Зміст
Ген p53 (TP53) - ген, який мутується при багатьох видах раку, і є найпоширенішою мутацією генів, виявленою в ракових клітинах. Ген - це тип гена-супресора пухлини, який кодує білок, який пригнічує розвиток і ріст пухлин. Як ген, який був придуманий "охоронцем геному", інактивований, він також може відігравати роль у стійкості, зростанні та поширенні раку, що розвивається. Дізнайтеся більше про функції TP53, як він працює, щоб зупинити утворення раку, як він може бути пошкоджений та терапії, які можуть допомогти відновити його ефект.Ген p53 (p53) або його білки також називають пухлинним білком p53, клітинним пухлинним антигеном p53, фосфопротеїном p53, антигеном NY-CO-13 або пов'язаним з трансформацією білком 53.
Функція гена p53
Існує два типи генів, які важливі для розвитку та росту раку: онкогени та гени, що пригнічують пухлину. Найчастіше накопичення мутацій в обидва онкогени та гени, що пригнічують пухлину, відповідають за розвиток раку.
Онкогени проти генів, що пригнічують пухлину
Онкогени виникають, коли нормальні гени, що знаходяться в організмі (протоонкогени), мутують, змушуючи їх активувати (постійно включати). Ці гени кодують білки, які контролюють поділ клітин та їх активацію, можна вважати аналогічним тому, що прискорювач застряг у машині в нижньому положенні.
Гени-супресори пухлини, навпаки, кодують білки, які функціонують для відновлення пошкодженої ДНК (тому клітина не може стати раковою клітиною) або призводять до загибелі (запрограмованої загибелі або апоптозу клітин) клітин, які неможливо відновити ( тому вони не можуть стати раковою клітиною). Вони можуть також виконувати інші функції, важливі для росту раку, наприклад, відігравати роль у регулюванні поділу клітин або ангіогенезі (ріст нових судин для харчування пухлини). Використовуючи наведену вище аналогію, гени-супресори пухлини можна розглядати як гальма автомобіля.
Типом гена-супресора пухлини, який знайомий більшій кількості людей, є гени BRCA. Відомо, що мутації гена BRCA пов'язані з розвитком раку молочної залози та інших пухлин.
Як ген p53 працює для попередження раку
P53 - це білок, основною функцією якого є відновлення ДНК з метою запобігання передачі зміненої ДНК дочірнім клітинам. Коли пошкодження в ДНК занадто великі, щоб їх можна було виправити, білки Р53 подають сигнал клітинам до програмованої клітинної смерті (апоптозу).
Посилення функції
Ген p53 мутується приблизно в 50% ракових клітин, але крім своєї ролі в супресії пухлини, самі ракові клітини можуть знайти способи інактивації та зміни гена, що призводить до нових функцій, які допомагають підтримувати ріст раку. Вони називаються "посиленням функцій". Деякі з цих коефіцієнтів посилення функцій можуть включати:
- Викликання стійкості до протиракових препаратів
- Регулювання обміну речовин (щоб надати раковим клітинам перевагу над нормальними клітинами)
- Сприяння поширенню пухлини (метастази)
- Посилення росту пухлини
- Інгібуючи апоптоз ракових клітин
- Викликання геномної нестабільності
- Полегшення ангіогенезу
Аналогія, що описує ген P53
Дуже спрощеним способом поглянути на ген p53 було б уявити себе як ген p53, а сантехніка як один з білків, яким ти можеш керувати. Якщо у вас витік води, і ви “нормально функціонуєте”, ви зможете зателефонувати сантехніку. Потім сантехнік міг прийти до вас додому і відремонтувати негерметичний кран, або ви могли його повністю зняти, щоб зупинити витік води. Якщо ви не змогли здійснити дзвінок (аналог дефектного гена p53), сантехніка не викликали, а витік продовжував (аналогічно поділу ракових клітин). Крім того, ви не зможете перекрити воду, яка врешті-решт заллє ваш будинок.
Як тільки ваш будинок затопить, кран тоді може зажити своє життя, не даючи вам вимкнути його, не допускаючи наближення інших сантехніків, прискорюючи потік води та додаючи нові негерметичні труби навколо вашого будинку, деякі з яких навіть не підключені до початкового негерметичного крана.
p53 Мутації генів
Мутація гена p53 (розташована в хромосомі 17) є найпоширенішою мутацією, виявленою в ракових клітинах, і присутня у понад 50% ракових захворювань. Розмова про мутації генів та рак, особливо з генами-супресорами пухлини, викликає заплутаність, оскільки існує два основних типи: зародкові та соматичні.
Зародкова лінія проти соматичних мутацій
Мутації зародкових ліній (спадкові мутації) це тип мутацій, з якими люди можуть хвилюватись, коли цікавляться, чи є у них генетична схильність до раку. Мутації присутні з народження і впливають на кожну клітину тіла. Зараз доступні генетичні тести, які перевіряють наявність кількох мутацій зародкової лінії, що збільшують ризик раку, таких як мутовані гени BRCA. Мутації зародкових ліній у гені TP53 є рідкістю і пов'язані із специфічним синдромом раку, відомим як синдром Li-Fraumeni.
Люди, які страждають синдромом Лі-Фраумені, часто хворіють на рак як у дітей, так і у молодих людей, а мутація зародкової лінії пов'язана з високим ризиком розвитку таких ракових захворювань, як рак молочної залози, кісток, м'язів тощо.
Соматичні мутації (набуті мутації) відсутні з народження, але виникають у процесі перетворення клітини в ракову клітину. Вони присутні лише у тій клітині, яка пов’язана з раком (наприклад, клітини раку легенів), а не в інших клітинах організму. Соматичні або набуті мутації на сьогоднішній день є найпоширенішими типами мутацій, пов'язаних з раком.
Спадкові (зародкові лінії) та набуті (соматичні) мутації генівЯк ген p53 може бути пошкоджений (інактивований)
Ген p53 може бути пошкоджений (мутований) речовинами, що викликають рак у навколишньому середовищі (канцерогени), такими як тютюновий дим, ультрафіолет та хімічна аристолохічна кислота (при раку сечового міхура). Однак часто токсин, що призводить до мутації, невідомий.
Що відбувається, якщо ген p53 інактивований?
Якщо ген інактивований, він більше не кодує білки, що призводять до функцій, зазначених вище. Таким чином, коли інша форма пошкодження ДНК відбувається в іншій області геному, пошкодження не відновлюється і може призвести до розвитку раку.
Раки та мутації генів p53
Мутації генів TP53 присутні приблизно в 50% випадків раку в цілому, але частіше зустрічаються в деяких типах, ніж у інших. Мутації гена p53 були однією з найбільших проблем у лікуванні раку, оскільки ці гени функціонують для підтримки стабільності геному. З функціонуючим геном p53 можуть виникнути подальші мутації, які одночасно сприяють зростанню раку та надають стійкість до лікування.
Раки, пов'язані з мутацією генів p53
Існує широкий спектр ракових захворювань, які пов’язані з мутаціями гена p53. деякі з них включають:
- Рак сечового міхура
- Рак молочної залози: Ген TP53 мутує приблизно від 20 до 40% випадків раку молочної залози.
- Рак мозку (кілька типів)
- Холангіокарцинома
- Плоскоклітинний рак голови та шиї
- Рак печінки
- Рак легенів: ген TP53 мутується у більшості дрібноклітинних видів раку легенів.
- Колоректальний рак
- Остеосаркома (рак кісток) та міосаркома (рак м’язів)
- Рак яєчників
- Адренокортиколова карцинома
Після мутації, завжди мутованої? Орієнтація на ген p53
Через велике значення мутації TP53 для раку, дослідники шукають шляхи реактивації гена. Хоча наука дуже складна, вона прогресує, і невеликі молекули, відомі як інгібітори MDMX, зараз оцінюються в клінічних випробуваннях для людей з раком, пов’язаним з кров’ю.
Це область, де дієтичні підходи можуть бути використані і в майбутньому. На відміну від стратегії, яка стоїть за невеликими молекулами (які інгібують зв'язування MDM2 з p53), фітонутрієнти в деяких продуктах рослинного походження можуть безпосередньо зменшити експресію MDM2. Встановлено, що низка натуральних продуктів змінює експресію в лабораторії, а конкретний натуральний продукт працює на різні типи раку. Приклади включають флавоноїдний геністеїн при раку передміхурової залози та молочної залози, мелатонін при раку молочної залози та куркумін (компонент спеції куркума) при раку передміхурової залози, легенів та молочної залози.
Слово з дуже добре
Ген p53 - це ген, який при мутації відіграє велику роль у багатьох видах раку. Спроби реактивувати ген були складними, але наука досягла точки, коли ранні клінічні випробування вивчають препарати, які можуть вплинути на його функцію. Крім того, тих, хто пропагує здорову дієту для людей, які живуть з раком, можуть заохотити нещодавні дослідження щодо природних продуктів та функції генів p53. Тим не менш, докази майже не в той момент, коли дослідники давали б дієтичні рекомендації.
Також важливо підкреслити обережність, коли мова заходить про ці натуральні продукти. Не так давно, виявивши, що люди, які харчуються дієтою, багатою на продукти, що містять бета-каротин, мають менший ризик раку легенів, дослідники взялися вивчати потенційний вплив добавок бета-каротину на ризик. На відміну від зниженого ризику, який спостерігається при дієтичному бета-каротині, бета-каротин у формі добавок асоціювався з підвищеним ризиком розвитку захворювання.