Por que os genes supressores de tumor são importantes no câncer

Contente

• Tipos de genes supressores de tumor
• Oncogenes vs. Genes Supressores de Tumor
• Herança e Oncogenes vs. Genes Supressores de Tumor
• Genes supressores de tumor e a "hipótese de 2 acertos"
• Exemplos

Os genes supressores de tumor produzem proteínas que regulam o crescimento das células e desempenham um papel importante na prevenção do desenvolvimento das células cancerosas.

Quando os genes supressores de tumor são alterados ou inativados devido a uma mutação (uma que está presente no nascimento ou uma que ocorre mais tarde na vida), eles produzem proteínas que são menos eficazes no controle do crescimento e / ou reparo celular. O resultado é o crescimento descontrolado de células danificadas ou anormais, o que leva ao crescimento descontrolado e ao desenvolvimento de tumores cancerígenos.

Os genes supressores de tumor também são conhecidos como antioncogenes ou genes de perda de função.

Tipos de genes supressores de tumor

Os genes supressores de tumor vêm em três tipos principais. Cada tipo tem uma função diferente:

1. Dizendo às células para desacelerar e parar de se dividir
2. Reparando danos ao DNA celular que resultam da divisão e podem levar ao câncer
3. Fazendo com que células danificadas iniciem um processo chamado morte celular programada ou apoptose

Oncogenes vs. Genes Supressores de Tumor

Dois tipos principais de genes estão envolvidos no desenvolvimento do câncer: oncogenes e genes supressores de tumor. O termo oncogenes significa literalmente "genes do câncer", e esses genes resultam no crescimento descontrolado das células. (Proto-oncogenes são os genes que ajudam as células a crescer e, quando sofrem mutação para funcionarem mal, são chamados de oncogenes).

Genes supressores de tumor são mais fáceis de descrever usando uma analogia.

Oncogenes: tipos, exemplos e papel no câncer

Analogia à direção: genes supressores de tumor são os freios

Cada vez mais, a pesquisa do câncer está se aprofundando na imunoterapia por causa dos "botões liga e desliga" para o câncer que foram descobertos. Pode ser altamente técnico e confuso, por isso pode ajudar pensar em células como carros.

Cada célula tem um acelerador e freios. Em carros normais, ambos funcionam bem. Vários processos garantem que eles fiquem em equilíbrio para que o carro se mova de forma constante, mas não bata.

O câncer começa com uma série de mutações nos genes. Os genes funcionam como um modelo para a produção de proteínas com diferentes funções. Algumas mutações não são grande coisa - elas seguem em silêncio e não mexem em nada. Eles são chamados de mutações de passageiros.

Então chegamos às mutações do driver. O motorista pode decidir ir muito rápido ou muito devagar, e são essas mutações que impulsionam o crescimento das células cancerosas.

O câncer pode estar relacionado a problemas com o acelerador ou os freios, mas frequentemente, danos aos oncogenes e aos genes supressores de tumor ocorrem antes do câncer se desenvolver. Em outras palavras, o acelerador deve estar preso no chão E os freios devem funcionar mal. O fato de o câncer frequentemente requerer várias mutações diferentes é, em parte, o motivo pelo qual o câncer é mais comum em pessoas mais velhas. Mais tempo permite mais mutações.

Nesta analogia com o carro:

• Oncogenes são os genes que controlam o acelerador
• Genes supressores de tumor controlam os freios

Usando esta analogia em referência aos diferentes tipos de genes supressores de tumor listados acima:

• Alguns tipos são responsáveis ​​por pisar no freio
• Alguns consertam freios quebrados
• Outros rebocam o carro quando ele não pode ser consertado

Herança e Oncogenes vs. Genes Supressores de Tumor

Existem várias diferenças importantes entre oncogenes e genes supressores de tumor no câncer.

Em geral, os oncogenes são dominante. Em nossos corpos, temos dois conjuntos de cada um de nossos cromossomos e dois conjuntos de genes: um de cada um de nossos pais. Com genes dominantes, apenas uma das duas cópias precisa ser mutada ou anormal para que um efeito negativo ocorra.

Veja, por exemplo, olhos castanhos. Se as pessoas herdarem uma cópia do gene de olhos castanhos e uma cópia do gene de olhos azuis, a cor de seus olhos sempre será marrom. Na analogia do carro, é necessária apenas uma cópia de um gene mutado que controla o acelerador para que o carro fique fora de controle (apenas um dos dois proto-oncogenes precisa ser mutado para se tornar um oncogene).

Genes supressores de tumor, em contraste, tendem a ser recessivo. Ou seja, assim como você precisa de dois genes para olhos azuis para ter olhos azuis, dois genes supressores devem ser danificados para contribuir para o câncer.

É importante observar que a relação entre oncogenes e genes supressores de tumor é muito mais complexa do que isso, e os dois estão frequentemente interligados. Por exemplo, uma mutação em um gene supressor pode resultar em proteínas incapazes de reparar mutações em um oncogene, e essa interação impulsiona o processo para frente.

Genes supressores de tumor e a "hipótese de 2 acertos"

Compreender a natureza recessiva dos genes supressores de tumor pode ser útil para entender as predisposições genéticas e o câncer hereditário.

Exemplos de genes supressores de tumor são os genes BRCA1 / BRCA2, também conhecidos como "genes do câncer de mama". Pessoas que têm uma mutação em um desses genes têm um risco aumentado de desenvolver câncer de mama (entre outros tipos de câncer).

No entanto, nem todas as pessoas com o gene desenvolvem câncer de mama. A primeira cópia desses genes sofre mutação no nascimento, mas não é até que outra mutação ocorra após o nascimento (uma mutação adquirida ou mutação somática) que as proteínas de reparo anormais são feitas que aumentam o risco de câncer.

É importante observar que existem vários genes associados ao desenvolvimento do câncer de mama (não apenas genes BRCA), para os quais o teste genético está disponível, e muitos deles são considerados genes supressores de tumor.

Genes não BRCA que aumentam o risco de câncer de mama

Essa natureza recessiva é o que é referido na "hipótese de 2 acertos" do câncer. A primeira cópia (no exemplo acima, a cópia herdada do gene defeituoso) é o primeiro acerto, e uma mutação posterior na outra cópia do gene mais tarde na vida é o segundo acerto.

É digno de nota que ter "2 resultados" por si só não é suficiente para levar ao câncer. Danos às células de DNA (do meio ambiente ou devido a processos metabólicos normais nas células) devem ocorrer e, juntas, as duas cópias mutadas do gene supressor de tumor são incapazes de criar proteínas eficazes para reparar o dano.

Genes supressores de tumor e câncer hereditário

De acordo com a American Cancer Society, as síndromes hereditárias do câncer representam entre 5% e 10% dos cânceres, mas estudos sugerem que a porcentagem de cânceres que podem ser atribuídos a esses genes pode ser muito maior. O rastreamento genético já está disponível para várias dessas síndromes, mas em muitos casos, uma predisposição genética não pode ser encontrada com os testes. Nesse caso, é muito útil que as pessoas trabalhem com um conselheiro genético que possa entender mais sobre o risco com base no histórico familiar.

Duas funções básicas dos genes supressores de tumor: porteiros e zeladores

Como observado anteriormente, os genes supressores de tumor podem funcionar como os "freios" do carro de três maneiras principais, mas inibindo o crescimento celular, consertando DNA quebrado ou causando a morte de uma célula. Esses tipos de genes supressores de tumor podem ser considerados genes "porteiros".

Ainda assim, alguns genes supressores de tumor funcionam mais como um zelador. Esses genes criam proteínas que supervisionam e regulam muitas das funções de outros genes para manter a estabilidade do DNA.

Nos exemplos abaixo, Rb, APC e p53 funcionam como gatekeepers. Em contraste, os genes BRCA1 / BRCA2 funcionam mais como zeladores e regulam a atividade de outras proteínas envolvidas no crescimento e reparo celular.

Exemplos

Muitos genes supressores de tumor diferentes foram identificados e é provável que muitos mais sejam identificados no futuro.

História

Os genes supressores de tumor foram identificados pela primeira vez em crianças com retinoblastoma. No retinoblastoma, em contraste com muitos genes supressores de tumor, o gene do tumor que é herdado é dominante e, portanto, permite que o câncer se desenvolva em crianças pequenas. Se um dos pais é portador do gene mutado, 50% dos filhos herdarão o gene e correrão o risco de retinoblastoma.

Exemplos Comuns

Alguns exemplos de genes supressores de tumor associados ao câncer incluem:

• RB: O gene supressor responsável pelo retinoblastoma
• Gene p53: O gene p53 cria a proteína p53 que regula o reparo do gene nas células. Mutações nesse gene estão implicadas em cerca de 50% dos cânceres. Mutações herdadas no gene p53 são muito menos comuns do que mutações adquiridas e resultam na condição hereditária conhecida como síndrome de Li Fraumeni. O p53 codifica proteínas que dizem às células para morrerem se forem danificadas além do reparo, um processo conhecido como apoptose.
• Genes BRCA1 / BRCA2: Esses genes são responsáveis ​​por cerca de 5% a 10% dos cânceres de mama, mas tanto as mutações do gene BRCA1 quanto as mutações do gene BRCA2 estão associadas a um risco aumentado de outros cânceres também. (BRCA2 também está relacionado a um risco aumentado de câncer de pulmão em mulheres.)
• Gene APC: Esses genes estão associados a um risco aumentado de câncer de cólon em pessoas com polipose adenomatosa familiar.
• Gene PTEN: o gene PTEN é um dos genes não BRCA que pode aumentar o risco de uma mulher desenvolver câncer de mama (até 85% de risco ao longo da vida). Está associada à síndrome do tumor hamartoma PTEN e à síndrome de Cowden. O gene codifica proteínas que ajudam no crescimento celular, mas também ajudam as células a se unirem. Quando o gene sofre mutação, há um risco maior de que as células cancerosas "se quebrem" ou metastatizem.

No momento, mais de 1200 genes supressores de tumor humanos foram identificados. A Universidade do Texas tem um banco de dados de genes supressores de tumor que lista muitos desses genes.

Genes supressores de tumor e tratamentos de câncer

Compreender os genes supressores de tumor também pode ajudar a explicar um pouco por que as terapias, como a quimioterapia, não curam completamente o câncer. Alguns tratamentos contra o câncer estimulam as células a cometer suicídio. Como alguns genes supressores de tumor desencadeiam o processo de apoptose (morte celular), quando não estão funcionando corretamente, as células cancerosas podem não ser capazes de passar pelo processo de apoptose como outras células.

Uma palavra de Verywell

Aprender sobre a função dos genes supressores de tumor e oncogenes envolvidos na formação do câncer, bem como as características das células cancerosas e como as células cancerosas diferem das células normais, pode ajudar os pesquisadores a encontrar novas maneiras de identificar pessoas com risco de câncer e para tratar os cânceres que ocorrem.

Os especialistas sabem que não são apenas as mudanças nos genomas que importam, mas a modificação da maneira como os genes são expressos sem mudanças genéticas (conhecidas como epigenética) desempenha um papel no câncer. É possível que mudanças no ambiente de nossos tecidos afetem a "expressão" de proteínas supressoras de tumor feitas por esses genes.

Por exemplo, um estudo analisou o papel que as ervas medicinais podem desempenhar na ativação de moléculas supressoras de tumor, e vários outros estudos examinaram o papel dos padrões dietéticos na ativação de supressores de tumor.

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