkować i dość późno zachodzą w ciążę istnieje większe ryzyko zachorowania
na raka piersi. Ryzyko jest natomiast mniejsze u kobiet, które urodziły więcej dzieci.

Duże   znaczenie   mają   także   czynniki   rakotwórcze   związane   z   zanieczyszczeniem
środowiska oraz.

TABELA

Czynniki te zwykle współdziałają w powstawaniu nowotworu zarówno ze sobą, jak i z
pewnymi   cechami   wewnętrznymi   organizmu   -   podatnością   genetyczną   na   raka.
Uwzględnienie tych interakcji zwiększa szansę skutecznej profilaktyki.

KLASYFIKACJA TYPÓW RAKA

Znane  jest ponad sto różnych rodzajów tej choroby. Główne  cechy  są  oczywiście
bardzo   podobne,   jednak   istnieje   wiele   aspektów   dotyczących   genezy,   rozwoju   i
szkodliwości poszczególnych nowotworów, które je różnią.

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

Główne typy nowotworów:

- rak czyli nowotwór zapoczątkowany w komórkach i tkankach nabłonkowych,

- mięsaki (sarcoma) czyli nowotwór tkanki łącznej i mięśniowej,

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

tutaj tabela z MBOTC

Zapadalność na nowotwory jest ściśle związana z ekspozycją na pewne czynniki (np.
obecność azbestu i związków organicznych może spowodować raka płuc), starzeniem
się (np. w przypadku raka jajnika trzustki czy prostaty ryzyko rośnie w wiekiem),
prowadzonym trybem życia (np. palenie papierosów może prowadzić do rozwoju raka
płuc),   podatnością   genetyczną   (np.   rak   piersi   czy   białaczka),   dietą   (np.   dieta
wysokotłuszczowa może spowodować raka prostaty czy trzustki).

GENETYCZNE PODSTAWY NOWOTWORÓW

http://zguw.ibb.waw.pl/%7Eknbm/bmwi/podrek/rak/rak0.html

3 z 11

2010-04-04 13:30

background image

Do najgroźniejszych odmian nowotworów należą:

-rak prostaty

-rak płuc

-rak macicy (trzonu lub szyjki)

-białaczka

-czerniak złośliwy skóry

-rak jelita grubego i odbytnicy

-rak jajnika

-rak pęcherza

-rak piersi

rysunek z oznaczeniami ze świata nauki lub z mbotc ące ąąą

KOLEJE ETAPY PROCESU OWOTWOROWEGO

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 są
niekontrolowane podziały oraz stopniowa utrata zróżnicowania funkcjonalnego danej
komórki.   W   aspekcie   morfologicznym   może   prowadzić   to   do   dysplazji
(nieprawidłowości   w   budowie   tkankowej)   lub   hiperplazji   (przerostu   tkanki   i
zwiększenia jej masy).

Następny   etap   to   promocja.   Etap   ten   cechują   nadmierne   podziały   komórkowe,
uzyskanie pewnej ruchliwości komórek. Ponadto:

utrata zdolności funkcjonalnych właściwych prawidłowym komórkom danego
typu (czyli np. zahamowanie produkcji prawidłowych białek enzymatycznych)

utrata łączności z komórkami prawidłowymi oraz pojawienie się inwazyjności

niekiedy na tym etapie następują zmiany w strukturze i liczbie chromosomów

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

zachodzą liczne mutacje (translokacje, delecje i fuzje)

aberracje chromosomowe (prowadzące do zahamowania prawidłowego
funkcjonowania loci objętych tymi zmianami)

GENETYCZNE PODSTAWY NOWOTWORÓW

http://zguw.ibb.waw.pl/%7Eknbm/bmwi/podrek/rak/rak0.html

4 z 11

2010-04-04 13:30

background image

aneuploidia (czyli zaburzenie liczby chromosomów). Dodatkowo w niektórych
komórkach dochodzi do produkcji czynników angiogennych (koniecznych do
powstania naczyń krwionośnych, co w efekcie umożliwia rozrost nowotworu).

W   trakcie   tej  fazy   zachodzi  zjawisko   mające   ogromne   znaczenie   w   późniejszym
rozwoju nowotworu, czyli selekcja  klonów komórek najlepiej przystosowanych do
niekontrolowanego wzrostu i inwazyjności.

Podczas  ostatniego   etapu   rozwoju   nowotworu,   jakim  jest   tworzenie   przerzutów,
dochodzi do odłączenia się komórek nowotworowych od głównego guza, następnie
wędrówki przez naczynia  limfatyczne  i krwionośne  do innych tkanek i narządów,
osiedlanie się w nich i zapoczątkowywanie nowych guzów (przerzutów lub inaczej
metastaz).

Geny a nowotwory

Nowotwory   powstają   głównie   wskutek   szeregu   modyfikacji   zachodzących   w
informacji genetycznej dotyczącej regulacji prawidłowego rozwoju i różnicowania się
komórek.

Proces   nowotworzenia   może   być   regulowany   na   dwa   sposoby:   stymulujący   lub
hamujący namnażanie i wzrost. Aby powstał nowotwór, muszą zajść mutacje, które
spowodują   wzmożoną   aktywność   genów  stymulujących   namnażanie   komórek,   lub
takie, które zdezaktywują geny hamujące ich wzrost.

Geny  odpowiedzialne  za  prawidłowy  wzrost komórek to protoonkogeny, kodujące
białka regulujące proliferację i różnicowanie się komórek.

Protoonkogeny   po   zajściu   mutacji   stają   się   onkogenami,   które   biorą   udział   w
transformacji nowotworowej.

Do   powstawania   onkogenów   mogą   prowadzić   różnego   typu   mutacje   powodujące
zmianę aktywności, ilości lub miejsca i czasu ekspresji kodowanego białka.

Mutacje te mogą:

mieć charakter punktowy wiążący się ze zmianą sekwencji białka

polegać na rearanżacji chromosomowej (translokacja protoonkogenów w
pobliże enhancerów lub fuzja fragmentów genów)

polegać na amplifikacji protoonkogenu.

Poza  tym  może   zajść   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 zależność), który  jest związany 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.

GENETYCZNE PODSTAWY NOWOTWORÓW

http://zguw.ibb.waw.pl/%7Eknbm/bmwi/podrek/rak/rak0.html

5 z 11

2010-04-04 13:30

background image

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 wykazujące aktywność kinazy tyrozynowej

czynniki wzrostu

czynniki transkrypcyjne

białka biorące 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 kodujący łańcuch beta płytkowego czynnika wzrostu PDGF.
Bierze on udział w powstawaniu glejaków

erb-B to gen kodujący receptor dla EGF (naskórkowy czynnik wzrostu) z
aktywnością kinazy tyrozynowej Bierze udział w powstawaniu nowotworów
mózgu oraz raka piersi

src jest to gen kodujący białko związane z błonami komórkowymi o aktywności
kinazy tyrozynowej.

Onkogeny   działają   w   różny   sposób.   Powodowaćmogą   nadprodukcję   czynników
wzrostowych działać pobudzająco zarówno na komórki pobliskie jak i na komórkę
"producenta".

Ponadto   niektóre   receptory   czynników   wzrostowych   kodowane   przez   onkogeny
mogą   wysyłać   sygnały   stymulujące   nawet   wówczas,   gdy   brak   jest   czynników
wzrostowych.

Podobnie   mogą   działać   białka   biorące   udział   w   przekazywaniu   sygnałów
stymulujących od receptorów w kaskadzie sygnałowej. Białka z rodziny Ras należą
do tej grupy  i stymulują  podziały  pomimo braku sygnału z receptorów czynników
wzrostowych.

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

W   procesie   nowotworzenia   biorą   udział   nie   tylko   onkogeny,   ale   także   geny
supresorowe   transformacji   nowotworowej.   Kodują   one   białka   odpowiedzialne   za
dostarczenie sygnałów hamujących wzrost komórki.

Mutacje   genów   supresorowych   powodują   dezaktywację   lub   brak   ich   produktów.
Prowadzi   to   do   pozbawienia   komórki   sygnałów   ograniczających   proliferację   i
wywołujących   apoptozę,   a   w   efekcie   do   niekontrolowanego   namnażania.   Geny
supresorowe mogą działać  w cyklu komórkowym w różny  sposób. W normalnych
warunkach   hamują   rozwój   nowotworów.   Rak   powstaje   w   przypadku   braku   lub

GENETYCZNE PODSTAWY NOWOTWORÓW

http://zguw.ibb.waw.pl/%7Eknbm/bmwi/podrek/rak/rak0.html

6 z 11

2010-04-04 13:30

background image

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   prowadzące   do   powstania
nieaktywnej formy tego białka powoduje ciągłe podziały komórkowe. Gen Rb jest
zlokalizowany w chromosomie 13.

Mutacja genu Rb wywołuje retinoblastomę (siatkówczaka) u dzieci. Retinoblastoma
jest   chorobą   recesywną,   dzieci  posiadające   jeden   zmutowany   allel  tego   genu   nie
zachorują póki nie zajdzie mutacja lub delecja w drugim allelu Rb.

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

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

ufosforylowanej

nieufosforylowanej

W formie nieufosforylowanej wiąże się z pewnymi białkami regulatorowymi genów i
uniemożliwia  im aktywację  procesu replikacji. W fazie  S (syntezy) białko Rb jest
fosforylowane i umożliwia zajście syntezy DNA.

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

Białko to w normalnych warunkach występuje w niewielkich ilościach. W przypadku
uszkodzenia DNA liczba cząsteczek 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
mogą   się   dzielić   w   nieskończoność   nie   naprawiając   błędów,   co   prowadzi   do
transformacji nowotworowej.

Poza   tymi   dwiema   grupami   genów   istnieją   jeszcze   inne   indukujące   proces
nowotworzenia.   Są   to   między   innymi   geny   związane   z   angiogenezą,   które   w
komórkach prawidłowych są odpowiedzialne za unaczynienie tkanki. W komórkach
nowotworowych wskutek mutacji powodują unaczynienie umożliwiające dodatkowy
rozrost   guza.   Ponadto   mamy   do   czynienia   z   mutacjami   genów   związanych   z
inwazyjnością komórek, które powodują, że komórki nowotworowe charakteryzują
się większą niż komórki prawidłowe ruchliwością.

Wirusy a nowotwory

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

Wirusy rakotwórcze wywodzą się z dwóch grup:

wirusy zawierające DNA

GENETYCZNE PODSTAWY NOWOTWORÓW

http://zguw.ibb.waw.pl/%7Eknbm/bmwi/podrek/rak/rak0.html

7 z 11

2010-04-04 13:30

background image

retrowirusy.

Wirusy   zawierające   DNA   okazały   się   najczęściej   występującymi   patogenami
kancerogennymi. Wirusy te po zaatakowaniu komórki wykorzystują jej maszynerię
do replikacji DNA i do produkcji własnych białek prowadząc do rozwoju nowotworu.

Pośród nich najgroźniejsze wydają się wirusy zapalenia wątroby typu B oraz wirus
brodawczaka przenoszony drogą płciową. 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 zachodzących w ich genomie wykorzystują one enzym tzw. odwrotną
transkryptazę.   Retrowirusy   onkogenne   występujące   u   zwierząt   dzielą   się   na   dwie
grupy:

łagodne

ostre

Wirusy łagodne zawierają geny: gag (białka strukturalne), env (otoczka wirusa) i pol
(odwrotna   transkryptaza).   Nie   posiadają   one   genu   onc.   Wirusy   łagodne   indukują
powstanie nowotworu poprzez proces mutacji insercyjnej i mają bardzo długi okres
utajenia.   Wirusy   te   różnią   się   od   retrowirusów   niepatogennych   występowaniem
licznych mutacji rekombinacyjnych w genomie.

Wirusy  ostre charakteryzują się posiadaniem onkogenów w genomie. Większość z
nich nie zawiera natomiast pewnych fragmentów własnych genów, co powoduje, że
wymagają   one   obecności   wirusów   wspomagających   (wyj.   wirus   mięsaka   Rousa).
Onkogeny wirusów ostrych umożliwiają im transformację komórki w bardzo krótkim
czasie, ponieważ podczas infekcji v-onc ulegają silnej ekspresji i dają 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   transformujący   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 wykazujące nietypową aktywność. Gen src może też zostać podstawiony pod
kontrolę   silnych   promotorów   i   enhancerów   w   genomie   wirusa.   Może   też   zajść
mutacja insercyjna.

Wszystkie   te   zmiany   prowadzące   do   powstania   v-src   powodują,   że   w  przypadku
zakażenia komórki danym wirusem może dojść do transformacji nowotworowej tej
komórki.

DIAGOZOWAIE OWOTWORÓW

Diagnozowanie nowotworów jest zadaniem bardzo trudnym ze względu na dużą ich
różnorodność.   Opracowuje   się   różnorodne   metody   diagnostyczne.   Niekiedy   są   to

GENETYCZNE PODSTAWY NOWOTWORÓW

http://zguw.ibb.waw.pl/%7Eknbm/bmwi/podrek/rak/rak0.html

8 z 11

2010-04-04 13:30

background image

metody ogólne - dla wielu typów nowotworów. Teraz coraz częściej opracowywane
są   metody   służące   identyfikacji   poszczególnych   rodzajów   raka.   W   diagnostyce
niezbędne jest łączenie wielu metod dla uzyskania pewnych wyników.

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

W   diagnostyce   raka   zastosowanie   znajdują   skanery   do   tomografii   komputerowej
umożliwiające   przy   odpowiednim   kontrastowaniu   uzyskanie   obrazów
trójwymiarowych.

Inna   metoda   -   rezonans  magnetyczny   -   daje   możliwość   odróżnienia   komórek   na
podstawie zmian w ich składzie chemicznym oraz zawartości płynów. Metody PET
(emisyjna tomografia pozytonowa) oraz SPECT (emisyjna tomografia pojedynczego
fotonu) pozwalają na zobrazowanie procesów fizjologicznych.

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

Istnieją   również   inne   metody   diagnozowania   raka,   związane   są   one   jednak   ze
specyficznymi   rodzajami   nowotworów.   W   przypadku   raka   prostaty   możliwe   jest
wykrycie   tej   choroby   poprzez   oznaczenie   w   surowicy   krwi   ilości   białka   PSA   -
specyficznego   antygenu   sterczowego.   Pozwala   to   na   wykrycie   raka   w   stadium
dającym szansę na całkowite wyleczenie.

Wykonywanie   regularnych   badań   mammograficznych   nie   daje   stuprocentowej
pewności na wykrycie nowotworu piersi w początkowym stadium, jednak pozwala na
dostrzeżenie potencjalnie niebezpiecznych zmian.

W   wykrywaniu   raka   możliwe   jest   zastosowanie   pewnych   metod   genetycznych.
Komórki   nowotworowe   nawet   we   wczesnych   stadiach   wyróżniają   się   zmianami
genetycznymi.   Do   identyfikacji   takich   komórek   wykorzystuje   się   metodę   PCR   i
hybrydyzację   z   sondą   genetyczną.   Sonda   taka   zawiera   mutacje   występujące   w
konkretnym, poszukiwanym typie raka. Wykorzystując te metody wykryto związek
pomiędzy niektórymi typami nowotworu, a związanymi z nimi mutacjami.

Inną   interesującą   metodą   jest   wykorzystanie  powszechnie   występujących   w  DNA
sekwencji mikrosatelitarnych. Brak pewnej ich liczby  w chromosomie  świadczy  o
zajściu 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 umożliwiają  znalezienie  ewentualnych mutacji w
genach   mogących   spowodować   nowotwory   (np.   w   przypadku   raka   piersi   są   to
mutacje   genów   BRCA1   i  BRCA2).   Informuje   to   jednak   jedynie   o   zwiększonym
ryzyku wystąpienia nowotworu u danego osobnika.

Ostatnio opracowuje się metodę z wykorzystaniem tzw. markerów enzymatycznych.
Najprostszym wydaje się test białkowy sprawdzający aktywność telomerazy. Enzym
ten nie występuje w większości normalnych komórek. Natomiast jest on obecny w
komórkach   nowotworowych   gdzie   zapobiega   skracaniu   telomerów   blokując
apoptozę.

GENETYCZNE PODSTAWY NOWOTWORÓW

http://zguw.ibb.waw.pl/%7Eknbm/bmwi/podrek/rak/rak0.html

9 z 11

2010-04-04 13:30

background image

METODY LECZEIA OWOTWORÓW

Współcześnie stosowane metody leczenia nowotworów wiążą się z wieloma skutkami
ubocznymi. Użycie kilku metod jednocześnie znakomicie zwiększa szansę pacjenta na
wyleczenie.

Najpowszechniejszym   sposobem   leczenia   nowotworów   są   zabiegi   chirurgiczne
polegające 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
naświetlaniu komórek nowotworowych promieniowaniem rentgenowskim lub gamma,
co   powoduje   uszkodzenie   ich   genomu   i   prowadzi   do   zabicia   lub   apoptozy,   nie
uszkadzając   nadmiernie   tkanek   prawidłowych   znacznie   odporniejszych   na
promieniowanie. Ponadto umożliwia ona zlikwidowanie nawet niewielkich nacieków
nowotworowych.

Trzecią   popularną   metodą   leczenia   jest   chemioterapia   polegająca   na   podawaniu
doustrojowo   wielu   leków   przeciwnowotworowych,   co   jednak   ma   wiele   skutków
ubocznych   i   prowadzi   do   zabijania   zdrowych   komórek.   Ponadto   komórki
nowotworowe mogą uodpornić się na zastosowane leki. W chemioterapii stosuje się
różne grupy leków:

antymetabolity czyli substancje chemicznie podobne do substratów
występujących w szlakach metabolicznych, ale wywołujące inne reakcje np.
hamowanie produkcji nukleotydów i pośrednio hamowanie syntezy DNA

inhibitory topoizomerazy są to substancje, które podczas replikacji DNA
uniemożliwiają topoizomerazie połączenie rozdzielonych nici DNA powodując
tym samym apoptozę

czynniki alkilujące wiążą się chemicznie z DNA, tworząc błędy w strukturze
cząsteczki DNA mogące prowadzić do apoptozy

alkaloidy roślinne mogą wiązać się z tubuliną, która tworzy włóka
mikrotubularne odgrywające bardzo istotną rolę w podziałach komórkowych.

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

Immunoterapia nowotworowa

Immunoterapia   polega   na   wykorzystaniu   mechanizmów   obronnych   organizmu   w
leczeniu nowotworów. Początki badań nad tymi metodami opierały się na pobudzaniu
aktywności całego układu odpornościowego. Było one jednak mało efektywne.

Naukowcy   zaczęli  poszukiwać   metod   wykorzystujących   układ   immunologiczny   w
bardziej swoisty sposób. Badania te związane 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   ilościach.   Ponadto   umożliwiło   to
odkrycie   ogromnej   liczby   anygenów   na   ludzkich   komórkach   zdrowych   i
nowotworowych.

GENETYCZNE PODSTAWY NOWOTWORÓW

http://zguw.ibb.waw.pl/%7Eknbm/bmwi/podrek/rak/rak0.html

10 z 11

2010-04-04 13:30

background image

Typy immunoterapii:

czynna - wywołanie odpowiedzi odpornościowej u osoby chorej np. przez
podanie szczepionek

Tabela ze Świata Nauki

bierna - podawanie choremu elementów układu odpornościowego, których sam
nie wytwarza np. przeciwciał wiążących antygeny na powierzchni komórek
nowotworowych

ze Świata Nauki

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

(c) 1997, 1998 Biologia Molek ularna w Internecie

                 

Webmaster

GENETYCZNE PODSTAWY NOWOTWORÓW

http://zguw.ibb.waw.pl/%7Eknbm/bmwi/podrek/rak/rak0.html

11 z 11

2010-04-04 13:30