Los genes supresores de tumores producen proteínas que regulan el crecimiento de las células y desempeñan un papel importante en la prevención del desarrollo de células cancerosas .
Cuando los genes supresores de tumores se alteran o se inactivan debido a una mutación (ya sea una que esté presente al nacer o una que ocurra más adelante en la vida), producen proteínas que son menos eficaces para controlar el crecimiento y/o la reparación celular. El resultado es un crecimiento descontrolado de células dañadas o anormales, lo que conduce a un crecimiento descontrolado y al desarrollo de tumores cancerosos.
Los genes supresores de tumores también se conocen como antioncogenes o genes de pérdida de función.
Índice
Tipos de genes supresores de tumores
Los genes supresores de tumores se dividen en tres tipos principales. Cada tipo tiene una función diferente:
- Indicar a las células que reduzcan su velocidad y dejen de dividirse
- Reparar el daño al ADN celular que resulta de la división y que podría conducir al cáncer
- Provocando que las células dañadas inicien un proceso llamado muerte celular programada o apoptosis.
Oncogenes vs. genes supresores de tumores
En el desarrollo del cáncer intervienen dos tipos principales de genes: los oncogenes y los genes supresores de tumores. El término oncogenes significa literalmente “genes del cáncer” y estos genes provocan el crecimiento descontrolado de las células. (Los protooncogenes son los genes que ayudan a que las células crezcan y, cuando mutan y dejan de funcionar correctamente, se denominan oncogenes).
Los genes supresores de tumores son más fáciles de describir utilizando una analogía.
Analogía con la conducción: los genes supresores de tumores son los frenos
Cada vez más, la investigación sobre el cáncer se adentra en la inmunoterapia debido a los “interruptores de encendido y apagado” que se han descubierto para el cáncer. Puede resultar muy técnico y confuso, por lo que puede resultar útil pensar en las células como si fueran automóviles.
Cada célula tiene un acelerador y frenos. En los coches normales, ambos funcionan bien. Varios procesos se encargan de que se mantengan en equilibrio para que el coche se mueva de forma constante, pero sin chocar.
El cáncer comienza con una serie de mutaciones en los genes. Los genes funcionan como un modelo para la fabricación de proteínas con diferentes funciones. Algunas mutaciones no son tan graves: se producen silenciosamente y no alteran nada. Se denominan mutaciones pasajeras.
Luego llegamos a las mutaciones impulsoras. El impulsor puede decidir ir demasiado rápido o demasiado lento, y son estas mutaciones impulsoras las que impulsan el crecimiento de las células cancerosas.
El cáncer puede estar relacionado con problemas con el acelerador o con los frenos, pero a menudo, los daños tanto en los oncogenes como en los genes supresores de tumores se producen antes de que se desarrolle el cáncer. En otras palabras, el acelerador tiene que estar pegado al suelo Y los frenos tienen que funcionar mal. El hecho de que el cáncer a menudo requiera una serie de mutaciones diferentes es, en parte, la razón por la que el cáncer es más común en las personas mayores. Más tiempo permite más mutaciones.
En esta analogía del coche:
- Los oncogenes son los genes que controlan el acelerador.
- Los genes supresores de tumores controlan los frenos
Usando esta analogía en referencia a los diferentes tipos de genes supresores de tumores enumerados anteriormente:
- Algunos tipos son responsables de pisar los frenos.
- Algunos reparan frenos rotos
- Otros remolcan el coche cuando no se puede arreglar
Herencia y oncogenes frente a genes supresores de tumores
Existen varias diferencias importantes entre los oncogenes y los genes supresores de tumores en el cáncer.
En general, los oncogenes son dominantes . En nuestro cuerpo, tenemos dos juegos de cada uno de nuestros cromosomas y dos juegos de genes: uno de cada uno de nuestros padres. En el caso de los genes dominantes, solo es necesario que una de las dos copias esté mutada o sea anormal para que se produzca un efecto negativo.
Tomemos, por ejemplo, los ojos marrones. Si las personas heredan una copia del gen de los ojos marrones y una copia del gen de los ojos azules, el color de sus ojos siempre será marrón. En la analogía del coche, basta con una copia de un gen mutado que controle el acelerador para que el coche se descontrole (solo es necesario que uno de los dos protooncogenes mute para convertirse en un oncogén).
Los genes supresores de tumores, por el contrario, tienden a ser recesivos . Es decir, al igual que se necesitan dos genes para tener ojos azules, para que se desarrolle el cáncer se necesitan dos genes supresores dañados.
Es importante señalar que la relación entre los oncogenes y los genes supresores de tumores es mucho más compleja que esto y que ambos están a menudo interrelacionados. Por ejemplo, una mutación en un gen supresor puede dar lugar a proteínas que no pueden reparar mutaciones en un oncogen y esta interacción impulsa el proceso.
Genes supresores de tumores y la “hipótesis de los dos genes”
Comprender la naturaleza recesiva de los genes supresores de tumores puede ser útil para comprender las predisposiciones genéticas y el cáncer hereditario .
Ejemplos de genes supresores de tumores son los genes BRCA1/BRCA2, también conocidos como “genes del cáncer de mama”. Las personas que tienen una mutación en uno de estos genes tienen un mayor riesgo de desarrollar cáncer de mama (entre otros tipos de cáncer).
Sin embargo, no todas las personas que tienen este gen desarrollan cáncer de mama. La primera copia de estos genes sufre una mutación al nacer, pero no es hasta que se produce otra mutación después del nacimiento (una mutación adquirida o una mutación somática) que se producen proteínas de reparación anormales que aumentan el riesgo de cáncer.
Es importante señalar que hay varios genes asociados con el desarrollo del cáncer de mama (no solo los genes BRCA), para los cuales hay pruebas genéticas disponibles, y se cree que muchos de ellos son genes supresores de tumores.
Esta naturaleza recesiva es a lo que se hace referencia en la “hipótesis de los dos genes” del cáncer. La primera copia (en el ejemplo anterior, la copia heredada del gen defectuoso) es el primer gen afectado, y una mutación posterior en la otra copia del gen, más adelante en la vida, es el segundo gen afectado.
Cabe señalar que la presencia de dos mutaciones no es suficiente para provocar cáncer. En ese caso, las células de ADN deben sufrir daños (por el medio ambiente o debido a los procesos metabólicos normales en las células) y, en conjunto, las dos copias mutadas del gen supresor de tumores no pueden crear proteínas eficaces para reparar el daño.
Genes supresores de tumores y cáncer hereditario
Según la Sociedad Estadounidense del Cáncer, los síndromes de cáncer hereditarios representan entre el 5% y el 10% de los cánceres, pero los estudios sugieren que el porcentaje de cánceres que se pueden atribuir a estos genes puede ser mucho mayor. Actualmente, existen pruebas genéticas para varios de estos síndromes, pero en muchos casos, no se puede encontrar una predisposición genética con las pruebas. En este caso, es muy útil que las personas trabajen con un asesor genético que pueda comprender mejor el riesgo en función de los antecedentes familiares.
Dos funciones básicas de los genes supresores de tumores: guardianes y cuidadores
Como se ha señalado anteriormente, los genes supresores de tumores pueden funcionar como los “frenos” del coche de tres formas principales: inhibiendo el crecimiento celular, reparando el ADN dañado o provocando la muerte de una célula. Estos tipos de genes supresores de tumores pueden considerarse genes “guardianes”.
Sin embargo, algunos genes supresores de tumores cumplen una función más bien de cuidadores. Estos genes crean proteínas que supervisan y regulan muchas de las funciones de otros genes para mantener la estabilidad del ADN.
En los ejemplos que se muestran a continuación, Rb, APC y p53 funcionan como guardianes. Por el contrario, los genes BRCA1/BRCA2 funcionan más como guardianes y regulan la actividad de otras proteínas implicadas en el crecimiento y la reparación celular.
Ejemplos
Se han identificado muchos genes supresores de tumores diferentes y es probable que se identifiquen muchos más en el futuro.
Historia
Los genes supresores de tumores se identificaron por primera vez en niños con retinoblastoma. En el caso del retinoblastoma, a diferencia de muchos genes supresores de tumores, el gen tumoral que se hereda es dominante y, por lo tanto, permite que se desarrollen cánceres en niños pequeños. Si uno de los padres es portador del gen mutado, el 50 por ciento de sus hijos heredarán el gen y correrán riesgo de padecer retinoblastoma.
Ejemplos comunes
Algunos ejemplos de genes supresores de tumores asociados con el cáncer incluyen:
- RB: El gen supresor responsable del retinoblastoma
- Gen p53: El gen p53 crea la proteína p53 , que regula la reparación de genes en las células. Las mutaciones en este gen están implicadas en alrededor del 50 por ciento de los cánceres. Las mutaciones hereditarias en el gen p53 son mucho menos comunes que las mutaciones adquiridas y dan lugar a la enfermedad hereditaria conocida como síndrome de Li Fraumeni . El p53 codifica proteínas que indican a las células que deben morir si sufren daños irreparables, un proceso conocido como apoptosis.
- Genes BRCA1/BRCA2: Estos genes son responsables de alrededor del 5 al 10 por ciento de los cánceres de mama, pero tanto las mutaciones del gen BRCA1 como las del gen BRCA2 también están asociadas con un mayor riesgo de otros tipos de cáncer. ( El gen BRCA2 también está vinculado con un mayor riesgo de cáncer de pulmón en las mujeres ).
- Gen APC: Estos genes están asociados con un mayor riesgo de cáncer de colon en personas con poliposis adenomatosa familiar.
- Gen PTEN: El gen PTEN es uno de los genes no BRCA que pueden aumentar el riesgo de que una mujer desarrolle cáncer de mama (hasta un 85 por ciento de riesgo de por vida). Está asociado tanto con el síndrome de tumor hamartoma PTEN como con el síndrome de Cowden. El gen codifica proteínas que ayudan al crecimiento celular, pero también ayudan a que las células se adhieran entre sí. Cuando el gen está mutado, existe un mayor riesgo de que las células cancerosas se “desprendieran” o hicieran metástasis .
En la actualidad, se han identificado más de 1200 genes supresores de tumores humanos. La Universidad de Texas tiene una base de datos de genes supresores de tumores que incluye muchos de estos genes.
Genes supresores de tumores y tratamientos contra el cáncer
Comprender los genes supresores de tumores también puede ayudar a explicar un poco por qué las terapias, como la quimioterapia, no curan completamente el cáncer. Algunos tratamientos contra el cáncer funcionan para estimular a las células a suicidarse. Dado que algunos genes supresores de tumores desencadenan el proceso de apoptosis (muerte celular), cuando no funcionan correctamente, las células cancerosas pueden no ser capaces de atravesar el proceso de apoptosis como lo harían otras células.
Una palabra de Health Life Guide
Aprender sobre la función de los genes supresores de tumores y los oncogenes involucrados en la formación del cáncer, así como las características de las células cancerosas y cómo las células cancerosas se diferencian de las células normales , puede ayudar a los investigadores a buscar nuevas formas de identificar a las personas en riesgo de cáncer y tratar los cánceres que ocurren.
Los expertos saben que no sólo importan los cambios en los genomas en sí, sino que la modificación de la forma en que se expresan los genes sin cambios genéticos (conocida como epigenética) desempeña un papel en el cáncer. Es posible que los cambios en el entorno de nuestros tejidos puedan afectar la “expresión” de las proteínas supresoras de tumores producidas por estos genes.
Por ejemplo, un estudio analizó el papel que pueden desempeñar las hierbas medicinales en la activación de las moléculas supresoras de tumores, y varios otros estudios han analizado el papel de los patrones dietéticos en la activación de los supresores de tumores.