ژن های سرکوب کننده تومور پروتئین‌هایی را می‌سازند که رشد سلولها را تنظیم میکنند و نقش مهمی در جلوگیری از رشد سلول‌های سرطانی دارند. زمانی که ژن های سرکوبگر تومور به دلیل جهش (چه در بدو تولد وجود دارد و چه در مراحل بعدی زندگی) تغییر یا غیرفعال می شوند، پروتئین هایی می سازند که در کنترل رشد و/یا ترمیم سلولی موثر نیستند. نتیجه رشد کنترل نشده سلول های آسیب دیده یا غیر طبیعی است که منجر به رشد کنترل نشده و ایجاد تومورهای سرطانی می شود.
ژن های سرکوب کننده تومور به عنوان آنتی انکوژن یا ژن های از دست دادن عملکرد نیز شناخته می شوند.
انواع ژن های سرکوب کننده تومور
ژن های سرکوب کننده تومور در سه نوع اصلی وجود دارند. هر نوع عملکرد متفاوتی دارد:
- برخی به سلول ها می گوید که سرعت خود را کاهش دهند و تقسیم را متوقف کنند
- ترمیم آسیب DNA سلولی که در نتیجه تقسیم ایجاد می شود و می تواند منجر به سرطان شود
- برخی هم باعث می شود سلول های آسیب دیده فرآیندی به نام مرگ سلولی برنامه ریزی شده یا آپوپتوز را آغاز کنند
تفاوت ژن های سرکوب کننده تومور و ژن های آنکوژن
ژنهای سرطانزا (آنکوژن)
ژنهای سرطانزا معمولاً باعث رشد سلولها می‌شوند. وقتی در ژنهای سرطانزا جهش پیش می آید یا تعداد کپی های آن زیاد می‌شود، ژن برای همیشه یا در زمانی نامناسب فعال می‌شود. در نتیجه سلول بیش از حد رشد میکند و باعث سرطان می‌شود.
اگر سلول را بعنوان یک ماشین فرض کنیم، برای درست کار کردن باید سرعت آن کنترل شود. ژنهای سرطانی مانند پدال گاز هستند و به رشد و تقسیم سلولها کمک میکنند. ژنهای سرطانی را می‌توان به عنوان پدال گاز گیر کرده تصور کرد که باعث می‌شود سلولها بیش از حد تقسیم شوند.
بعضی سندرمهای سرطانی در اثر به ارث رسیدن جهش ژنهای سرطانی به وجود می آیند که در نتیجه آن ژنهای سرطانی در حالت فعال هستند. ولی بیشتر جهش‌هایی که در ژنهای سرطانی باعث سرطان می شوند اکتسابی اند و موروثی نیستند. ژنهای سرطانی از دو راه فعال می شوند:
- تغییر در ترکیب کروموزوم: تغییر در ترکیب کروموزوم باعث می شود یک ژن در کنار دیگری قرار گیرد و آن را فعال کند.
- کپی شدن ژنها: وجود کپی های اضافه یک ژن باعث می شود پروتیین زیادی ساخته شود.
ژنهای سرکوبگر تومور
ژنهایی که سرطان را سرکوب میکنند ژنهایی هستند که رشد سلولها و ترمیم DNA را کاهش می‌دهند یا سرعت مرگ سلول را کاهش می‌دهند. وقتی این ژنها درست کار نکنند، سلولها می‌توانند بیش از اندازه رشد کنند که این باعث سرطان می‌شود. ژن های سرکوب کننده تومور مانند پدال ترمز در یک ماشین هستند. از تقسیم زیاد سلولها پیشگیری میکنند. وقتی ژنهایی که سرطان را سرکوب میکنند دچار مشکل می‌شوند و یا جهشی پیش می آید، ترمز گرفته نمی شود و تقسیم سلولها از حد خارج می شود.
یک تفاوت مهم بین ژنهای سرطانی و ژن های سرکوب کننده تومور این است که ژنهای سرطانی (آنکوژن) موجب فعال شدن آنکو پروتیین ها (پروتئین های سرطانی) شده و باعث سرطان می شوند، ولی ژنهای سرکوبگر تومور با غیر فعال شدن باعث سرطان می شوند.در بعضی سندرمهای خانوادگی سرطان، ژنهای آسیب دیده سرکوبگر تومور بطور ارثی منتقل شده و باعث یکسری سرطانهای خاص در خانواده می‌شوند. ولی بیشتر جهش‌های ژن های سرکوب کننده تومور اکتسابی هستند نه موروثی.
برای مثال، اختلالات ژن TP53 (ژن مسئول تولید پروتیین TP53 است)، در بیش از ۵۰٪ انسان‌ها دیده می‌شود. جهش‌های این ژن، در تعداد زیادی از سرطان ها دیده می‌شود.
ژن های سرکوبگر تومور و “فرضیه 2 ضربه”
درک ماهیت مغلوب ژن های سرکوبگر تومور می تواند در درک استعدادهای ژنتیکی و سرطان ارثی مفید باشد.
نمونه‌هایی از ژن های سرکوب‌کننده تومور، ژنهای BRCA1/BRCA2 هستند که به‌عنوان «ژنهای سرطان سینه» شناخته می‌شوند. افرادی که دارای جهش در یکی از این ژن ها هستند، خطر ابتلا به سرطان سینه (در میان سرطان های دیگر) افزایش می یابد.
با این حال، همه افراد دارای این ژن به سرطان سینه مبتلا نمی شوند. اولین نسخه از این ژنها در بدو تولد جهش می‌یابد، اما تا زمانی که جهش دیگری پس از تولد اتفاق می‌افتد (جهش اکتسابی یا جهش جسمی) پروتئین‌های ترمیم غیرطبیعی ساخته می‌شوند که خطر ابتلا به سرطان را افزایش می‌دهند.
توجه به این نکته مهم است که چندین ژن مرتبط با ایجاد سرطان سینه (نه فقط ژنهای BRCA) وجود دارد که آزمایش‌های ژنتیکی برای آنها در دسترس است، و تصور می‌شود بسیاری از این ژنها ژنهای سرکوب‌کننده تومور هستند.
ژن هایی که خطر را افزایش می دهند
این ماهیت مغلوب همان چیزی است که در “فرضیه 2 ضربه” سرطان به آن اشاره شده است. اولین نسخه (در مثال بالا، کپی ارثی ژن معیوب) اولین ضربه است و جهش بعدی در نسخه دیگر ژن در مراحل بعدی زندگی، ضربه دوم است.
نکته قابل توجه این است که داشتن “2 ضربه” به تنهایی برای ابتلا به سرطان کافی نیست. آسیب به سلول‌های DNA (از محیط یا به دلیل فرآیندهای متابولیک طبیعی در سلولها) باید رخ دهد و دو نسخه جهش‌یافته ژن های سرکوب‌کننده تومور با هم قادر به ایجاد پروتئین‌های مؤثر برای ترمیم آسیب نیستند.
ژن های سرکوبگر تومور و سرطان ارثی
طبق گزارش انجمن سرطان آمریکا، سندرم های سرطانی ارثی بین 5 تا 10 درصد سرطان ها را تشکیل می دهند، اما مطالعات نشان می دهد که درصد سرطان هایی که می توانند به این ژن ها نسبت داده شوند، ممکن است بسیار بیشتر باشد.
غربالگری ژنتیکی در حال حاضر برای چندین مورد از این سندرم ها در دسترس است، اما در بسیاری از موارد، استعداد ژنتیکی را نمی توان با آزمایش یافت. در این مورد، برای افراد بسیار مفید است که با یک مشاور ژنتیک صحبت کنند که ممکن است بتواند بر اساس سابقه خانوادگی بیشتر در مورد خطر درک کند.
ژن های سرکوب کننده تومور چه می کنند؟
برای درک اینکه ژن های سرکوب کننده تومور چه می کنند، ممکن است به درک رابطه بین DNA، ژن ها و سلول ها کمک کند . شما در DNA هر یک از تریلیون ها سلول بدنتان ژن دارید. ژن ها به سلول ها می گویند که چه کاری انجام دهند، از جمله اینکه چه زمانی تکثیر شوند و چه زمانی از تکثیر متوقف شوند.
هنگامی که یک یا چند ژن در یک سلول جهش می یابند یا تغییر می کنند، ژن های جهش یافته تولید پروتئین را متوقف می کنند یا پروتئین های غیر طبیعی می سازند. وقتی این اتفاق می‌افتد، پروتئین‌های غیرطبیعی ممکن است دستورات سلولی را ندهند یا دستورالعمل‌های جدیدی به سلولها بدهند. در سرطان، سلولها با پیروی از دستورالعمل‌های جدید شروع به تکثیر غیرقابل کنترل میکنند و در نهایت تومورهای سرطانی ایجاد میکنند . ژن های سرکوبگر تومور به تنظیم یک جدول زمانی پیچیده سلولی کمک می کنند که گاهی اوقات چرخه سلولی نامیده می شود.
ژن های سرکوب کننده تومور کمک میکنند که:
- از تقسیم سریع سلول ها و تکثیر آنقدر سریع که باعث تشکیل تومور می شوند جلوگیری کند.
- سلول‌هایی که معمولاً برای مدت معینی زندگی میکنند، فقط تا زمانی که قرار است زنده بمانند، زندگی میکنند. این مرگ سلولی “برنامه ریزی شده” (آپوپتوز) است.
- آسیب‌های DNA را که ممکن است زمانی اتفاق بیفتد که سلولها سریع‌تر از حد معمول تقسیم شوند، ترمیم میکند.
- از گسترش تومورهای سرطانی ( متاستاز) جلوگیری میکند.
