Онкогенез — это сложный, многоступенчатый процесс, посредством которого нормальные клетки превращаются в раковые клетки, что приводит к росту рака в организме. Это включает генетические изменения в группе клеток, которые заставляют их расти и вести себя ненормально.
Слово образовано «онко» (латинское слово «опухоль») и «генезис», что означает «начало». «Туморогенез» — еще один термин, используемый для этого процесса. Другое слово «канцерогенез» означает примерно то же самое, хотя иногда оно используется для обозначения самой ранней части процесса, когда начинается образование опухоли.
Что такое рак?
Чтобы понять онкогенез, нужно понимать, что такое рак. Рак — это название группы заболеваний, которые имеют некоторые общие черты, но имеют некоторые четкие различия, как с точки зрения произошедших конкретных изменений, так и возможных вариантов лечения. Например, рак молочной железы отличается от рака, возникающего в другой части тела, например рака толстой кишки.
Однако даже при раке, который возникает в одном органе, существует много разных подтипов рака, которые могут по-разному реагировать на лечение. Существует много различных типов рака молочной железы, и, вероятно, будут обнаружены другие подтипы, поскольку ученые узнают о конкретных различиях, которые могут возникнуть.
Что такое клетки?
Клетки — это небольшие отдельные рабочие единицы, которые составляют ткани и органы вашего тела. Каждая клетка содержит свою собственную копию ДНК, генетический материал, который вы наследуете от своих родителей. Разные клетки имеют разные цели и выполняют разную работу, в зависимости от того, где в организме они находятся. Внутри каждой клетки находится механизм, необходимый для копирования ее генетического материала и деления, чтобы создать новую «дочернюю» клетку. Но это должно происходить только при определенных, контролируемых обстоятельствах.
Например, для определенных типов костных клеток нормально расти и делиться у детей, когда они становятся выше. Клетки в вашей коже, как правило, тоже размножаются, чтобы заменить старые мертвые клетки кожи, которые непрерывно теряются. Некоторые иммунные клетки должны размножаться как часть вашего иммунного ответа на инфекцию. Но другие клетки вашего тела не должны размножаться и делиться при нормальных обстоятельствах. Например, мышечные клетки обычно не размножаются у взрослых.
Рак может возникать, когда клетка или группа клеток начинают ненормально расти и делиться неконтролируемым образом. Вместо того, чтобы делиться только тогда, когда это необходимо, они могут начать делиться без необходимости.
Затем дочерние клетки аномальных клеток будут иметь ту же тенденцию делиться — это создает еще больше клеток. В некоторых случаях раковые клетки могут проникать в другие области и нарушать функции нормальных клеток. Это может привести к появлению симптомов конкретного рака и может привести к смерти, если не лечить.
Очень сложная система передачи сигналов внутри и снаружи клеток запускает процесс репликации (так называемый митоз). Существует множество сдержек и противовесов, чтобы убедиться, что клетки не делятся и не реплицируются, когда и где они не должны этого делать. Существует много различных важных белков, которые помогают регулировать деление клеток — они кодируются определенными генами в вашей ДНК. Другие важные белки помогают вашей клетке распознавать, когда она не работает нормально.
Генетические мутации
В определенных обстоятельствах что-то может повредить ДНК, которая кодирует один из этих важных белков. Иногда клетке удается успешно восстановить ДНК без проблем. В других случаях ДНК может быть неправильно восстановлена, что приводит к так называемой генетической мутации. Эта мутация затем передается в каждую новую дочернюю клетку. Протеин, полученный из мутированной ДНК, может работать не так, как обычно.
Хотя поначалу это может и не быть большой проблемой, клетка может испытывать большее повреждение других важных частей ДНК — другие генетические повреждения или «попадания». Рак возникает, когда группа клеток теряет критическую массу этих механизмов обратной связи, и они размножаются без надлежащего клеточного контроля. Это происходит в процессе онкогенеза, который может происходить в течение многих лет, прежде чем будет обнаружен полностью развитый рак. Другие генетические поражения могут сделать рак еще более опасным, позволяя ему лучше проникать в ткани и достигать кровоснабжения. Другие генетические «попадания» могут препятствовать клеткам проходить нормальные процессы клеточной гибели (так называемый «апоптоз»).
Некоторые «попадания», которые происходят, происходят не из-за изменений в самой ДНК, а из-за изменений в молекулах, прикрепленных к ДНК или ее упаковочному материалу. Это так называемые «эпигенетические» изменения. Например, добавление молекулы в определенном месте может увеличить частоту превращения определенного гена в белок. Или это может сделать обратное. В зависимости от вовлеченного гена, это может способствовать процессу онкогенеза.
В результате этого сложного процесса раковая ткань подвержена проникновению в близлежащие ткани, что может нарушить ее функцию. Она также может метастазировать. Это означает, что раковые клетки могут распространяться через кровь или лимфу и начать расти в других частях тела, таких как легкие или печень.
В чем разница между истинным раком и доброкачественной опухолью?
Одной из важных характеристик настоящего рака является способность проникать в близлежащие ткани или потенциально метастазировать по всему организму.
Доброкачественные опухоли имеют некоторые общие черты с раком. Возможно, они подхватили некоторые генетические «удары», которые заставляют их вести себя немного иначе, чем нормальные ткани. Они также могут делиться неконтролируемыми способами. Тем не менее, они не имеют так много серьезных генетических и эпигенетических поражений, как рак. По определению, доброкачественная опухоль не склонна к массовому распространению в организме. В редких случаях доброкачественная опухоль превращается в злокачественную, настоящую опухоль, но обычно этого не происходит. Однако некоторые доброкачественные опухоли все еще иногда вызывают проблемы. Это может произойти, например, если опухоль сдавливает ближайший важный кровеносный сосуд.
Что вызывает рак?
Рак представляет собой сложную группу заболеваний со сложным набором причин. Все, что может повредить ДНК или вызвать определенные эпигенетические изменения, может увеличить риск заболеть раком.
Канцерогены
Такие вещества, которые могут повредить ДНК, называются канцерогенами. Повреждение ДНК конкретными генами может привести к процессу онкогенеза. Например, чрезмерное воздействие ионизирующего излучения от солнца может увеличить риск заболевания раком кожи. Воздействие повреждающих ДНК веществ в сигаретах может увеличить риск легкого и других видов рака. Некоторые вещества не вызывают прямого повреждения ДНК, но изменяют эпигенетическое кодирование таким образом, чтобы повысить вероятность возникновения рака.
В большинстве случаев считается, что различные факторы должны объединяться, чтобы вызвать рак. Другими словами, человек должен испытать больше чем одно генетическое или эпигенетическое изменение, чтобы развить болезнь. К тому времени, когда клетка становится раковой, она приобрела ряд генетических мутаций, которые она продолжает передавать своим дочерним клеткам при делении.
Нарушения в клеточной функции
Факторы, которые вызывают стресс у клеток и нарушают нормальную клеточную функцию, также могут повышать риск развития рака. Например, у людей с гастроэзофагеальной рефлюксной болезнью определенные клетки пищевода подвергаются воздействию кислоты из желудка. Это может привести к дисплазии, предраковому состоянию, при котором клетки не совсем нормально себя ведут, но еще не действуют как полностью развитые раковые клетки. Эти клетки иногда, но не всегда, продолжают заболевать раком. Появляется все больше свидетельств того, что этот и другие виды хронического воспаления могут также увеличить риск возникновения рака.
Вирусные инфекции
Заражение определенными типами вирусов также может увеличить риск заболевания раком, хотя не у всех, у кого есть вирус, он будет развиваться. Эти вирусы могут вставлять генетический материал в нормальные клетки, что может способствовать развитию рака. В других случаях они могут нарушать иммунную систему, увеличивая тем самым риск развития рака.
Семейный анамнез
Семейная история также является важным фактором. Люди, которые унаследовали определенные гены от своих родителей, более подвержены раку. Это потому, что определенные варианты определенных генов могут быть более восприимчивы к образованию рака. Например, ген BRCA производит белок, который важен для нормальной репарации ДНК. Люди, родившиеся с определенными вариациями этого гена, могут быть более склонны к развитию определенных видов рака по сравнению с людьми, у которых нет мутантной версии.
Возраст
Возраст также является основным фактором риска. За исключением некоторых видов рака, которые почти всегда встречаются у детей, риск большинства видов рака увеличивается с возрастом. Это потому, что люди обычно накапливают мутации в своих генах с течением времени. С возрастом возрастает риск того, что одна из ваших клеток получит достаточное количество неправильного вида «удара», чтобы заболеть раком.
Важно отметить, что некоторые люди заболевают раком, даже если у них нет семейной истории рака, и даже если они не подвергаются воздействию каких-либо известных основных канцерогенов.
Методы профилактики
Честно говоря, можно снизить риск развития рака, уменьшив подверженность этим возможным генетическим и эпигенетическим «ударам».
Советы по профилактике рака:
- Не курить
- Не употреблять алкоголь чрезмерно
- Избегать воздействия канцерогенов (таких как асбест)
- Использование солнцезащитного крема и других мер для снижения ультрафиолетового излучения от солнца
- Использование вакцин для предотвращения воздействия вирусов, которые могут увеличить риск развития рака
- Определенные процедуры скрининга могут также обеспечить раннее обнаружение предраковых участков тела, когда их легко удалить.
Лечение рака и онкогенез
Онкогенез уже произошел у людей с диагнозом рак, и этот процесс не может быть обращен вспять. Многие виды лечения рака направлены на удаление раковых клеток из организма. Например, хирург может удалить все раковые клетки из организма, излечивая человека от этой болезни. Другие методы лечения, такие как химиотерапия, могут быть направлены на уничтожение раковых клеток. Такое лечение не останавливливает онкогенез, но полностью удаляет раковые клетки из организма.
Тем не менее, другие виды лечения рака не позволяют раковым клеткам быть столь же опасными для организма. Например, некоторые виды лечения останавливают способность рака образовывать новые кровеносные сосуды (ангиогенез). Другие методы лечения могут замедлить рост рака другими способами. Замедляя рост рака, они могут помочь раку получить дальнейшие генетические поражения, которые могут затруднить его лечение. В этом смысле эти методы лечения могут замедлить или даже остановить процесс онкогенеза. Тем не менее, большинству людей также понадобятся другие методы лечения, которые напрямую удаляют рак из организма.
