Gen TP53 to gen, który ulega mutacji w wielu nowotworach. Jest to najczęstsza mutacja genu występująca w komórkach nowotworowych. Gen supresora nowotworu, TP53 koduje białko, które hamuje rozwój i wzrost nowotworów. Gen, który został nazwany „strażnikiem genomu”, po inaktywacji może również odgrywać rolę w utrzymywaniu się, wzroście i rozprzestrzenianiu się rozwijającego się nowotworu.
Gen TP53 lub jego białka są również nazywane białkiem nowotworowym TP53, komórkowym antygenem nowotworowym TP53, fosfoproteiną TP53, antygenem NY-CO-13 lub białkiem związanym z transformacją 53.
Dowiedz się więcej o funkcjach TP53, jego działaniu zapobiegającym tworzeniu się raka, sposobach jego uszkodzenia oraz terapiach, które mogą pomóc w ponownej aktywacji jego działania.
Spis treści
Funkcja genu TP53
Istnieją dwa typy genów, które są ważne w rozwoju i wzroście nowotworów: onkogeny i geny supresorowe nowotworów. Najczęściej za rozwój raka odpowiada
nagromadzenie mutacji zarówno w onkogenach, jak i genach supresorowych nowotworów.
Onkogeny kontra geny supresorowe nowotworów
Onkogeny powstają, gdy normalne geny obecne w organizmie (protoonkogeny) ulegają mutacji, powodując ich aktywację (ciągłe włączanie). Geny te kodują białka kontrolujące podział komórek. Ich aktywację można postrzegać jako analogię do pedału gazu wciśniętego w dół w samochodzie.
Geny supresorowe nowotworu kodują białka, których funkcją jest naprawa uszkodzonego DNA (więc komórka nie może stać się komórką rakową) lub powodują śmierć (zaprogramowaną śmierć komórki lub apoptozę) komórek, których nie można naprawić (więc nie mogą stać się komórką rakową). Mogą również pełnić inne ważne funkcje w rozwoju nowotworu, takie jak odgrywanie roli w regulacji podziału komórek lub angiogenezy (wzrostu nowych naczyń krwionośnych w celu odżywiania guza). Używając powyższej analogii, geny supresorowe nowotworu można postrzegać jako hamulce w samochodzie.
Geny supresorowe nowotworów, które są znane wielu osobom, to geny BRCA. Wiadomo, że mutacje genu BRCA są związane z rozwojem raka piersi i innych nowotworów.
Jak gen TP53 zapobiega nowotworom
TP53 to białko, którego główną funkcją jest naprawa DNA, aby zapobiec przekazywaniu zmienionego DNA do komórek potomnych. Gdy uszkodzenie DNA jest zbyt rozległe, aby je naprawić, białka TP53 sygnalizują komórkom, aby przeszły zaprogramowaną śmierć komórkową (apoptozę).
Zysk Funkcji
Gen TP53 jest zmutowany w około 50% komórek nowotworowych, ale oprócz jego roli w tłumieniu guza, same komórki nowotworowe mogą znaleźć sposoby na inaktywację i zmianę genu, co prowadzi do nowych funkcji, które pomagają utrzymać wzrost nowotworu. Są one określane jako „zysk funkcji”. Niektóre z tych zysków funkcji mogą obejmować:
- Wywoływanie oporności na leki przeciwnowotworowe
- Regulacja metabolizmu (aby dać komórkom nowotworowym przewagę nad komórkami normalnymi)
- Promowanie rozprzestrzeniania się guza (przerzuty)
- Wspomaganie wzrostu guza
- Hamowanie apoptozy komórek nowotworowych
- Wywoływanie niestabilności genomowej
- Ułatwianie angiogenezy
Analogia opisująca gen TP53
Bardzo uproszczonym sposobem spojrzenia na gen TP53 byłoby wyobrażenie sobie siebie jako genu TP53, a hydraulika jako jednego z białek, które możesz kontrolować. Jeśli masz wyciek wody i „funkcjonujesz prawidłowo”, możesz zadzwonić do hydraulika. Hydraulik mógłby wtedy przyjść do twojego domu i naprawić przeciekający kran lub mógłbyś go całkowicie usunąć, aby zatrzymać wyciek wody. Jeśli nie byłbyś w stanie wykonać połączenia (analogicznie do wadliwego genu TP53), hydraulik nie zostałby wezwany, a wyciek trwałby nadal (analogicznie do podziału komórek rakowych). Ponadto nie byłbyś w stanie zakręcić wody, co ostatecznie zalałoby twój dom.
Gdy Twój dom jest zalany, kran może zacząć żyć własnym życiem – uniemożliwiając Ci jego zakręcenie, uniemożliwiając dostęp innym hydraulikom, przyspieszając przepływ wody i dodając nowe nieszczelne rury w domu, w tym takie, które nie są nawet podłączone do pierwotnego nieszczelnego kranu.
Mutacje genu TP53
Mutacja w genie TP53 (znajdującym się na chromosomie 17) jest najczęstszą mutacją znajdowaną w komórkach nowotworowych i występuje w ponad 50% nowotworów. Istnieją dwa główne typy mutacji genów: zarodkowe i somatyczne.
Mutacje zarodkowe a mutacje somatyczne
Mutacje linii zarodkowej (mutacje dziedziczne) to rodzaj mutacji, którymi mogą się martwić ludzie zastanawiający się, czy mają genetyczne predyspozycje do raka. Mutacje są obecne od urodzenia i wpływają na każdą komórkę w ciele. Obecnie dostępne są testy genetyczne, które sprawdzają kilka mutacji linii zarodkowej, które zwiększają ryzyko raka, takich jak zmutowane geny BRCA. Mutacje linii zarodkowej w genie TP53 są rzadkie i związane ze specyficznym zespołem nowotworowym znanym jako zespół Li-Fraumeni.
Osoby z zespołem Li-Fraumeni często zapadają na raka w dzieciństwie lub jako młodzi dorośli, a mutacja linii zarodkowej wiąże się z wysokim ryzykiem zachorowania na raka w ciągu całego życia, np. na raka piersi, raka kości, raka mięśni i inne.
Mutacje somatyczne (mutacje nabyte) nie występują od urodzenia, ale powstają w procesie przekształcania się komórki w komórkę rakową. Występują tylko w typie komórek związanych z rakiem (takich jak komórki raka płuc), a nie w innych komórkach w organizmie. Mutacje somatyczne lub nabyte są zdecydowanie najczęstszym typem mutacji związanych z rakiem.
Jak gen TP53 może zostać uszkodzony (dezaktywowany)
Gen TP53 może zostać uszkodzony (zmutowany) przez substancje rakotwórcze w środowisku (karcynogeny), takie jak dym tytoniowy , światło ultrafioletowe i kwas arystolochowy (w przypadku raka pęcherza moczowego). Często jednak toksyna prowadząca do mutacji jest nieznana.
Co się stanie, jeśli gen TP53 zostanie dezaktywowany?
Jeśli gen jest inaktywowany, nie koduje już białek, które prowadzą do funkcji wymienionych powyżej. Tak więc, gdy inna forma uszkodzenia DNA występuje w innym regionie genomu, uszkodzenie nie jest naprawiane i może prowadzić do rozwoju raka.
Nowotwory i mutacje genu TP53
Mutacje genu TP53 występują w około 50% nowotworów ogółem, ale częściej występują w niektórych typach niż w innych. Mutacje w genie TP53 są jednym z największych wyzwań w leczeniu raka, ponieważ geny te działają w celu utrzymania stabilności genomu. Przy funkcjonującym genie TP53 mogą wystąpić dalsze mutacje, które zarówno ułatwiają wzrost nowotworu, jak i nadają oporność na leczenie.
Nowotwory związane z mutacjami genu TP53
Istnieje szeroki zakres nowotworów związanych z mutacjami w genie TP53. Niektóre z nich obejmują:
- Rak pęcherza moczowego
- Rak piersi (gen TP53 ulega mutacji w około 20–40% przypadków raka piersi)
- Rak mózgu (kilka typów)
- Rak dróg żółciowych
- Rak płaskonabłonkowy głowy i szyi
- Rak wątroby
- Rak płuc (gen TP53 ulega mutacji w większości przypadków raka drobnokomórkowego płuc)
- Rak jelita grubego
- Mięsak kości (rak kości) i mięsak mięśni (rak mięśni)
- Rak jajnika
- Rak nadnerczy
Raz zmutowany, zawsze zmutowany? Celowanie w gen TP53
Ze względu na ogromne znaczenie mutacji TP53 w raku, naukowcy poszukują sposobów na reaktywację genu. Chociaż nauka jest bardzo złożona, postępuje, a małe cząsteczki znane jako inhibitory MDMX są obecnie oceniane w badaniach klinicznych u osób z nowotworami krwi.
To obszar, w którym podejścia dietetyczne mogą być również wykorzystywane w przyszłości. W przeciwieństwie do strategii stojącej za odnotowanymi małymi cząsteczkami (które hamują wiązanie MDM2 do TP53), fitoskładniki w niektórych produktach pochodzenia roślinnego mogą bezpośrednio zmniejszać ekspresję MDM2. Odkryto, że szereg produktów naturalnych zmienia ekspresję w laboratorium, przy czym uważa się, że konkretny produkt naturalny działa na różne rodzaje raka. Przykłady obejmują flawonoid genisteinę w raku prostaty i piersi, melatoninę w raku piersi i kurkuminę (składnik przyprawy kurkumy) w raku prostaty, płuc i piersi.
Słowo od Health Life Guide
Gen TP53 to gen, który po mutacji odgrywa dużą rolę w wielu nowotworach. Próby reaktywacji genu były trudne, ale nauka osiągnęła punkt, w którym wczesne badania kliniczne dotyczą leków, które mogą wpływać na jego funkcję. Ponadto osoby, które promowały zdrową dietę dla osób żyjących z rakiem, mogą być zachęcone ostatnimi badaniami nad produktami naturalnymi i funkcją genu TP53. Mimo to dowody nie są jeszcze na etapie, na którym naukowcy mogliby wydawać zalecenia dietetyczne.
Ważne jest również podkreślenie ostrożności, jeśli chodzi o te naturalne produkty. Niedawno, po odkryciu, że osoby, które spożywały dietę bogatą w produkty zawierające beta-karoten, miały niższe ryzyko zachorowania na raka płuc, naukowcy postanowili zbadać potencjalny wpływ suplementów beta-karotenu na ryzyko. Jednak w przeciwieństwie do zmniejszonego ryzyka obserwowanego w przypadku beta-karotenu w diecie, beta-karoten w formie suplementu wiązał się ze zwiększonym ryzykiem zachorowania na tę chorobę.