Student World

Co všechno se musí stát, aby se buňka stala rakovinou? Kroků je celá řada: Mutace, neomezené dělení, nezávislost na růstových signálech, nezávislost na inhibičních signálech, nesmrtelnost, schopnost vybudovat vlastní systém látkové výměny, invazivost…

Nejprve musí samozřejmě nastat příslušná mutace a látky vyvolávající mutace jsou proto současně karcenogeny. Podobnou roli mohou sehrát také viry viry, které jsou schopné nějaký gen z genomu vyštípnout a pak jej zmutovaný do podoby onkogenu do genomu hostitele opět vložit.
Pro příslušný virus je takové chování samozřejmě výhodné – "potřebuje", aby buňka, kterou již infikoval, rostla a dělila se přednostně před buňkami zdravými. Nicméně viry jsou bezprostředně odpovědné pouze za malou část nádorů – což je konec konců patrné i z toho, že rakovina se nechová jako typická nakažlivá choroba. Onkogeny častěji vznikají mutací vnitřních buněčných genů než přinesením zvenku.
Některé onkogeny se mohou vytvořit velmi snadno – záměnou pouhého jediného písmenka v DNA. Nicméně k tomu, aby skutečně vznikla rakovina, musí takto zmutovaná buňka překonat ještě celou řadu dalších překážek, celý proces je několikastupňový. (Lze se na to podívat i takhle: Pokud by k výsledku stačila jediná mutace, pak by pravděpodobnost onemocnění byla stejná ve všech obdobích života. Tato pravděpodobnost ale s věkem prudce roste – obvykle je tedy potřeba, aby proběhlo více na sebe navazujících procesů, Weinberg uvádí 4-6. Pravděpodobnost každé této změny je malá, obvykle je třeba mnoho let, než buňka postoupí na své zhoubné cestě o stupínek dál).

Důležitou metou adeptů zhoubného bujení je schopnost neomezeného dělení. Tu většina buněk našeho organismu nemá (až na nakolik výjimek, jako jsou např. buňky pohlavní). Laboratorně dokážeme do nekonečna pěstovat právě pouze buňky rakovinné, nikoliv normální somatické buňky. Pokud je tedy do normální smrtelné buňky vnesen onkogen, samo o sobě to ještě nestačí.
Všechny kancerogeny také nemusejí být mutageny. Alkohol či azbest přímo nikterak neinteragují s DNA. Alkohol není mutagen, zabíjí ale buňky výstelky úst a jícnu. Přežívající buňky jsou pak nuceny k rychlému růstu a dělení. Díky tomu stihne nastat více mutací, statisticky pak včetně těch zhoubných. A ještě jiné látky také nezvyšují četnost mutací, ale spíše snižují účinnost aparátu, který po kopírování DNA kontroluje a opravuje, edituje a vystříhává chybně zkopírované kousky (tzv. mechanismus reparace DNA).

Další, co musí buňka udělat, aby se stala nádorovou, je vyřazení brzdných – supresorových – genů. Překvapivě se ukázalo, že zde existuje silná zábrana – supresorové alely bývají téměř vždy dominantní, naproti tomu nádorové geny jsou recesivní. Pokud je jedna z páru alel vyřazena mutací, potenciální nádorová buňka nemusí jen pasivně čekat na příchod mutace, která vyřadí i druhou alelu z páru. Buňka puštěná ze řetězu se může supresorové alely zkusit zbavit cílenou rekombinací homologních částí DNA, při nichž se občas jedna alela přepíše druhou (jedna alela se přitom ztrácí, dochází k tzv. ztrátě heterozygotnosti). Při tomto ději se skoro zdá, jakoby buňka sama cíleně hrabala do genetického materiálu – to je něco, co se samozřejmě podle genetického paradigmatu dít "nesmí".
Výše popsaný případ demonstruje genetické příčiny onemocnění – kdo má již jednu alelu supresorového genu vyřazenou v původním genomu, má mnohem větší šanci onemocnět – čeká se již jen na jednu mutaci.

Zdroj: Robert Weinberg: Jediná odrodilá buňka: Jak vzniká rakovina, Academia, Praha, 2003

Pokračování a dokončení zítra

autor Pavel Houser