Среди многочисленных и широко распространенных мультифакториальных болезней большую группу составляют злокачественные новообразования, которые относятся к группе генетических соматических болезней (или генетических болезней соматических клеток), потому что наследственные структуры в злокачественных клетках всегда имеют мутационные изменения на генном, хромосомном или геномном уровне. По данным ВОЗ рак во всем мире занимает второе место как причина смерти (после сердечно-сосудистых заболеваний). Одной из важнейших задач в связи с этим является знание причин возникновения злокачественных опухолей. Начиная с 60-х годов прошлого столетия было предложено несколько гипотез и теорий о первопричинах развития злокачественных опухолей. Так, в 1968 году отечественный ученый Л.А. Зильбер предложил вирусно-генетическую гипотезу рака. Согласно ей, рак вызывается вирусами, которые, воздействуя на наследственные структуры, приводят к канцерогенезу. Однако, Л.А. Зильберу не удалось раскрыть механизмы вирусно-генетических взаимодействий. Если предположить, что вирусы каким-то образом изменяют геном, то непонятно было, как согласуется этот факт с тем, что многие вирусы имеют не ДНК, которая может встраиваться в хромосомную ДНК хозяина, а РНК (ретровирусы). Позже эта трудность была преодолена, когда в 1976 году – Темин и Балтимор обнаружили фермент обратную транскриптазу (ревертазу). Этот фермент обеспечивает у вирусов синтез ДНК на матричной цепи РНК. Оставалось только идентифицировать онковирусы человека, но таковые не были обнаружены. Кроме того, накопились экспериментальные данные о том, что многие химические вещества, а не только вирусы, способны вызывать мутации и индуцировать при этом канцерогенез. На основании последнего американский генетик Бернет выдвигает в 1974 году мутационную теорию рака. Однако и она не раскрывала механизмы канцерогенеза. В 1978г. Бишоп и Вармус формулируют генную теорию рака, которая преодолела недостатки вирусно-генетической и мутационной гипотез. За это открытие Бишоп и Вармус были удостоены Нобелевской премии. Согласно генной теории, в геноме человека и других животных в норме существуют, так называемые, протоонкогены. Причем, одни и те же протоонкогены есть и у человека, и у далеких в эволюционном отношении организмов, что указывает на их важную биологическую роль. Есть сведения, что протоонкогены регулируют процессы деления и дифференцировки клеток на ранних этапах эмбриогенеза животных. Однако, при определенных условиях протоонкогены могут превращаться в онкогены, вследствие чего начинается интенсивный синтез онкобелков, приводящих к неконтролируемой пролиферации и дифференцировке злокачественно измененных клеток. Сейчас выявлено свыше 40 онкогенов, предполагается, что всего их не менее 80. Основной причиной трансформации протоонкогенов в онкогены являются генные мутации с последующей амплификацией (увеличение числа копий) этого гена. Мутации могут быть генеративными, т.е. существовать уже в гамете и, следовательно, присутствовать во всех клетках организма. Или могут быть соматическими, т.е. возникать в любой соматической клетке. Кроме того, хромосомные мутации, а именно транслокации, могут изменить активность протоонкогенов из-за другого окружения протоонкогена (эффект положения генов). И тогда протоонкогены приобретают активность онкогенов. Другой причиной канцерогенеза являются ДНК- и РНК- содержащие вирусы, геномом которых может интегрироваться (объединяться) с геном пораженных ими клеток. В геноме вируса также присутствуют протоонкогены, которые, попав в хромосомную ДНК клеток хозяина, в случае мутации могут трансформироваться в онкогены. Это сопровождается накоплением большого количества соответствующих онкобелков и озлокачествлением клеток. Таким образом, согласно генной теории, рак - это индуцированное заболевание, при котором протоонкогены являются мишенью для канцерогенных факторов (физических, химических или биологических), которые трансформируют их в онкогены. В конце 60-х годов XX века при, гибридизации злокачественных клеток с нормальными была выявлена супрессия (подавление) злокачественных свойств клетки, что позволило сформулировать понятие о наличии в геноме антионкогенов, или генов-супрессоров опухолевого роста. Это аутосомно-доминантные гены. У человека идентифицировано более 20 таких генов. Их функция – подавление пролиферации клеток, если она возникает в несоответствующем месте и в несоответствующее время. Мутировавшие гены-супрессоры опухолевого роста утрачивают вышеуказанную способность, однако, находясь в гетерозиготном состоянии, сохраняют свойство подавления опухолевого роста. У гомозиготы по мутантному аллелю онкосупрессора разовьется злокачественная опухоль. Таким образом, очевидна многокомпонентность генетических событий при озлокачествлении. По меньшей мере, для развития рака необходима мутация в протоонкогене и потеря гетерозиготности по гену-супрессору опухоли. В настоящее время описано много синдромов, при которых потеря гетерозиготности по мутировавшему гену-супрессору опухоли ведет к злокачественным новообразованиям. Это, например, ретинобластома, остеосаркома, рак почки, мочевого пузыря, легких, печени, желудка, молочной железы и др. К концерогенезу имеют отношение по меньшей мере еще три наследственных характеристики организма. Во-первых – это процессы репарации ДНК, которые поддерживают стабильность генетических структур. Наследственные аномалии в системах репарации ведут к злокачественным новообразованиям, например, пигментная ксеродерма, наследственный неполипозный колоректальный рак и др. Во-вторых – это метаболизм канцерогенов в организме полиморфными системами ферментов, которые определяют индивидуальную чувствительность к канцерогенным воздействиям. И в-третьих – это генетические аномалии в системе иммунного надзора.
В статье «Гинекология онкологические заболевания признаки» вы найдете очень полезную информацию для себя. В большинстве случаев рак возникает в результате спорадической мутации одной клетки. Однако в некоторых случаях онкологические заболевания связаны с генетической мутацией и могут передаваться по наследству из поколения в поколение.
Онкологические заболевания чрезвычайно распространены во всем мире. В настоящее время общепризнана теория, что рак имеет генетические аспекты, а его непосредственной причиной нередко является генетическая мутация (повреждение ДНК), вызывающая нарушение жизнедеятельности клетки.
Спорадические мутации
К счастью, большинство (до 70%) таких мутаций являются спорадическими, т.е. происходят в единственной клетке организма. При этом не поражаются половые клетки (яйцеклетки и сперматозоиды), что исключает риск передачи рака по наследству. Причина большинства таких мутаций неизвестна, однако были выявлены факторы окружающей среды, способствующие повреждению ДНК клетки, например сигаретный дым. Только 5-10% раковых болезней признаны генетически обусловленными. Это означает, что риск заболевания данными формами рака может передаваться по наследству. Они являются следствием наследования мутации так называемых генов предрасположенности к раку.
Генетическая мутация
В организме человека имеются гены, осуществляющие контроль над жизнедеятельностью клетки. В случае их мутации могут развиваться онкологические заболевания. Патология может возникать в любой клетке организма, включая яйцеклетки или сперматозоиды (мутация клеток герминативного ростка). Таким образом, мутация может передаваться последующим поколениям. При таких мутациях обычно хорошо прослеживается характер наследования.
Семейные случаи рака
Примерно 20% случаев рака могут считаться семейными. Это означает, что внутри одной семьи имеется несколько случаев рака без четкого характера наследования. В таких случаях заболевание может быть следствием:
«неудачного» накопления часто встречающихся форм рака в пределах одной семьи;
наследования мутантных генов предрасположенности к раку, сопровождающегося небольшим повышением риска развития онкологического заболевания;
коллективной подверженности факторам окружающей среды внутри одной семьи, например в семье курильщиков.
Также может иметь место сочетание нескольких факторов, например наследование определенных генов, делающих индивидуума более восприимчивым к влиянию факторов окружающей среды. В организме человека имеется две копии каждого гена, которые наследуются по одному от каждого из родителей. Если один из родителей имеет одну копию мутантного гена предрасположенности к раку, вероятность его передачи потомку составляет 50%. Таким образом, риск развития рака не всегда передается по наследству.
