Онкогени, імунологія проти раку

Поступово накопичуються дані переконували дослідників, що ключові події в розвитку раку слід шукати у змінах клітини - родоначальниці раку. Дослідженнями, проведеними в 70-х роках, було показано, що перенесення ДНК з пухлинних клітин у здорові супроводжується придбанням останніми злоякісних властивостей. Інформація про фенотипе ракових клітин, як з'ясувалося, міститься в окремих молекулах ДНК, а тому злоякісний процес підтримується роботою генів і лише частково - інших складових елементів клітини.

Відносно недавно були розроблені методи отримання і клонування (розмноження) окремих генів з певного сегмента ДНК. Для виділення окремих генів із загальної довгого ланцюжка її «ріжуть» на частини спеціальними ферментами - рестріктазамі. Відібрані фрагменти ДНК вбудовують в бактеріальні плазміди (молекули ДНК, здатні до автономного розмноження) або бактеріофаги (віруси бактерій), якими потім заражають кишкову паличку. Таким шляхом було з'ясовано, що злоякісну трансформацію (від лат. Transformo - перетворювати) передає не вся ДНК тварин клітин, а лише окремі гени, які і були названі онкогенами.

У кожного онкогена є його фізіологічний попередник, який називають протоонкогенах, їх позначають трьома латинськими буквами. Під дією різноманітних активаторів протоонкоген може перетворитися на онкоген, для цього часом буває досить одноточковой мутації в єдиній клітині. Так, в сегменті, що складається з 350 амінокислотних залишків, може статися заміна всього одного підстави (скажімо, гуанін замінить тимін або гліцин - валін) і протоонкоген трансформується в онкоген.

Протоонкогени є еволюційно древньої, а тому стабільної спадкової структурою. Протоонкоген src знайдений у плодової мушки-дрозофіли і всіх ссавців, а протоонкоген ras є загальним для дріжджів і людини. Це дає підстави думати, що протоонкогени виникли сотні мільйонів років тому, і вони не збереглися б в геномі вищих тварин, якби не несли важливу метаболічну функцію. Вважають, що число різних протоонкогенов у людини не перевищує 100. Вони знаходяться у всіх клітинах, функціонують в ембріональних і дифференцировочного тканинах, в покояться і діляться клітинах.

Дія гена проявляється через функцію кодованого їм білка, а саме білки складають основу всіх структур клітини. Вони каталізують всі відбуваються в ній реакції і, отже, визначають як форму клітини, так і її функцію. Дія онкогена виходить за рамки природної регуляції, білки починають працювати аномально і сприяють перетворенню нормальних клітин в пухлинні. Так, ген srv кодує білки, що володіють ферментативною активністю, завдяки яким відбувається приєднання фосфатних груп до інших білків. Фосфорилювання - важливий спосіб регуляції багатьох функцій білка; зокрема, він визначає рухову активність клітин. Посилення цього процесу, що спостерігається в багатьох пухлинах, послаблює міжклітинні контакти. Білки гена rsv важливі для процесів гліколізу-анаеробного окислення глюкози. Онкоген ж веде до посилення деяких проміжних ферментів цього процесу, в результаті чого пухлинні клітини посилено синтезують молочну кислоту.

Ракові клітини мають цілий ряд особливостей, що відрізняють їх від нормальних клітин. Вони часто відрізняються за формою, ступеня диференційованості. Їх локалізація не обмежена рамками певних тканин, що типово для нормальних клітин. Зовнішня мембрана ракових клітин може бути збіднена антигенами сумісності, але на ній присутні білки ранніх стадій розвитку (ембріональні) або опухолеспеціфіческіх молекули, що володіють різними імунологічними властивостями. Перетворення енергії в ракових клітинах відбувається в основному анаеробним шляхом, т. Е. Окислення відбувається без участі кисню. Вони є «Сластьона», так як швидше нормальних клітин захоплюють з крові вуглеводи. Вважають, що цей набір ознак забезпечується не різними генами, а одним. Тому говорять про плейотропний дії онкогена, який визначає весь комплекс властивостей пухлинних елементів. Головним з них є прискорене і неконтрольоване ділення.