Генетика на онкологичните заболявания (злокачествени или ракови тумори)
Ракът е заболяване, свързано с образуването на злокачествени тумори в различни органи (например рак на белите дробове, стомаха, червата, панкреаса, гърдата, яйчниците, матката, простатата, периферната нервна система, кожата) и тъкани (например саркоми, остеосаркоми, невробластоми, глиобластоми, левкемии, меланоми, ретинобластоми, ксеродерма). Обикновено раковите тумори се развиват в тези тъкани, в които клетките се делят интензивно. Известни са около 100 вида ракови тумори, от които най-разпространени са ракът на белия дроб, гърдата, дебелото черво, простатата и матката. Смъртността от рак е 20% от смъртността в развитите страни.
Раковите тумори са клъстери от бързо делящи се клетки. Една от основните характеристики на раковите клетки е тяхната относителна автономност, способност за неограничен брой деления, изолация и способност за метастазиране (разпространение в тялото). Раковите клетки не се подчиняват на контролните механизми, които регулират жизнената активност на нормалните клетки. Злокачествено заболяване, т.е. способността на една или много клетки да доведат до развитие на тумори и метастази се предава в определен брой соматични клетки.
Процесът на развитие на раков тумор се наричаканцерогенеза. Карциногенезата започва с нарушения в клетъчния цикъл на една клетка, която започва интензивно да се дели (пролиферира). Докато раковият тумор бъде открит чрез флуороскопия, той съдържа около 10 милиона клетки (диаметър на тумора
1 mm), до момента на откриване чрез палпация
милиарда клетки (диаметър на тумора
10 mm), когато туморът достигне размер от 10 cm (
трилиона клетки) е фатален.
Условно всички ракови тумори се разделят надоброкачествени и злокачествени. Доброкачествените тумори се развиват бавно, а клетките, които ги образуват, са компактни. Злокачествените тумори се развиват бързо и са придружени от метастази.
Причините за рак все още не са установени. Смята се, че това е голяма хетерогенна група от мултифакторни заболявания, които се причиняват от взаимодействието на генотипа и определени фактори на околната среда -канцерогени.
Канцерогени. Ракът се причинява от голямо разнообразие от фактори -канцерогени. С помощта на двойния метод беше показано, че значението на външните фактори за развитието на рак при човека е изключително голямо. Физическите канцерогени включват: йонизиращо лъчение, ултравиолетови, температурни и механични въздействия. Облъчването на кожата на тялото развива рак на кожата, с общо облъчване - левкемия, костни тумори, рак на щитовидната жлеза и вдишване на радиоактивен прах - рак на белия дроб. Химическите канцерогени включват голямо разнообразие от органични вещества: от въглероден тетрахлорид до сложни полициклични и хетероциклични съединения. Например, катранът от тютюнев дим провокира рак на белия дроб (плоскоклетъчен карцином), а заболяването се развива интензивно при пушачи с 10 ... 20 години опит. Биологичните канцерогени включват вируси и техните производни (провируси). Клетките на гръбначните животни съдържат десетки геноми на ДНК-съдържащи туморни вируси (провируси), вградени в хромозоми. Вирусната природа на рака на гърдата при мишки е доказана. Смята се, че вирусите могат да провокират рак при хората (например вирусът на хепатит - рак на черния дроб), но тази позиция не е доказана. Имайте предвид, че известните мутагени често са канцерогени.
Генетиказлокачествени тумори.
Сега е доказано, че ракът е генетично заболяване. Злокачествено заболяване, т.е. способността на една или много клетки да доведат до развитие на тумори и метастази се предава в определен брой соматични клетки. Известни са случаи на семейни ракови заболявания (тумори на стомаха, гърдата, белите дробове, матката и др.). Самият рак обаче не е наследствен, а само предразположение към рак. В някои популации честотата на някои видове рак е значително под средната (в околностите на Бомбай ракът на кожата е 200 пъти по-рядък, в Нигерия - 300 пъти по-рядко ракът на хранопровода, в Англия - 100 пъти по-рядко ракът на черния дроб).
Строго научна гледна точка е, че само предразположението към рак се признава за наследствено, като понякога говорим за моногенна, в други случаи - за полигенна наследственост. Например, при генетично обусловени дефекти в възстановяването на ДНК (или по-точно при синдроми на хромозомна нестабилност), честотата на рака се увеличава 100 ... 10 000 пъти.
В началото на ХХв.е предложена мутационната теория за рака, в която се подчертава ролята на генните и хромозомните соматични мутации в етиологията на рака.
Понастоящеме призната вирусно-генетичната теория за рака, според която генетичният материал на онкогенните вируси е интегриран в клетъчната хромозома. Такава промяна в генома, или по-скоро отделни, няколко локуса, нарушава биохимичния механизъм на клетките, те придобиват автономност и започват интензивно да се делят.
Вирусно-генетичната теория беше допълнена от концепцията за онкогените.Онкогените са части от хромозомите на нормалните клетки, които под въздействието на фактори, увреждащи ДНК, се активират и произвеждат протеини, които причиняват злокачествено заболяване. Глобаонкогените по време на по-голямата част от индивидуалното развитие (с изключение на ранната ембриогенеза) са във функционално неактивно състояние или много слабо активни. Като цяло може да се каже, че активирането на онкогените се дължи на дестабилизирането на генома от мутагени и други агенти. През последното десетилетие беше доказано, че десетки геноми на ДНК-съдържащи туморни вируси (провируси) са интегрирани в хромозомите в клетките на гръбначните животни. Ендогенните генетични фактори на канцерогенезата включват мобилни елементи на генома: транспозони и ретротранспозони.