Дипломная работа: Онкогенетика : сучасний стан і перспективи розвитку

Припускають, що програму пухлинного зростання має будь-яка клітина. Ця програма записана в спеціальних генах – онкогенах. В звичайних умовах онкогени жорстко блоковані (репресовані), але під дію мутагенів блокада може зніматися, і онкогени одержують можливість працювати.

Відомо також, що багато канцерогенів пригнічують імунну систему організму, звільняючи від її жорсткого і постійного контролю ті, що відхилилися від норми клітини. Контрольні і поновлюючі функції імунної системи різко слабшають в старості, коли частіше всього і з'являється злоякісна пухлина.

Сучасна онкологія визначає пухлину як особливу форму росту тканин. Основними ознаками, які відрізняють злоякісні пухлини від доброякісних є:

1. автономний (нерегульований) ріст;

2. інвазивний (інфільтративний) ріст;

3. здатність метастазувати в інші органи і системи організму.

Термін «автономність» умовний, тому що цілком незалежного росту у природі не існує. Автономність виражає вихід пухлини з кореляції з організмом і збереження не всіх. А деяких зв'язків гуморального, гормонального і клітинного порядку. Основними морфологічними ознаками пухлини є втрата органотипової і гістологічної структури та зниження диференціації.

Отже, пухлина – це патологічна, неконтрольована організмом проліферація клітин з відносною автономією обміну речовин та істотними різницями у структурі та властивостях.

Злоякісні пухлини, що виникають з епітеліальної тканини, називаються раками, із сполучної тканини – саркомами, до останніх відносять пухлини лімфатичної і кровотворчої систем.

Поняття передраку . Розвиток злоякісної пухлини-тривалий, багатостадійний процес, що займає декілька років. Пухлини виникають на тлі предракових станів. Прийнято розрізняти облігатний і факультативний передраки.

Облігатний , значить обов'язковий, тобто такий, який майже завжди переходить у рак (поліпоз шлунка, кишечника, сечового міхура, пігментна ксеродерма, фіброзно-кістозна мастопатія з кровоточивими папіломатозними і солідними розростаннями, поліпоз ендометрію, застарілий коліт, хронічний гастрит).

До факультативного передраку, чи необов'язкового, відносять такі захворювання, на тлі яких рак розвивається значно частіше, ніж у всій популяції, але виникнення його його відбувається в незначному відсотку випадків. Прикладом можуть служити жовчнокам'яна хвороба, фіброаденома молочної залози, ерозії шийки матки, лейкоплакії слизових оболонок та ін.

Морфологічним вираженням передракового стану є так звана дисплазія епітелію, що характеризується укороченням клітинного циклу, збільшенням числа мітозів, наявністю недозріваючих клітин та інших морфологічних змін, що відрізняють тканину від нормальної, але яка ще не має злоякісних властивостей.

За сучасними уявленнями перехід нормального епітелію в злоякісну пухлину є, як правило, поступовий процес, що має наступні стадії: нормальний епітелій – гіперпроліферація – дисплазія – карцинома, мікрокарцінома з початком інвазійного росту (до клінічна стадія) - інвазивний рак, що дає клінічні ознаки.

Така схема розвитку раку не є обов′язковою. Перші три стадії процесу, включаючи карциному, є зворотними. Крім того, можливий перехід нормального епітелію в мікракарциному, минаючи проміжні стадії. Все залежить від ступеня ушкодження генетичного коду клітини. Тому так важливо попередження злоякісного росту шляхом своєчасного лікування захворювання на перших трьох стадіях процесу, що розвивається, до появи інвазивного росту.

Стан злоякісності, як і мутація, спочатку виникає в одній вихідній клітині і успадковується всіма клітинами, які з неї виходять. Властивості клітин злоякісної пухлини зберігаються також і в культурі тканин протягом безмежного числа поколінь. Така стійкість успадкування свідчить про те, що рак пов'язаний з передачею клітинним поколінням змінених молекул ДНК. Внаслідок цього ракові клітини виходять з-під контролю нормальної генетичної програми та регуляторних систем організму. Вони безперервно діляться, втрачають відчуття поверхневого контакту і пересуваються по організму від однієї тканини до іншої(метастазують).

Отже, сучасна наука розглядає рак як особливу категорію клітинного успадкування.

Пухлини-це насамперед молекулярна хвороба мутаційної природи. У генетичній програмі існують численні гени, що кодують або регулюють розмноження клітин, збільшення клітинної маси, диференціювання клітин, які створюють спеціалізовані тканини та органи.

Найчастіше ознака злоякісності клітин (втрата диференційованості, можливостей реагувати на сигнали інших клітин організму, неконтрольована проліферація) зумовлюється гомозиготним комплексом мутантних алелів, тобто наявністю двох мутацій в певному локусі гомологічних хромосом.

Однією з характерних ознак життя є безперервне руйнування і відновлення живої матерії. Пухлинні клітини здатні швидко і безмежно розмножуватись, нездатні до диференціації і не підпорядковуваються тим механізмам, які регулюють процеси клітинного поділу і диференціації в нормальному організмі. Клітини пухлини завдають великої шкоди організму, відбираючи у нього продукти живлення, отруюючи їх речовинами, що утворюються в процесі порушеного обміну речовин, стискаючи навколишні тканини, а іноді і вростаючи в них. Пухлинні клітини відрізняються від відповідних нормальних своїм розміром, формою, і взаєморозташуванням (Напалков, 1989).

Звичайно пухлинні клітини більші, але особливо характерна мінливість їх розміру: в одній і тій же пухлині зустрічаються як більші, так і менші клітини. Це стосується і форми пухлинних клітин, тому що серед них звичайно бувають круглі, овальні та інші. Якщо для будови кожної тканини характерне певне взаєморозміщення клітинних елементів, наприклад розміщення їх в певну кількість рядів, то в пухлинній тканині цієї комплексності немає, і клітини в пухлині знаходяться ніби в безпорядку. Утворюючи місцями групи, які за своєю будовою нагадують тканину, з якої утворилась пухлина, а місцями скупчення, по яких іноді навіть важко визначити, з якої тканини ця пухлина утворилася.

Для того щоб відбувався безперервний ріст тканини необхідне безперервне утворення «будівельного» матеріалу, необхідне джерело енергії і, нарешті, ферменти, які б забезпечували як каталізатори інтенсивне протікання цих процесів. Будівельним матеріалом для клітини є білки, які разом з нуклеїновими кислотами, жироподібними речовинами (ліпоїдами) і вуглеводами утворюють в основному ядро і протоплазму клітин.

Білки-це складні комплекси з 20 амінокислот. Встановлено, що послідовність розміщення амінокислот в білку визначається послідовністю нуклеотидів у певній ділянці молекули нуклеїнової кислоти. Тому послідовність нуклеотидів у нуклеїновій кислоті розглядають як код, за допомогою якого закодований процес синтезу специфічного для даної клітини білка. Нуклеїнові кислоти-це складні органічні сполуки, до яких входять вуглеводі, нуклеотиди і фосфорні кислоти. Вони можуть міститися як у ядрі, так і в протоплазмі клітин. Носієм «інформації» є ядерна нуклеїнова кислота (дезоксирибонуклеїнова), яка зумовлює будову і властивості так званої інформаційної рибонуклеїнової кислоти, що утворюється в ядрі клітини і передає інформацію мікросомній рибонуклеїновій кислоті, яка в свою чергу визначає, подібно до матриці, хід синтезу білка.

З такого уявлення виходить, що при перетворенні нормальної клітини у пухлинну повинні насамперед відбуватися зміни в нуклеїнових кислотах. Зміна будови нуклеїнових кислот призводить до кількісних і якісних змін обміну білків, внаслідок чого утворення білка – його синтез-переважає над його розкладом і утворюється специфічний для даної ракової пухлини «раковий білок».

Внаслідок переважання синтезу білка над його розкладом відбувається безперервне збільшення маси пухлинної тканини. Зміни в нуклеїнових кислотах відіграють роль і в тому, що пухлинні клітини безперервно розмножуються, але не диференціюються, тобто не набувають властивостей, характерних для відповідних нормальних клітин. Якщо пухлинна клітина безперервно росте і розмножується, то вона повинна споживати велику кількість енергії, необхідної для посиленого синтезу білка. Джерелом енергії для пухлини, як і для інших тканин, є вуглеводи. Для того щоб використати цю енергію, клітина повинна перетворити глікоген (тваринний крохмаль), у вигляді якого вуглеводи відкладаються в тканинах, в розчинений стан, а потім шляхом ряду перетворень, що відбуваються без участі кисню, довести до тієї форми, яка вже окислюється(згоряє), вивільняючи енергію.

У нормальних тканинах між процесами розщеплення (що відбуваються без участі кисню), в результаті яких утворюється молочна та інші органічні кислоти, і стадією окислення існує певне співвідношення, завдяки чому вся молочна кислота на останньому етапі процесу зникає. При цьому утворюються вуглекислота і вода, також відбувається частковий зворотний синтез вуглеводів. У пухлинній тканині це співвідношення різко порушене: ракова клітина одержує необхідну для інтенсивного росту енергію головним чином завдяки розщепленню вуглеводів; здатність до окислення у неї недостатня. У зв'язку з тим, що розщеплення є, з точки зору вивільнення енергії, менш вигідним процесом, ніж окислення, пухлинна тканина змушена вживати значно більше вуглеводів, ніж нормальні тканини, і перетворювати їх не у вуглекислий газ і воду, які легко виводяться з організму, а в різні продукти неповного окислення. Внаслідок такого порушення обміну речовин у пухлинній тканині вона ніби відбирає від інших тканин необхідні продукти живлення (білок, вуглеводи) і викидає в організм (кров) продукти свого порушеного обміну і розпаду. В результаті настає загальне виснаження організму, яке є однією з характерних ознак наявності злоякісної пухлини і я