Poznanie przyczyny choroby jest kluczem do jej wyleczenia. Ale nie wszystkie patologie są takie proste. Natura nowotworów złośliwych i łagodnych nie jest jeszcze do końca znana naukowcom. W jej badania bezpośrednio zaangażowana jest Onkologia - nauka, której specyfiką jest choroba nowotworowa: badanie, diagnostyka, leczenie i profilaktyka. Dziś naukowcy mają do dyspozycji kilka teorii kancerogenezy. Innymi słowy - wersje pochodzenia i rozwoju guza nowotworowego w organizmie. Poznajmy ich.
Karcynogeneza – co to jest
Słowo pochodzi z łac. rakotwórczość. Jest to połączenie dwóch pojęć – „rak” + „rozwój”, „geneza”.
Stąd definicja - patologiczne, złożone zjawisko, proces zarówno powstawania, jak i dalszego rozwoju guza nowotworowego. Zastępuje pojęcie „onkogenezy”.
Kroki procesu
Najczęstszą jest teoria wieloetapowej karcynogenezy. Innymi słowy, guz nowotworowy zawsze rozwija się, przechodząc przez kilka określonych etapów, według tego samego algorytmu we wszystkich organizmach. Są to następująceetapy:
- Inicjacja. Inna nazwa to transformacja guza. Pierwszym krokiem jest nieodwracalna zmiana w genomie masy komórek somatycznych (mutacja). Dzieje się to bardzo szybko – konto prowadzi się przez minuty, godziny. Zmieniona komórka może być nieaktywna przez długi czas. Lub proces kończy się w tym momencie.
- Promocja. Interakcja między zmutowaną komórką a czynnikami w organizmie. Pozostają zmodyfikowane cząstki o wysokiej aktywności reprodukcyjnej. Jest to przejaw podstawowego fenotypu nowotworu.
- Progresja. Etap ten charakteryzuje się dodatkowymi zmianami w genomie, selekcją najlepiej przystosowanych klonów komórkowych. Stadium morfologicznie oczywistego nowotworu, który jest już zdolny do przerzutów, charakteryzuje się inwazyjnym wzrostem.
Teoria mutacji
Ta teoria kancerogenezy we współczesnym świecie jest ogólnie akceptowana. Rak zaczyna się w ciele od jednej małej komórki. Co się z nią dzieje? Procesy mutacyjne zaczynają kumulować się w określonych obszarach jego DNA. Wpływają na proces syntezy nowych białek. Elementarna jednostka organizmu zaczyna wytwarzać nową, wadliwą substancję białkową. A ponieważ większość komórek w ciele jest aktualizowana wyłącznie przez podział, te zaburzenia chromosomalne wadliwej komórki ciała są dziedziczone przez komórki potomne. Te z kolei przekazują je nowym podczas reprodukcji. W ciele pojawia się ognisko guza nowotworowego.
Założycielem mutacyjnej teorii kancerogenezy jest niemiecki biolog T. Boveri. Samo założenie byłowyrażone już w 1914 roku. Boveri stwierdził, że przyczyną raka są zmiany chromosomalne w komórkach.
W kolejnych latach współpracownicy wspierali jego stanowisko:
- A. Knudson.
- G. Müllera.
- B. Vogelstein.
- E. Faron.
- R. Weinberg.
Ci naukowcy od dziesięcioleci znajdują dowody na to, że rak jest konsekwencją mutacji genów komórkowych.
Przypadkowe mutacje
Ta teoria karcynogenezy pod pewnymi względami jest podobna do stanowiska Boveriego i jego współpracowników. Jej autorem jest naukowiec L. Loeb, pracownik University of Washington.
Specjalista argumentował, że przeciętnie w każdej komórce podczas całego jej życia mutacja może wystąpić tylko w jednym genie. Ale w niektórych przypadkach ich (mutacja) częstotliwość wzrasta. Sprzyjają temu utleniacze, czynniki rakotwórcze (czynniki środowiskowe, które bezpośrednio wywołują raka) lub zakłócenia w procesach naprawy i replikacji samego DNA.
L. Loeb twierdził, że rak jest zawsze konsekwencją ogromnej liczby mutacji na komórkę. Czyli średnio ich liczba powinna sięgnąć 10-100 tysięcy! Ale sam autor również przyznaje, że bardzo trudno jest jakoś potwierdzić lub obalić to, co on stwierdził.
Dlatego w tym przypadku onkogenezę uważa się za konsekwencję mutacji komórkowych, które zapewniają tej komórce korzyści w podziale. Rearanżacje chromosomowe w ramach tej teorii kancerogenezy nowotworom przypisuje się już wartość uboczną.
Wczesna niestabilność chromosomowa
Autorami tej teorii są naukowcy B. Vogelstein i K. Lingaur. Należy do współczesnych teorii kancerogenezy, ogłoszonych w 1997 roku.
Naukowcy wpadli na nowy pomysł w wyniku praktycznych badań. Odkryli, że w złośliwej formacji odbytnicy znajduje się wiele komórek ze zmienioną liczbą chromosomów. Ta obserwacja pozwoliła im stwierdzić, że wczesna niestabilność chromosomów prowadzi do procesów mutacji w onkogenach, supresorach nowotworów.
Ta teoria opiera się na niestabilności genomu. Ten czynnik, w połączeniu z całą znaną selekcją naturalną, może prowadzić do pojawienia się łagodnego nowotworu. Ale czasami przekształca się w nowotwór złośliwy, który rośnie z przerzutami.
Aneuploidia
Kolejna godna uwagi teoria karcynogenezy. Jej autorem jest naukowiec P. Duesberg, który pracuje na Uniwersytecie Kalifornijskim w USA. Według niego rak jest tylko konsekwencją aneuploidii. Mutacje obserwowane w określonych genach nie odgrywają żadnej roli w procesie karcynogenezy.
Co to jest aneuploidia? Są to zmiany, dzięki którym komórki zaczynają różnić się liczbą chromosomów, w żadnym razie nie wielokrotnością ich głównego zestawu. W dzisiejszych czasach obejmuje to również wydłużanie/skrócenie nici chromosomowych, ich translokację – przemieszczanie dużych odcinków.
Oczywiście, ogromna większość komórek aneuploidalnych umrze. Ale w przypadku niektórych ocalałych liczba (i jest już mierzona w tysiącach) genów nie będzie taka sama jak w przypadku normalnychkomórki. Rezultatem jest rozpad zespołu enzymów, których skoordynowana praca zapewniła syntezę i integralność DNA, pojawienie się masy pęknięć w podwójnej helisie, które dodatkowo destabilizują genom. Im wyższy poziom aneuploidii, tym bardziej niestabilna komórka, tym większe prawdopodobieństwo pojawienia się „niewłaściwej” cząstki, która będzie istnieć i dzielić się w dowolnej części ciała.
Istotą teorii jest to, że pojawienie się i rozwój nowotworu złośliwego wynika bardziej z błędów w rozmieszczeniu chromosomów niż z procesów mutacyjnych.
Płod
Jedna z szeroko prezentowanych teorii kancerogenezy w onkologii dotyczy embrionu. Powiązanie rozwoju raka z komórkami rozrodczymi.
Kilku naukowców z różnych lat wyraziło swoje przypuszczenia w tej sprawie. Zapoznajmy się pokrótce z ich poglądami:
- J. Conheima (1875). Naukowiec postawił hipotezę, że komórki rakowe rozwijają się z komórek embrionalnych. Ale tylko te, które okazały się niepotrzebne w procesie rozwoju zarodka.
- B. Rozpruwacz (1911). Jego założenie opiera się na fakcie, że zmienione środowisko może umożliwić komórce embrionalnej „ukrycie się” przed systemem kontroli organizmu nad jej rozwojem i dalszą reprodukcją.
- B. Rotter (1927). Naukowiec sformułował następującą hipotezę: prymitywne komórki embrionalne mogą w jakiś sposób osiedlić się w narządach, tkankach ciała w procesie jego rozwoju embrionalnego. Cząstki te staną się w przyszłości przedmiotem rozwoju nowotworów.
Tkanina
Jednym z uznanych autorów tkankowej teorii kancerogenezy jest naukowiec Yu. M. Vasiliev. Według jego poglądów przyczyną rozwoju guza nowotworowego jest naruszenie kontroli układu tkankowego nad proliferacją komórek klonogennych. Ale to właśnie te cząsteczki aktywowały onkogeny.
Głównym udowodnionym faktem potwierdzającym teorię jest zdolność komórek nowotworowych do normalizacji podczas ich różnicowania. To pozwoliło nam zatwierdzić badania laboratoryjne na myszach. Nawet komórki rakowe ze zmienionym zestawem chromosomów normalizują się podczas różnicowania.
W teorii tkanek łączy się wiele rzeczy - profil rakotwórczy, stopień odmłodzenia, zmiany funkcji, struktury homeostazy, sposoby proliferacji, niekontrolowany wzrost cząstek klonogennych organizmu. Cała ta kombinacja ostatecznie prowadzi do powstania nowotworu złośliwego.
Wirusowe
Wirusowa teoria karcynogenezy jest również popularna w świecie naukowym. Opiera się na następującym - dla pojawienia się i rozwoju guza nowotworowego obecność wirusa wywołującego raka w organizmie jest ważna (w przeciwieństwie do normalnej infekcji) tylko na bardzo wczesnym etapie. Powoduje zmiany dziedziczne w komórce, które później są przenoszone na dzieci samodzielnie, bez jego udziału.
Wirusowa natura niektórych nowotworów została już udowodniona przez naukowców. Jest to wirus Rous, który powoduje mięsaka u kurczaków, czynnik filtrujący, który powoduje brodawczaka Shoupa u królików, czynnik mleka jest przyczyną raka piersi u myszy. Wszystkie te chorobyOkoło 30 kręgowców zostało przebadanych dzisiaj. W odniesieniu do ludzi są to brodawczaki i kłykciny, które są przenoszone z człowieka na człowieka poprzez kontakt seksualny, domowy.
Naukowcy znają również wirusy, które mogą powodować różne typy białaczki u myszy. To wirus Przyjaciela, Grossa, Moloneya, Mazurenko, Grafi.
W wyniku badań eksperci doszli również do wniosku, że złośliwa formacja o charakterze wirusowym może być również spowodowana sztucznie. Wymaga to kwasów nukleinowych, które są izolowane z wirusów nowotworowych. To (kwas) wprowadza do komórki dodatkowe dane genetyczne, które powodują złośliwość cząsteczki.
Fakt, że substancja chemiczna (kwas nukleinowy) jest przyczyną powstawania guza, zbliża tę wersję do polietiologicznej. A to już krok w kierunku opracowania ujednoliconej teorii pochodzenia nowotworu.
Teoria chemiczna
Według niej główną przyczyną mutacji komórkowych prowadzących do rozwoju raka są chemiczne czynniki środowiskowe. Naukowcy dzielą je na kilka grup:
- Genotoksyczne czynniki rakotwórcze. Będą reagować bezpośrednio z DNA.
- Kancerogeny epigenetyczne. Powodują zmiany w chromatynie, strukturze DNA, nie wpływając na samą jego sekwencję.
Przyczyny zewnętrzne w ramach teorii kancerogenezy chemicznej dzielą się na następujące grupy:
- Chemiczne. Aminy i węglowodory aromatyczne, azbest, nawozy mineralne, insektycydy, pestycydy, herbicydy.
- Fizyczne. To jest inny rodzajpromieniowanie - jonizujące, promieniowanie. Na szczególną uwagę zasługuje wpływ radionuklidów na organizmy.
- Biologiczne.
Inne teorie
We współczesnym świecie naukowym istnieją również następujące teorie dotyczące pojawiania się i rozwoju guzów nowotworowych:
- Epigenetyczne.
- Odporny.
- Komórki macierzyste raka.
- Ewolucyjny.
Czytelnik jest teraz zaznajomiony zarówno z pojęciem „karcynogenezy”, etapami rozwoju guza nowotworowego, jak i z głównymi teoriami onkogenezy. Uznany dziś jest mutacyjny. Przyszłość świata nauki leży w opracowaniu zunifikowanej teorii, która pomoże ludzkości pokonać tę straszną chorobę na zawsze.
