Cum începe și evoluează cancerul?

Deși este perceput adesea ca o singură boală, cancerul este de fapt denumirea comună a multor boli diferite. Ele pot apărea în diverse regiuni ale corpului și pot avea baze moleculare diferite, dar toate au în comun tendința celulelor de a crește necontrolat. Acest comportament anormal poate perturba grav funcționarea organismului și afecta serios sănătatea. Cum începe și evoluează, așadar, cancerul? În acest articol examinăm în detaliu procesul dezvoltării sale.

Cancerul ca boală genetică

Procesul diviziunii celulare este strict controlat. Cum apare atunci cancerul? Răspunsul se află în mutații.

Principalul motiv pentru definirea cancerului ca boală genetică este reprezentat de acumularea  mutațiilor în materialul genetic celular, ADN-ul. Aceste mutații apar de obicei în genele care controlează diviziunea și creșterea celulară.

1. Acumularea modificărilor genetice: Celulele normale cresc și se divid echilibrat datorită semnalelor reglatoare. Totuși, factori de mediu precum fumatul, radiațiile sau substanțele cancerigene și, mai rar, factorii ereditari ori mutațiile genetice aleatorii produc schimbări în ADN. Când acestea se acumulează în genele care controlează creșterea și moartea celulară, celulele încep să devină anormale.

2. Pierderea controlului reglator: În urma mutațiilor genetice, celulele devin insensibile la semnalele reglatoare. Controlul asupra diviziunii și creșterii lor se pierde. Ele încep să se dividă și să prolifereze necontrolat, conducând la formarea tumorilor.

3. Evitarea distrugerii celulelor anormale: În mod normal, mecanismele de apărare ale organismului pot detecta și elimina celulele anormale. Prin mutații însă, celulele canceroase pot evita aceste mecanisme și pot supraviețui.

4. Metastazarea și răspândirea: Celulele canceroase dobândesc și capacitatea de a forma metastaze , adică de a se răspândi în alte țesuturi. Cancerul se poate astfel extinde în organism și transforma într-o boală letală, dificil de tratat.

Începutul cancerului: rolul mutațiilor

Cancerul începe de obicei prin acumularea mutațiilor într-o celulă. Mutațiile sunt modificări ale ADN-ului celular care pot influența ciclul diviziunii.

Procesul apariției unei celule canceroase avansează treptat, pe măsură ce se acumulează mutații într-o celulă. Unele dintre ele oferă un avantaj de supraviețuire și accelerează evoluția cancerului. Cercetările actuale arată că acesta apare de obicei prin acumularea a 2 până la 20 de mutații , pe o perioadă îndelungată. Cele mai multe apar în gene care stimulează creșterea celulară sau perturbă mecanismele morții celulare.

1. Prima mutație poate oferi un avantaj de creștere, accelerând ciclul celular sau perturbând repararea ADN-ului. Celula care o poartă începe să se dividă mai rapid, formând o clonă celulară cu această mutație.
2. Pe măsură ce procesul avansează, într-una dintre celulele care poartă mutația apare o a doua mutație . Aceasta accelerează evoluția cancerului, oferind un avantaj suplimentar de creștere și capacitatea de diviziune mai rapidă. Poate spori și capacitatea de metastazare sau poate determina apariția unor proprietăți precum evitarea sistemului imun.
3. În această etapă, celulele încep să acumuleze tot mai multe mutații . În timp, prin acumularea mutațiilor driver, celula devine complet necontrolată, iar procesul canceros se accelerează.

Mutațiile pot apărea în mai multe forme:

• Modificări ale unei singure baze: Schimbarea unei baze din ADN poate influența funcția proteinelor.
• Deleții sau duplicări (deletion/duplication): Pierderea sau copierea unei porțiuni de ADN poate afecta gene importante și poate oferi celulei un avantaj de creștere.
• Rearanjări (rearrangements): Modificări ample, precum schimbul de fragmente între cromozomi sau deplasarea genelor, sunt frecvente în celulele canceroase. De exemplu, atașarea unui fragment cromozomial de alt cromozom, numită translocație, este un eveniment important pentru cancer.

Mutații driver (declanșatoare) și passenger (pasagere)

În dezvoltarea cancerului, unele mutații determină creșterea mai rapidă și necontrolată a celulelor. Acestea sunt numite mutații „driver” , adică declanșatoare, și au un rol fundamental în inițierea și evoluția cancerului. Nu toate mutațiile acumulate în celulele canceroase contribuie însă la progresie; celelalte sunt numite „passenger” , adică pasagere. Acestea se acumulează aleatoriu și, de cele mai multe ori, nu produc efecte cancerigene, dar sporesc complexitatea genetică a celulei canceroase.

SUBIECTE CONEXE:

• Ce sunt mutațiile germinale (ereditare) și somatice? Care este rolul lor în dezvoltarea cancerului?
• Ce înseamnă genă a cancerului și mutație? Protooncogene și gene supresoare tumorale

Caracteristicile celulelor canceroase: creștere necontrolată și capacitate de metastazare

Cea mai evidentă caracteristică a celulelor canceroase este capacitatea de creștere necontrolată. Spre deosebire de celulele normale, ele nu respectă un ciclu celular reglat și se divid rapid, producând numeroase copii. Această creștere le oferă un avantaj față de celulele normale din jur și poate forma o tumoră. Pe măsură ce crește, tumora comprimă celulele normale și afectează funcția țesutului.

După ce se adună într-o tumoră, celulele canceroase pot dobândi și capacitatea de a se răspândi în alte regiuni ale corpului, adică de a metastaza. Această capacitate este responsabilă de 90% dintre decesele prin cancer, deoarece răspândirea îngreunează tratamentul și amenință funcționarea organelor vitale.

Influența factorilor genetici și de mediu asupra cancerului

Debutul și evoluția cancerului pot fi influențate de predispoziția genetică și de factorii de mediu. Sindroamele ereditare de cancer pot determina apariția aceluiași tip de cancer la mai mulți membri ai familiei. Persoanele cu risc crescut se nasc cu mutații care predispun la anumite cancere. De exemplu, mutațiile genelor BRCA1 și BRCA2 cresc semnificativ riscul de cancer mamar. Purtătorii lor pot acumula mai rapid alte mutații care duc la cancer.

Factorii de mediu pot crește, de asemenea, riscul de cancer. Agenții cancerigeni , chimici și fizici, favorizează mutațiile prin afectarea ADN-ului. De exemplu, obezitatea, fumatul și expunerea la UV pot crește rata mutațiilor celulare și predispoziția la cancer. Factorii genetici și de mediu pot astfel accelera acumularea mutațiilor care influențează dezvoltarea cancerului într-o celulă.

Rezumat

• Cancerul este denumirea generală a unei mari varietăți de boli caracterizate prin creștere celulară necontrolată.
• Celulele canceroase au proprietăți precum diviziunea rapidă, evitarea mecanismelor de protecție și capacitatea de metastazare.
• Mutațiile au un rol fundamental în dezvoltarea cancerului; unele sunt numite mutații driver și declanșează inițierea și evoluția cancerului.
• Mutațiile passenger se acumulează fără să contribuie la dezvoltarea cancerului.
• Factorii genetici și de mediu pot influența procesul formării cancerului.

În concluzie, debutul și evoluția cancerului reprezintă un proces complex rezultat din interacțiunea multor factori. După cum am examinat, mutațiile stau la baza dezvoltării cancerului prin efectele lor asupra celulelor. Înțelegerea mai bună a modului în care predispoziția genetică, agenții cancerigeni din mediu și mecanismele celulare contribuie împreună la inițierea și evoluția cancerului va sprijini dezvoltarea unor tratamente eficiente.