Vėžinės ligos ir jų prevencija
Vėžys – tai sunki liga, o tiksliau ligų grupė, kuri pasaulyje kasmet diagnoznuojama keliems milijonams žmonių. Šių susirgimų skaičius pasaulyje nuolatos didėja ir prognozuojama, kad 2020 m. bus nustatyta apie 20 mln. naujų vėžio atvejų ir 12 mln. vėžio nulemtų mirčių. Ląstelės piktybėjimo procesas yra sudėtingas ir nevienalypis. Jo metu ženkliai pakinta ląstelės fiziologija ir morfologija. Šiuos pokyčius lemia genų pažaidos: mutacijos (DNR sekos pokyčiai) arba genų raiškos pokyčiai, nesusiję su DNR pažaidomis (epigenetinės pažaidos). Dėl genų pažaidų vėžinėje ląstelėje sutrinka ląstelės dauginimosi, diferenciacijos, apoptozės ir kitų procesų valdymas, todėl tokia ląstelė gali nekontroliuojamai ir neribotai daugintis. Iš pradinės pakitusios ląstelės formuojasi ląstelių klonas vadinamas augliu (kitaip, naviku), kuris vėliau išveši, ardydamas ir naikindamas supančias normalias ląsteles. Kraujotakos arba limfine sistema auglio ląstelės gali išplisti po organizmą, formuodamos naujas kolonijas vadinamas metastazėmis. Taip auglys, atsiradęs iš vienos pakitusios (piktybėjančios) ląstelės, gali sutrikdyti viso organizmo funkcionavimą ar net lemti jo mirtį. Vėžiu serga ne tik žmonės. Augliai aptinkami moliuskuose, nariuotakojuose, žuvyse, varliagyviuose, ropliuose, paukščiuose ir žinduoliuose.
Žmogaus organizme supiktybėti gali įvairių audinių ląstelės, todėl ir vėžinių susirgimų būna įvairių tipų. Visų pirma augliai skirstomi į piktybinius ir gerybinius (1 pav.). Gerybiniai augliai dažniausiai auga lėtai, pamažu stumdami ir spausdami gretimus sveikus audinius, tačiau jų neardo ir nesugeba metastazuoti (išplisti į kitus organus). Piktybiniai augliai skverbiasi į supančius sveikus audinius, juos ardo ir naikina, be to piktybinio auglio ląstelės gali atsiskirti nuo pradinio klono ir nukeliauti į nutolusius organus, pasklisti po visą organizmą. Tik piktybinių auglių formavimasis diagnozuojamas kaip vėžinis susirgimas.
Dar augliai klasifikuojami pagal ląstelių, iš kurių jie išsivystė, tipą. Pavyzdžiui, karcinoma yra epitelio ląstelių, sarkoma – jungiamojo audinio, leukemija – kraujodaros sistemos, o limfoma – imuninės sistemos ląstelių vėžys. Karcinomos sudaro didžiąją dalį (apie 90%) žmogaus auglių. Toliau augliai klasifikuojami pagal organą, iš kurio išsivystė, pavyzdžiui, plaučių karcinoma ar B ląstelių leukemija. Nors žinoma daug vėžio tipų, tik keletas iš jų yra dažni. Lietuvoje, kaip ir visame pasaulyje, dažniausi yra plaučių, krūties ir priešinės liaukos vėžiniai susirgimai.
- VĖŽINĖS LĄSTELĖS BIOLOGIJA
Vėžinės ląstelės nuo normalių organizmo ląstelių skiriasi savo morfologija ir fiziologija. Remiantis duomenimis apie molekulinius pokyčius, vykstančius ląstelei piktybėjant, galima suformuoti pagrindinius požymius, apibūdinančius vėžinę ląstelę:
1) Autonominė augimo stimuliacija. Normalių ląstelių dauginimąsi riboja augimo veiksnių kiekis ląstelės aplinkoje. Šiuos gyvybiškai svarbius veiksnius sekretuoja daugelis organizmo ląstelių bei specializuoti audiniai (endokrininės liaukos). Vėžinės ląstelės praranda priklausomybę nuo išorinių augimo veiksnių ir dauginasi nepriklausomai nuo tarpląstelinių signalų. Jos pačios pradeda sintezuoti būtiniausius augimo veiksnius. Procesas, kai ląstelė pati skatina savo augimą vadinamas autokrininė stimuliacija. Pav., gliomos ir sarkomos ląstelės pačios sintezuoja trombocitams būdingą augimo veiksnį (PDGF, nuo angl.k. – platelet derived growth factor), reikalingą intensyviam vėžinių ląstelių augimui ir dauginimuisi. Be to, vėžinės ląstelės skatina kaimynines arba cirkuliuojančias imuninės sistemos ląsteles gaminti joms reikalingus augimo veiksnius.
Neretai vėžinėse ląstelėse aptinkamas padidėjęs augimo veiksnių membraninių receptorių kiekis arba struktūriškai pakitę receptoriai, kurių aktyvavimui nereikia ligando. Šiuos pokyčius lemia mutacijos receptorių genuose. Pavyzdžiui, krūties karcinomos ląstelių paviršiuje aptinkamas padidėjęs epidermio augimo veiksnių (EGF) šeimos receptoriaus ErbB-2 kiekis. Baltymo kiekis padidėja dėl mutacijos, vadinamos amplifikacija, kuri padidina geno ErbB-2 kopijų kiekį. Didesnis receptorių kiekis leidžia vėžinėms ląstelėms jautriau reaguoti į augimą skatinančius signalus ir sėkmingai išplisti po organizmą.
Taip pat, vėžinėse ląstelėse gali padidėti viduląstelinių baltymų, dalyvaujančių signalų perdavime ar genų transkripcijoje, aktyvumai. Daugiau kaip 30% auglių aptinkamos nedidelės ras geno mutacijos, pakeičiančios nukleotidų seką gene, o kartu ir aminorūgščių seką baltyme. Dėl mutacijos Ras baltymas, perduodantis įvairių augimo veiksnių signalus, tampa pastoviai aktyviu ir ląstelės dauginimąsi aktyvuoja be išorinių mitogeninių signalų pagalbos.
2) Augimo kontrolės praradimas.
Ląstelės ciklą valdo sudėtingi molekuliniai mechanizmai. Pažeidus juos, ląstelės iš ciklo pasitraukia visiškai arba laikinai sustoja kontrolės taškuose. Vėžinės ląstelės dauginasi nekontroliuojamai, nes daugumos kontrolės taškų mechanizmai tiesiog nebeveikia.
Daugelyje vėžinių ląstelių yra pažeisti ribos taško kontrolės mechanizmai. Genų pažaidoms suardžius baltymo Rb valdomą atsaką, vėžinė ląstelė pradeda dalintis be augimo veiksnių signalų. Geno Rb mutacijos dažnos retinoblastomose, plaučių, šlapimo pūslės, krūties karcinomose, kituose augliuose sutrikdoma tarpinių grandžių veikla (baltymų p16, E2F).
Vėžinėse ląstelėse dažnai nefunkcionuoja DNR pažaidų kontrolės taškas. Ląstelės turinčios DNR pažaidų paprastai pasitraukia iš ląstelės ciklo ir pradeda DNR reparaciją. Vėžinėse ląstelėse, net ir susikaupus daugeliui genetinių pažaidų toks atsakas nevyksta. Jos toliau tęsia dalijimosi ciklą, formuodamos genetiškai nestabilių ląstelių klonus. DNR pažaidų kontrolė vėžinėse ląstelėse nevyksta, nes jose būna mutavęs p53 genas arba kiti šio atsako genai. Be to, DNR pažaidos lieka neištaisytos, nes vėžinėse ląstelėse mutacijos inaktyvuoja DNR reparacijos fermentus.
Ląstelių augimą bei dauginimąsi kontroliuoja ne tik augimo veiksniai, bet ir sekretuojami augimą slopinantys veiksniai, pvz., baltymas TGFa (transformuojančio augimo veiksnys a). Jis slopina G1 fazės pradžią, blokuodamas transkripcijos veiksnių raišką arba indukuodamas Cdk inhibitorių p15 ir p21 sintezę. Vėžinės ląstelės išvengia augimo kontrolės, pateikdamos mutantinius TGFa receptorius arba inaktyvuodamos Cdk inhibitorių genus.