Onkogene, Tumorsuppressorgene und DNA-Reparatur: Schlüssel zur Krebsentstehung

Onkogene, Tumorsuppressorgene und DNA-Reparaturgene

Onkogene: Veränderte (mutierte) Versionen von normalen Genen, die die maligne Transformation fördern können. Normale Gene (nicht verändert) sind Proto-Onkogene und fördern in der Regel das Wachstum. Sie können sein: Wachstumsfaktoren, Rezeptoren von Wachstumsfaktoren, Plasmakinasen, Transkriptionsfaktoren. Onkogene sind eine Gruppe von geschädigten Genen, die an der Entwicklung von Krebs beteiligt sind. Wenn diese Gene überaktiv sind oder beides, kann dies die Entwicklung von Krebs stimulieren. Wenn Onkogene in normalen Zellen vorhanden sind, können sie zur Entwicklung von Krebs beitragen, indem sie Zellen anweisen, Proteine zu produzieren, die die Teilung und das übermäßige Wachstum der Zellen stimulieren. Sie sind verwandt mit normalen Genen, den sogenannten Proto-Onkogenen, die für Wachstumskomponenten des Kontrollmechanismus der normalen Zelle kodieren (Wachstumsfaktoren, Rezeptoren, Enzyme und Transkriptionsfaktoren). Onkogene entstehen aus einer Mutation der Proto-Onkogene und ähneln diesen insofern, als sie die Produktion von Proteinen kodieren, die an der Wachstumskontrolle beteiligt sind. Allerdings kodieren Onkogene veränderte Versionen (oder übermäßige Mengen) dieser Proteine, die das Wachstum kontrollieren, wodurch der Signalmechanismus des Zellwachstums verändert wird. Durch die Produktion veränderter Versionen oder abnormaler Mengen von Proteinen, die das Zellwachstum steuern, machen Onkogene den Signalmechanismus des Zellwachstums hyperaktiv. Eine Krebszelle kann ein oder mehrere Onkogene enthalten, was bedeutet, dass eine oder mehrere Komponenten in diesem Mechanismus abnormal sind.

Tumorsuppressorgene: Gene, die in der Lage sind, die Umwandlung von normalen Zellen in Tumore zu verhindern, indem sie DNA-Schäden reparieren oder in nicht reparablen Fällen die Apoptose induzieren. Wenn sie intakt sind, entsteht kein Krebs. Ihr Fehlen kann zu Krebs führen. Diese Gene produzieren Proteine, die das Wachstum und die Zellteilung beschränken. Sie kodieren für Proteine, die das Zellwachstum und die Zellteilung verlangsamen. Der Verlust dieser Proteine kann dazu führen, dass die Zelle unkontrolliert wächst und sich teilt. Ein bestimmtes Tumorsuppressorgen kodiert für ein Protein namens "p53", das den Selbstmord von Zellen (Apoptose) auslösen kann. In Zellen, die Schäden an ihrer DNA erlitten haben, fungiert das p53-Protein als "Bremse", die das Wachstum und die Zellteilung stoppt.

DNA-Reparaturgene: Die "DNA-Reparaturgene" sind die dritte Klasse von Genen, die an Krebs beteiligt sind. Sie kodieren für Proteine, deren normale Funktion es ist, Fehler zu korrigieren, die entstehen, wenn Zellen ihre DNA vor der Teilung duplizieren. Mutationen in den DNA-Reparaturgenen können zum Versagen der DNA-Reparatur führen.

Krebs kann aufgrund der Akkumulation von Mutationen in Onkogenen, Tumorsuppressorgenen und DNA-Reparaturgenen entstehen. Zum Beispiel kann Darmkrebs mit einem Defekt in einem Tumorsuppressorgen beginnen, der eine übermäßige Zellteilung auslösen kann. Proliferierende Zellen neigen dazu, weitere Mutationen zu erwerben, darunter Mutationen in DNA-Reparaturgenen, anderen Tumorsuppressorgenen und vielen anderen wachstumsfördernden Genen. Im Laufe der Zeit können die angesammelten Schäden einen sehr bösartigen Tumor mit Metastasen erzeugen. Mit anderen Worten, die Bildung einer Krebszelle erfordert, dass die Bremsen für das Zellwachstum (Tumorsuppressorgene) gelöst werden und gleichzeitig der Beschleuniger für das Zellwachstum (Onkogene) aktiviert wird.