Ген TP53 — это ген, который мутирует во многих видах рака. Это самая распространенная мутация гена, обнаруженная в раковых клетках. Ген-супрессор опухолей, TP53 кодирует белок, который подавляет развитие и рост опухолей. Ген, который был назван «хранителем генома», при инактивации может также играть роль в сохранении, росте и распространении развивающегося рака.
Ген TP53 или его белки также называют опухолевым белком TP53, клеточным опухолевым антигеном TP53, фосфопротеином TP53, антигеном NY-CO-13 или белком, связанным с трансформацией 53.
Узнайте больше о функциях TP53, о том, как он предотвращает развитие рака, как он может быть поврежден и о методах лечения, которые могут помочь реактивировать его действие.
Содержание
Функция гена TP53
Существует два типа генов, которые важны для развития и роста раковых опухолей: онкогены и гены-супрессоры опухолей. Чаще всего за развитие рака отвечает
накопление мутаций как в онкогенах, так и в генах-супрессорах опухолей.
Онкогены против генов-супрессоров опухолей
Онкогены возникают, когда нормальные гены, присутствующие в организме (протоонкогены), мутируют, что приводит к их активации (постоянному включению). Эти гены кодируют белки, которые контролируют деление клеток. Их активацию можно рассматривать как аналог застрявшего в нижнем положении акселератора в автомобиле.
Гены-супрессоры опухолей , напротив, кодируют белки, которые функционируют для восстановления поврежденной ДНК (чтобы клетка не могла стать раковой клеткой) или приводят к смерти (запрограммированная гибель клеток или апоптоз) клеток, которые не могут быть восстановлены (чтобы они не могли стать раковой клеткой). Они также могут иметь другие функции, важные для роста рака, например, играть роль в регуляции деления клеток или ангиогенеза (роста новых кровеносных сосудов для питания опухоли). Используя аналогию выше, гены-супрессоры опухолей можно рассматривать как тормоза автомобиля.
Гены-супрессоры опухолей, с которыми знакомы многие люди, — это гены BRCA. Известно, что мутации генов BRCA связаны с развитием рака груди и других опухолей.
Как ген TP53 предотвращает рак
TP53 — это белок, основная функция которого заключается в восстановлении ДНК с целью предотвращения передачи измененной ДНК дочерним клеткам. Когда повреждение ДНК слишком обширно для восстановления, белки TP53 подают клеткам сигнал о необходимости запрограммированной клеточной смерти (апоптозе).
Приобретение функции
Ген TP53 мутирует примерно в 50% раковых клеток, но в дополнение к его роли в подавлении опухоли, сами раковые клетки могут найти способы инактивировать и изменить ген, что приводит к новым функциям, которые помогают поддерживать рост рака. Это называется «приобретение функций». Некоторые из этих приобретений функций могут включать:
- Вызывание устойчивости к противораковым препаратам
- Регулирование обмена веществ (чтобы дать раковым клеткам преимущество перед нормальными клетками)
- Способствуют распространению опухоли (метастазы)
- Усиление роста опухоли
- Ингибирование апоптоза раковых клеток
- Вызывание геномной нестабильности
- Содействие ангиогенезу
Аналогия, описывающая ген TP53
Очень упрощенный способ взглянуть на ген TP53 — представить себя как ген TP53, а сантехника как один из белков, которые вы можете контролировать. Если у вас есть утечка воды и вы «функционируете нормально», вы сможете позвонить сантехнику. Затем сантехник может прийти к вам домой и либо починить протекающий кран, либо вы можете полностью снять его, чтобы остановить утечку воды. Если вы не сможете позвонить (аналогично неисправному гену TP53), сантехника не вызовут, и утечка продолжится (аналогично делению раковых клеток). Кроме того, вы не сможете выключить воду, что в конечном итоге затопит ваш дом.
Когда ваш дом затапливает, кран может начать жить своей жизнью, не давая вам возможности его закрыть, не давая другим сантехникам приблизиться, ускоряя поток воды и добавляя новые протекающие трубы по всему дому, в том числе и те, которые даже не подключены к первоначальному протекающему крану.
Мутации гена TP53
Мутация в гене TP53 (расположенном на хромосоме 17) является наиболее распространенной мутацией, обнаруженной в раковых клетках, и присутствует в более чем 50% случаев рака. Существует два основных типа генных мутаций: зародышевые и соматические.
Зародышевые и соматические мутации
Мутации зародышевой линии (наследственные мутации) — это тип мутаций, которые могут беспокоить людей, задавающихся вопросом, есть ли у них генетическая предрасположенность к раку. Мутации присутствуют с рождения и влияют на каждую клетку организма. Сейчас доступны генетические тесты, которые проверяют наличие нескольких мутаций зародышевой линии, которые увеличивают риск рака, например, мутировавших генов BRCA. Мутации зародышевой линии в гене TP53 встречаются редко и связаны с определенным онкологическим синдромом, известным как синдром Ли-Фраумени.
У людей с синдромом Ли-Фраумени часто развиваются онкологические заболевания в детском или молодом возрасте, а мутация зародышевой линии связана с высоким риском развития онкологических заболеваний в течение жизни, таких как рак молочной железы, рак костей, рак мышц и другие.
Соматические мутации (приобретенные мутации) не присутствуют с рождения, а возникают в процессе превращения клетки в раковую клетку. Они присутствуют только в типе клеток, связанных с раком (например, клетки рака легких), а не в других клетках организма. Соматические или приобретенные мутации являются наиболее распространенным типом мутаций, связанных с раком.
Как ген TP53 может быть поврежден (инактивирован)
Ген TP53 может быть поврежден (мутирован) вызывающими рак веществами в окружающей среде (канцерогенами), такими как табачный дым , ультрафиолетовый свет и химическая аристолохиевая кислота (при раке мочевого пузыря). Однако часто токсин, приводящий к мутации, неизвестен.
Что произойдет, если ген TP53 инактивируется?
Если ген инактивирован, он больше не кодирует белки, которые приводят к функциям, указанным выше. Таким образом, когда другая форма повреждения ДНК происходит в другом регионе генома, повреждение не восстанавливается и может привести к развитию рака.
Рак и мутации гена TP53
Мутации гена TP53 присутствуют примерно в 50% случаев рака в целом, но чаще встречаются в некоторых типах, чем в других. Мутации в гене TP53 стали одной из самых больших проблем в лечении рака, поскольку эти гены функционируют для поддержания стабильности генома. При функционирующем гене TP53 могут возникнуть дальнейшие мутации, которые как способствуют росту рака, так и обеспечивают устойчивость к лечению.
Рак, связанный с мутациями гена TP53
Существует широкий спектр видов рака, связанных с мутациями в гене TP53. Некоторые из них включают:
- Рак мочевого пузыря
- Рак молочной железы (ген TP53 мутирует примерно в 20–40 % случаев рака молочной железы)
- Рак мозга (несколько типов)
- Холангиокарцинома
- Плоскоклеточный рак головы и шеи
- Рак печени
- Рак легких (ген TP53 мутирует при большинстве мелкоклеточных форм рака легких)
- Колоректальный рак
- Остеосаркома (рак костей) и миосаркома (рак мышц)
- Рак яичников
- Адренокортикоидная карцинома
Однажды мутировавший, мутирует навсегда? Нацеливание на ген TP53
Из-за большого значения мутаций TP53 в раке, исследователи искали способы реактивировать ген. Хотя эта наука очень сложна, она развивается, и небольшие молекулы, известные как ингибиторы MDMX, сейчас оцениваются в клинических испытаниях для людей с раком, связанным с кровью.
Это область, в которой диетические подходы могут быть использованы в будущем. В отличие от стратегии, стоящей за отмеченными малыми молекулами (которые подавляют связывание MDM2 с TP53), фитонутриенты в некоторых растительных продуктах могут напрямую снижать экспрессию MDM2. Было обнаружено, что ряд натуральных продуктов изменяют экспрессию в лабораторных условиях, при этом считается, что конкретный натуральный продукт работает для разных типов рака. Примерами являются флавоноид генистеин при раке простаты и груди, мелатонин при раке груди и куркумин (компонент специи куркума) при раке простаты, легких и груди.
Слово от Health Life Guide
Ген TP53 — это ген, который при мутации играет большую роль во многих видах рака. Попытки реактивировать ген были сложными, но наука достигла точки, когда ранние клинические испытания изучают препараты, которые могут повлиять на его функцию. Кроме того, те, кто пропагандирует здоровое питание для людей, живущих с раком, могут быть воодушевлены недавними исследованиями натуральных продуктов и функции гена TP53. Тем не менее, доказательства еще не достигли той точки, когда исследователи могли бы давать рекомендации по питанию.
Также важно подчеркнуть осторожность, когда речь идет об этих натуральных продуктах. Не так давно, обнаружив, что люди, которые питались продуктами, богатыми бета-каротином, имели более низкий риск рака легких, исследователи приступили к изучению потенциального влияния добавок бета-каротина на риск. Однако в отличие от сниженного риска, наблюдаемого при приеме бета-каротина в пищу, бета-каротин в форме добавки был связан с повышенным риском развития этого заболевания.