Генетика канцерогенеза.

Каждая эукариотическая клетка содержит набор генов, кодирующих синтез веществ, обеспечивающих ее жизнедеятельность, а также ее запрограммированную гибель – апоптоз. Под воздействием различных факторов генетическая программа может изменяться, и клетка преждевременно погибает, либо начинает бесконтрольно делиться, давая начало неопластическому росту. Для таких клеток характерна высокая частота мутаций, вызывающих изменение структуры или локализации одного или нескольких генов.

Мутации первого типа приводят к гиперактивности «стимулирующих» генов. Эти гены доминантны и для их фенотипического проявления достаточно мутации в одной из двух клеточных копий таких генов. Измененная копия называется «онкоген», а его нормальная аллель

«протоонкоген». Мутации протоонкогена в онкоген может дать начало опухолевому росту.

Мутации второго типа приводят к инактивации «ингибирующих» генов. Эти гены рецессивны, поэтому обе клеточные копии гена должны быть инактивированы, чтобы освободить клетку от ингибирующего контроля. Ингибирующие гены обозначают как гены-супрессоры опухолевого роста.

Классификация протоонкогенов, подвергающихся влиянию онковирусов:

1. Протоонкогены, кодирующие протеинкиназы – представлены протоонкогенами, гомологичными по первичной структуре онкогенам, белковые продукты которых обладают протеинкиназной активностью и локализующиеся на мембранах трансформированных клеток.;

2. Ядерные протоонкогены – представлены генами, кодирующие белки, локализованные в ядре;

3. Протоонкогены, кодирующие факторы роста – представлены генами, продукты которых служат факторами роста;

4. Вставочные (инсерционные) протоонкогены – представлены генами, в месте локализации которых происходит встраивание онкогенных ретровирусов;

5. Протоонкогены транслокации – участки (локусы) клеточного генома, способные вовлекаться в процесс транслокации (перемещения) генов.

Механизмы онкогенной активности вирусов.

Вирусы могут оказывать прямое трансформирующее действие, либо непрямое промоторное действие.

Молекулярно-генетические исследования вируса саркомы Рауса позволили выявить

конкретный ген, ответственный за трансформацию клеток (1970 г., Г. Мартин).

В настоящее время выявлено более 20 таких генов. Они получили название онкогенов. [Онкоген – это ген вирусного генома, ответственный за трансформацию клеток.]

Вирусы, содержащие онкоген в своем геноме обозначают как onc⁺-вирусы. Однако вирусы часто утрачивают онкоген и соответственно трансформирующую активность; в этом случае их обозначают onc^--вирусы.

В зависимости от особенностей структуры вирусного генома выделяют:

• Независимые онкогены – транслируется в виде отдельного белка;

• Слитные онкогены – транскрибируются в виде РНК, кодирующей опухолевый белок.

В геноме клеток всех организмов существует набор генов, аналогичных вирусным онкогенам по последовательности нуклеотидов – протоонкогены. [Протоонкоген – это набор генов клеточного генома, аналогичных вирусным онкогенам по последовательности нуклеотидов.]

Доказано, что на определенных этапах эмбриогенеза протоонкогены работают как нормальные гены, обеспечивая процессы дифференцировки зародыша. Затем они находятся в репрессированном состоянии.

Согласно молекулярной теории происхождении опухолей, рак – болезнь регуляции генов и вирус играет в ней роль пускового механизма.

Возможно, онковирусы – нормальные компоненты организма, принимающие участие в процессах клеточного цикла, дифференциации и пролиферации. Большую роль в развитии рака может играть действие химических и физических канцерогенов, а также старение организма. Например, у кур, зараженных вирусом птичьей оспы, при смазывании кожи метилхолантреном

развивается рак кожи. Нанесение дегтя на кожу кролика, зараженного вирусом папилломы Шоупа, сокращает латентный период и увеличивает частоту образования опухолей.