czynnikiem wzrostu dla pewnych nowotworów. Na przykład podejrzewa się, że U>] może z jednej strony być czynnikiem stymulującym wzrost pewnych złośliwych guzów u ludzi, choć z drugiej strony wykazano jej hamujący wpływ na komórki nowotworowe w skojarzonej terapii. Podkreśla się też rolę synergistycznego działania komórek efektorowych i cytokin; dlatego też najczęściej znajdują one zastosowanie w tzw. terapii wspomagającej. W chwili obecnej największe nadzieje budzi terapia skojarzona z zastosowaniem cytokin: IL-2, a także IL-4, IL-6, IL-12, również IFN i TNF. Dobre rezultaty w odnowie szpiku po radio-chemioterapii onkologicznej uzyskuje się, stosując preparaty stymulujące wzrost leukocytów, np. GM-CSF (zob. tab. 17.2). Nowy dział leczenia nowotworów złośliwych obejmuje tzw. terapię genową (zob. podrozdz. „Patofizjologiczne podstawy terapii genowej i immunoterapii chorób nowotworowych”).
Wykrycie protoonkogenów w prawidłowych komórkach zwierząt i ludzi (geny komórkowe, ang. cellular oncogens - c-onc) oraz poznanie ich roli w mechanizmach regulowania wzrostu i różnicowania komórek spowodowało prawdziwy przełom nie tylko w badaniach nad etiopatogenezą nowotworów, ale także w ich wykrywaniu, diagnozowaniu, monitorowaniu i współczesnym leczeniu.
Podstawową koncepcję genetyczną procesu transformacji nowotworowej opartą na udziale onkogenów można podsumować następująco: rozwój nowotworu w ustroju jest wynikiem serii kumulujących się zaburzeri w obrębie genomu komórki prowadzących do aktywacji (mutacji) protoonkogenów i ich przekształcania się w on-kogeny. Zasadniczy mechanizm polega na zaburzeniu równowagi między aktywnością dwóch typów genów, tj. onkogenów stymulujących proliferację komórek i genów supresorowych, hamujących ich wzrost (geny supresorowe - zob. dalej), a także genów regulujących apoptozę, czyli programowaną śmierć komórki. Czwartą klasą genów odpowiedzialnych za karcynogenezę są geny regulujące procesy naprawy uszkodzonego DNA. Geny te wpływają na proliferację i przeżycie komórek w sposób pośredni przez modyfikowanie zdolności komórek do naprawy uszkodzeń (mutacji) w wyżej wymienionych trzech klasach genów (protoonkogenów, genów supresorowych i genów regulujących apoptozę).
Jak wspomniano wyżej, wynikiem aktywacji protoonkogenów są takie produkty, jak: czynniki wzrostu, białka receptorowe i niereceptorowe, z aktywnością lub bez aktywności kinazy tyrozynowej, cytoplazmatyczne białka G, białka regulujące trans-krypq'ę genów i inne. Protoonkogeny stanowią więc ważny element transmisji sygnałów z powierzchni komórki od łigandów i czynników wzrostowych przez kinazy białkowe i białka związane z GTP do czynników w jądrze odpowiedzialnych za syntezę DNA
Mechanizmy aktywacji protoonkogenów, zarówno występujące „spontanicznie” w genomie, jak i wtórnie indukowane wirusami czy karcynogenami chemicznymi oraz czynnikami fizycznymi, mogą być różne.
Wyróżnia się następujące najczęstsze formy aktywacji genów:
1. Mutacje punktowe. Mogą prowadzić do zmiany kodowania białek. Pojedyncza mutacja rzadko wystarcza do pełnej transformacji, zwykle potrzebne są dalsze zmiany w genomie. Opisano jednak niektóre geny o dużej ekspresji, np. RAS, których pojedyncza mutacja wystarcza do rozpoczęcia procesu rakowacenia, jak to zachodzi w nowotworach pęcherza moczowego (tab. 17.5).
2. Amplifikacje, czyli zwielokrotnienie liczby kopii genów. W niektórych nowotworach u ludzi, np. nowotworach płuc, okrężnicy czy piersi, zwielokrotnienie liczby kopii genów, odpowiednio genów K-RAS i HER-2lneu może obejmować nawet kilkadziesiąt ich kopii.
Tabela 17.5. Mechanizmy prowadzące do karcynogenezy na podstawie wybranych nowotworów u człowieka
Protoonkogen |
Zaburzenie prowadzące do aktywacji protoonkogenu |
Nowotwory, w których stwierdzany jest dany onkogen |
retiptc |
rearanżacja chromosomu |
rak brodawkowy tarczycy |
PPARy |
rearanżacja chromosomu |
rak pęcherzykowy tarczycy |
BRAF |
mutacja punktowa |
rak brodawkowy tarczycy |
H-RAS |
mutacja punktowa |
rak pęcherzykowy tarczycy rak pęcherza moczowego |
KRAS |
mutacja punktowa |
rak śluzowy jajnika |
RAS |
mutacja punktowa |
rak gruczołowy trzustki |
c-KIT |
mutacja z następczym trwałym pobudzeniem receptora (ang. gain-of function mulatioń) |
nowotwór podścieliskowy przewodu pokarmowego (GIST), nasiemak (semmoma), ostra białaczka szpikowa (AML), czerniak (melanoma) |
N-SfYC |
amplifikacja kopii genu |
Nerwiak zarodkowy (ncuroblastoma) |
CCND1 (cyclinDlgene) |
amplifikacja kopii genu |
rak płaskonabłonkowy przełyku rak pęcherza moczowego |
HER2 |
amplifikacja kopii genu |
rak pęcherza moczowego, rak piersi |
Inne zmiany |
trisomia 7,17, utrata Y |
rak brodawkowaty nerki |
skrócenie telomeru |
rak gruczołowy prostaty | |
CREB |
zmiana posttranslacyjna -fosforylacja produktu białkowego prowadząca do jego nadekspresji |
gruczolaki przysadki z komórek produkujących GH |
3. Translokacje polegające na przemieszczeniu genu do miejsc działania innego genu (np. miejsca produkcji białek z grupy immunoglobulin). Występują typowo w nowotworach układu łimfatycznego (białaczki i chłoniaki nieziamicze) oraz w mięsakach tkanek miękkich (zob. podrozdz. „Aberra-cje chromosomów w nowotworach”).
4. Insercje, czyli wbudowanie genu w miejsca chromosomu o silnym oddziaływaniu, np. transkrypcyjnym; ma podobne znaczenie do trans-lokacji.
Do przekształcenia protoonkogenu w onkogen może również dojść - co potwierdzono w badaniach eksperymentalnych - pod wpływem:
- związków nitrowych, np. N-metylo-N-nitrozomocznika (indukuje mutację w grupie genów RAS),
-węglowodorów wielopierścieniowych, np. benzo(o)pirenu. występującego w dymie tytoniowym (powoduje mutacje genu c-K-RAS),
- karbaminianu winylu (indukuje mutacje genu c-H-RAS).
919