Протоонкогены. Онкогены. Онкосупрессоры. Определение понятий

(продолжение)

• Протоонкогены, в том числе гомологичные вирусным онкогенам, могут активироваться и без участия вирусов в результате процессов хромосомных транслокаций, амплификаций, мутаций.

• В нормальных клетках присутствуют белковые факторы негативной регуляции клеточного деления. Кодирующие их гены носят название генов-супрессоров (Rb, р53, АРС и др.). Реализация эффектов онкогенов находится в прямой зависимости от супрессии механизмов негативной регуляции клеточного деления.

• Таким образом, полная трасформация клетки является многоступенчатым процессом для достижения которого необходимо несколько генетических событий: активации онкогенов и инактивации генов, осуществляющих супрессорную функцию. При этом разные онкобелки действуют по общим биохимическим путям, в связи с чем разные онкогены могут дополнять эффекты друг друга, но один и тот же онкоген способен вызвать разные эффекты в клетках различного гистогенеза.

• Непрерывность роста трансформированных клеток поддерживается их нечувствительностью к апоптозу вследствие угнетения продукции проапоптотических факторов и усиления продукции антиапоптотических факторов:

Хронический лимфолейкоз

Рак простаты

Нейробластомы

Мелкоклеточный рак легких

Рак молочной железы

Во всех случаях повышенная экспрессия Bcl 2 вследствие усиления транскрипционной активности регуляторных генов

Раздел IV. Происхождение и механизмы активации онкогенов

(Г.И. Абелев, 1997)

• I - вирусный онкоген: часть вирусного генома, интегрированного в хромосому хозяина (провирус). Онкогены ретровирусов: src, myc, ras, erb;

• II - активация клеточного онкогена встроенным провирусом (онкоген Int-1 при раке молочных желез мышей);

• III - хромосомные транслокации - разрыв и воссоединение фрагментов разных хромосом в единую новую хромосому могут привести к активации онкогена или образованию нового онкогена. В первом случае молчащий регуляторный ген попадает под контроль работающего клеточного гена и сам активируется (ген myc при лимфоме Бeркитта); во втором случае в месте разрыва - воссоединения образуется новый химерный ген, ведущий к синтезу химерного белка (белок bcr-abl при хроническом миелолейкозе);

• IV - амплификация (увеличение числа копий протоонкогена), ведущая к опухолевой трансформации (амплификация гена myc при опухолях нервной системы);

• V - мутация протоонкогена - синтез мутантного онкобелка (с-ras, при спонтанных и канцерогенных опухолях);

• VI - инактивация или утрата гена-супрессора опухолевого роста, ведущая к активации онкогена): ген Rb при ретинобластоме человека; ген р53 при разных опухолях человека).

ХРОМОСОМНЫЕ ТРАНСЛОКАЦИИ И СВЯЗАННЫЕ С НИМИ ОНКОГЕНЫ ХРОНИЧЕСКОЙ МИЕЛОИДНОЙ ЛЕЙКЕМИИ

Хромосомные транслокации в развитии хронического миелолейкоза

(V. Cumar, R.S. Cotran, S.L. Robbins, 1997)

• На хромосоме 9 у человека картирован онкоген abl, являющийся эквивалентом онкогена вирусной лейкемии мышей Абельсона (v-abl). Он участвует в регуляции клеточного цикла и апоптоза.

• На хромосоме 22 располагается генетический локус bcr, кодирующий белок-рецептор bcr, воспринимающий внешние сигналы к развитию апоптоза.

• При реципрокной транслокации между хромосомами 9 и 22, онкоген abl встраивается в хромосому 22 в участке разрыва локуса bcr. В результате формируется аномальная т.н. филадельфийская хромосома с укороченным длинным плечом (Ph⁺), а из гена abl и локуса bcr образуется гибридный ген abl/bcr.

• Данный ген экспрессируется и кодирует синтез белка р-210, обладающего тирозинкиназной активностью. Поскольку тирозинкиназы - важная составляющая в передаче сигналов, в том числе ростовых факторов, синтез белка р-210 приводит к безудержной пролиферации клеток (апоптоз при этом подавляется) и к развитию хронического миелоидного лейкоза.

• Присутствие Ph⁺ не только в трансформированных клетках, но также во всех клетках миелоидного ростка кроветворения, включая гранулоцитарный, мегакариоцитарный и эритроидный ростки, служит неоспоримым доказательством происхождения хронического миелоидного лейкоза из одного патологического клона, родоначальницей которого является плюрипотентная стволовая клетка предшественница миелопоэза (КоЕ-ГЭММ).

• Несмотря на то, что химерный ген abl /bcr присутствует во всех ростках костного мозга, безудержный рост в развернутую стадию хронического миелоидного лейкоза касается, как правило, одного гранулоцитарного ростка. Реже имеет место повышенная выработка мегакариоцитов.