Содержание
- Что такое гетерозиготность?
- Что такое потеря гетерозиготности?
- LOH и рак
- LOH и наследственные раки
- LOH и лечение рака
LOH определенных генов связан с определенными типами рака, такими как колоректальный рак и мелкоклеточный рак легких. LOH также особенно важен для людей, унаследовавших предрасположенность к раку.
Что такое гетерозиготность?
Вы наследуете свой генетический материал (ДНК) от своих родителей, который содержит информацию, необходимую вашему организму для производства множества необходимых ему белков. Ваши гены, которые представляют собой определенные сегменты ДНК, кодируют эту необходимую информацию. По оценкам исследователей, в этой ДНК закодировано от 19 000 до 22 000 различных генов, и почти все ваши клетки содержат копии.
Гены могут иметь небольшие вариации, которые вносят вклад в различия между людьми. Эти генетические вариации называются «аллелями». Для большинства генов (за исключением половых хромосом) вы должны унаследовать две копии: одну от матери и одну от отца.
Если у человека есть две одинаковые вариации одного и того же гена, они называются гомозиготными по этому аллелю. Если у человека есть два разных варианта этого гена, они называются гетерозиготными по этому аллелю.
Есть много различных генетических состояний, вызванных аномальными вариациями генов. Некоторые из них возникают только у людей, гомозиготных по аномальному гену (с двумя копиями), тогда как другие возникают у людей, у которых есть только одна копия аномального гена (гетерозиготные).
Что такое потеря гетерозиготности?
В LOH ген или целая группа соседних генов теряются и больше не присутствуют внутри пораженной клетки. Это могло произойти, когда эта часть ДНК была случайно удалена, возможно, когда клетка подвергается нормальному делению и репликации.
Ген мог полностью исчезнуть или его часть могла быть перемещена в другое место в ДНК. В любом случае белок, кодируемый геном, не может быть получен правильно. Вместо того, чтобы иметь две разные версии одного и того же гена (гетерозиготность), теперь нет одной копии гена. Вот почему она называется потеря гетерозиготности.
LOH легко спутать с гомозиготностью. Однако люди, гомозиготные по гену, имеют две очень похожие копии одного и того же гена, в то время как люди с LOH имеют только одну копию.
Роль канцерогенов
Канцерогены могут повышать вероятность возникновения LOH и других типов генетических ошибок. Канцерогены - это вещества, которые могут прямо или косвенно повредить вашу ДНК. Некоторые распространенные источники канцерогенов - курение, асбест и ультрафиолетовое излучение солнца. Воздействие этих канцерогенов увеличивает вероятность возникновения LOH.
LOH и рак
LOH - очень частое явление в процессе онкогенеза, процесса, при котором нормальная клетка превращается в злокачественную и начинает аномально воспроизводиться. Это один из типов генетических мутаций, которые могут играть роль в развитии рака.
Раковые клетки обычно демонстрируют несколько типов генетических изменений - одним из этих изменений может быть LOH в одном или нескольких генах. LOH может присутствовать как при синдромах наследственного рака, так и при других типах рака.
Есть по крайней мере несколько разных причин, по которым LOH может быть проблематичным. Иногда после возникновения LOH клетка не может вырабатывать достаточное количество нормального белка из оставшегося гена. В других случаях в оставшемся гене есть плохая мутация - она может присутствовать либо с рождения, либо возникать позже. В любом случае из необходимого гена может быть получено недостаточно нормального белка.
Некоторые гены могут быть потеряны из-за LOH, не вызывая проблем. Однако большее беспокойство вызывает LOH в определенных типах генов. Эти гены, называемые генами-супрессорами опухолей, являются очень важными генами для предотвращения рака, и обычно они регулируют клеточный цикл. Они следят за тем, чтобы клетка не размножалась и не делилась без необходимости.
Когда гены-супрессоры опухоли отсутствуют или нефункциональны из-за LOH, клетка может начать ненормально делиться и стать злокачественной.
Считается, что LOH возникает при многих различных типах рака. Однако исследователи обнаружили, что LOH в определенных генах очень часто встречается при определенных типах рака. Вот несколько примеров:
- ген APC (часто встречается при колоректальной карциноме)
- ген PTEN (часто встречается при раке простаты и глиобластоме)
- ген RB1 (часто встречается при ретинобластоме, карциноме груди и остеосаркоме)
Считается, что мутации, такие как LOH, в других генах-супрессорах опухолей, таких как p53, присутствуют у многих разных людей с разными типами рака. В целом считается, что LOH того или иного гена относительно часто встречается при раке всех типов.
LOH и наследственные раки
Хотя LOH наблюдается при различных типах рака, он может быть особенно важен для определенных наследственных типов рака.
Если человек страдает наследственным онкологическим заболеванием, у него может быть несколько членов семьи с таким же типом рака, и они имеют более высокий риск заболеть раком в более молодом возрасте. Это часто происходит из-за того, что человек унаследовал один или несколько дефектных генов от своих родителей.Многим людям наиболее известны наследственные виды рака, которые возникают у некоторых людей с раком груди.
Считается, например, что многие случаи ретинобластомы возникают в результате наследственного ракового заболевания. Человек может унаследовать плохую копию гена RB1 (важного гена-супрессора опухоли), но он также унаследует хорошую копию от своего другого родителя. Если LOH происходит и удаляет копию хорошего гена, у нее может развиться ретинобластома.
У людей в этих случаях часто возникают множественные опухоли в молодом возрасте.
LOH и лечение рака
Многие люди не осознают, что термин «рак» относится к большой и разнообразной группе заболеваний. Даже рак одного и того же органа может иметь разные физические и генетические характеристики. Что еще более важно, разные типы рака могут по-разному реагировать на лечение рака.
Исследователи начинают разрабатывать специальные методы лечения рака, вызванного определенными типами мутаций, например, для людей с определенными видами хронического миелоидного лейкоза.
По мере того как исследователи лучше понимают различные подтипы рака, вызванные различными мутациями, это приведет к более индивидуализированному и специально адаптированному лечению рака. Эта развивающаяся область медицины называется точной медициной.
По большей части исследования все еще находятся на начальной стадии. В настоящее время, как правило, только люди с определенными типами рака, такими как некоторые виды рака легких, получают выгоду от генетического секвенирования их опухоли. Однако это может стать более распространенным, поскольку методы секвенирования становятся более рациональными и по мере того, как становится доступным больше методов лечения для люди с определенными мутациями.
Другой пример: людям с определенными видами глиомы может иметь смысл получить информацию о мутациях, присутствующих в их раковых клетках. Некоторые данные свидетельствуют о том, что люди с глиомой и определенным типом LOH (называемым 1p / 19q) могут лучше реагировать, если они получают облучение в дополнение к стандартному химиотерапевтическому лечению.
По мере того, как больше узнается о конкретных типах LOH и других генетических проблемах, присутствующих при раке, исследователи, вероятно, будут разрабатывать все больше и больше целевых методов лечения. Поскольку LOH является очень частым явлением при раке, вполне вероятно, что лечение, направленное на устранение конкретных случаев LOH, может стать более распространенным в будущем. Каждый год в этой области появляются новые инновации.
Слово от Verywell
LOH и генетика рака - сложные темы, поэтому поначалу нормально не понимать все полностью. Не стесняйтесь спросить своего врача, имеет ли смысл секвенирование генетики рака в вашей конкретной ситуации. В некоторых случаях это может оказаться бесполезным, поскольку не повлияет на ваше лечение. Однако в некоторых ситуациях такое тестирование может быть полезно.
Обзор генетического тестирования рака легких