The Biology of Cancer

Precis
this article provides a brief explanation of the biology of cancer, including its biological and molecular causes. Um certo número de termos científicos complexos (identificados a negrito) são explicados no texto.

O Que é o cancro

o cancro é uma anomalia nos mecanismos reguladores internos de uma célula que resulta num crescimento e reprodução descontrolados da célula. Isso parece simples, mas provavelmente há mais interações regulatórias ocorrendo dentro de uma célula do que há interações entre as pessoas em Nova York em qualquer dia.

células normais compõem tecidos, e quando estas células perdem a sua capacidade de se comportar como uma unidade especificada, controlada e coordenada (desdiferenciação), o defeito leva à desordem entre a população celular. Quando isso ocorre, um tumor é formado. (Mais sobre isso mais tarde. Câncer é um termo que descreve uma grande variedade de distúrbios da proliferação. A doença específica pode variar de tipo de tecido para tipo de tecido. Um único tumor pode até ter diferentes populações de células dentro dele com diferentes processos que têm corrido mal.um tumor pode ser classificado como maligno ou benigno. Em ambos os casos, há uma agregação anormal e proliferação de células. No caso de um tumor maligno, estas células se comportam de forma mais agressiva, adquirindo propriedades de maior invasividade. Em última análise, as células tumorais podem até ganhar a capacidade de se separar do ambiente microscópico em que se originaram, se espalhar para outra área do corpo (com um ambiente muito diferente, não normalmente conducente ao seu crescimento) e continuar o seu rápido crescimento e divisão neste novo local. Isto chama-se metástase. Uma vez que as células malignas têm metastasized, alcançar a cura é mais difícil.os tumores benignos têm menos tendência a invadir e são menos propensos a metástases. Mas dividem-se de forma descontrolada. Dependendo da sua localização, podem ser tão fatais como lesões malignas. Um exemplo disso seria um tumor benigno no cérebro, que pode crescer e ocupar espaço dentro do crânio, levando ao aumento da pressão no cérebro.correcções das várias anomalias celulares nas células tumorais podem potencialmente prevenir ou reverter a proliferação celular, levando à cura da doença. Há inúmeras razões pelas quais isso é tão difícil, mas a explicação primária é que ainda não temos uma compreensão suficiente de todos os processos que acontecem dentro de uma célula a nível molecular. Sem este conhecimento, não temos a capacidade de” dizer “as células cancerosas para simplesmente” se comportar.”Em vez disso, temos de conseguir as nossas curas matando as células cancerígenas.outro problema é que as células (incluindo as não cancerosas) naturalmente adquirem mutações à medida que se reproduzem. Grupos de células de reprodução rápida sofrem mutações a uma taxa ainda mais elevada. As células têm certas “máquinas” dentro delas que ajudam a corrigir essas mutações como elas ocorrem durante a reprodução, mas as células cancerosas muitas vezes perdem essa capacidade (mais sobre isso abaixo). O resultado final é que um único tumor pode conter um grupo heterogêneo de células com diferentes características celulares.”Mesmo que entendêssemos o mecanismo de tendência proliferativa dentro de um tumor, nem todas as células de um tumor em particular são as mesmas. Muitos outros tipos de células que são ligeiramente diferentes existem numa população de células cancerígenas, e essas células também teriam de ser alvo das nossas estratégias de tratamento.investigação genética existem muitas áreas de investigação intensa activa actual que visam resolver estes problemas. Um grande esforço é o Projeto Genoma Humano (HGP), o esforço nacional coordenado para caracterizar todo o material genético humano contido em células humanas. O objetivo final do HGP é descobrir todos os mais de 80.000 genes humanos e torná-los acessíveis para mais estudos biológicos.alguns destes genes já foram implicados no crescimento do tumor. Os Oncogenes são genes na célula que, uma vez activados, ajudam a conduzir a divisão da célula de uma forma descontrolada. Da mesma forma, existem alguns genes conhecidos supressores do tumor que são normalmente ativos em uma célula para prevenir o crescimento descontrolado, mas que se tornam defeituosos ou estão “desligados” em algumas células cancerosas.

embora alguns destes genes tenham sido identificados, no entanto, apenas um pequeno número é realmente entendido em detalhe. O grande número de genes, códigos de genes e subunidades de DNA torna o estudo deste problema assustador.

Imagem fornecido com permissão da SILVA Projeto Genoma Humano

Causas de Anormalidades Genéticas

Há uma série de possíveis fatores que causam humanos anormalidades genéticas. Sabemos agora que algumas mutações adquiridas podem ligar oncogenes ou inibir genes supressores de tumores. Estas mutações ocorrem nos cromossomas da célula (as 46 “unidades” ou “pacotes” dentro de uma célula que contém o seu material genético) durante a divisão celular normal. Existem nomes para alguns desses tipos de mutações cromossômicas, que você pode ver em sua leitura adicional, tais como “translocações cromossômicas”, “inversões”, “deleções”, “amplificações” ou “mutações pontuais”.”(The specificics of these different chromosomal anormalities are beyond the scope of this article, but sufficient it to say that these abnormalities lead to various kinds of genetic disarray.)

função celular e danos

embora a genética seja a chave para entender a transformação de células normais em tumores, também devemos entender como as mutações genéticas afetam a função celular.

para compreender a proliferação celular, é crucial compreender o papel do ciclo celular. Todas as células do corpo se reproduzem (embora algumas mais lentamente do que outras). Por exemplo, a camada superior da sua pele está continuamente perdida e substituída através de sua vida. Para que uma célula se reproduza, ela precisa passar por este “ciclo” de eventos, que incluem a duplicação de seu material genético e o aumento das quantidades de “máquinas” celulares, de modo que quando a célula se divide em duas cada célula tem Materiais básicos suficientes para sobreviver e se reproduzir.

a progressão ordenada dos acontecimentos ao longo deste ciclo celular depende de mecanismos de tempo específicos. Oncogenes e genes supressores de tumores controlam diretamente muitos aspectos do ciclo celular. Quando estes genes se transformam através de uma anomalia cromossómica, podem fazer com que o ciclo celular continue de forma descontrolada, desligando vários mecanismos que normalmente impedem a célula de se replicar de forma desordenada.

diferenciação

cada célula do seu corpo deriva de uma célula original (formada quando o óvulo e o esperma se juntaram). Como esta célula se reproduz em mais células e forma um feto, eles se diversificam (diferenciam) em diferentes tipos de tecidos (músculo, osso, cartilagem, nervo, revestimento do estômago, e assim por diante). No final, o corpo humano é composto talvez de centenas de tipos de células. Uma das coisas curiosas (não bem entendidas pelos cientistas) é que uma vez que uma célula se torna uma célula nervosa (por exemplo), ela não pode então mudar para uma célula muscular, mesmo que a célula original da qual derivou tenha de fato essa capacidade. Tem diferenciado.as células diferenciadas têm outra propriedade — elas “se unem” de formas bem definidas (em tubos microscópicos e macroscópicos, folhas ou cordas) dentro de seu corpo, para formar os vários tecidos. Após a ocorrência de anomalias cromossômicas e as células se desdiferenciarem (ou indiferenciadas), estas células podem perder sua tendência de “se unir” no nível celular. O termo científico para isso é uma “perda de inibição de contato.”apoptose apoptose apoptose, referida como morte celular programada, é outra peça complexa do ciclo celular. Apoptose é uma forma distinta de morte que é um evento programado e ocorre em resposta a certos estímulos. A apoptose é essencial para o desenvolvimento normal dos tecidos. Além disso, este sistema permite que as células se auto-destruam após detectar danos de DNA, em vez de perpetuar mutações que podem ser letais para todo o organismo.

a decisão da célula de crescer e reparar os danos do ADN ou de induzir apoptose não é compreendida, mas pode estar relacionada com o grau de dano do ADN. O gene p53 é um participante chave neste processo. A perda da função p53 pode resultar em progressão inadequada ao longo do ciclo celular após lesão do ADN e sobrevivência de uma célula que, de outra forma, poderia ter morrido. Uma vez que p53 está no núcleo da estabilidade do ciclo celular e apoptose, não é surpreendente que seja o gene mais comumente mutado em cancros humanos, compreendendo defeitos em mais de 50% de todos os tumores.o gene pRb também desempenha um papel importante na prevenção da continuação descontrolada do ciclo celular. (It provides a so-called “checkpoint” in the cell cycle and prevents a cell from cycling further unless certain stricto criteria have been meeted.) Quando o gene pRb é mutado, a célula pode perder este passo importante que controla a reprodução celular. Isto, por sua vez, levaria a proliferação celular aumentada, aumentando assim a transformação maligna da célula.

resumo

as células podem tornar-se malignas quando os genes responsáveis pela apoptose se transformam. Os genes mutados fornecem:

1. menos do que a inibição habitual da progressão do ciclo celular (genes supressores de tumores),
2. impulso aumentado através do ciclo celular (oncogenes)
3. sinais aumentados de anti-apoptose; e/ou
4. sinais pro-apoptose diminuídos

à medida que adquirimos uma melhor compreensão da morte celular, podem ser desenvolvidos métodos que exploram a apoptose para ganho clínico. Estes métodos podem envolver a ativação seletiva da apoptose nas células tumorais e não no tecido normal; correção dos defeitos apoptóticos nas células cancerosas, restaurando de alguma forma o gene p53; ou prevenir a apoptose em tecidos normais com agentes que protegem os tecidos normais de danos por radiação (radioprotecção) e quimioterapia (quimioprotecção) de modo que doses mais elevadas de radiação podem ser entregues às células tumorais sem afetar os tecidos humanos normais.

conclusão

há centenas de fatores conhecidos implicados na causa do câncer, e centenas mais que ainda são duvidosos ou desconhecidos. Muitos estão sob investigação, ou foram implicados anteriormente, mas agora são considerados factores importantes (proximidade de linhas elétricas de alta potência, por exemplo). Antes que curas possam ser encontradas por meio da Genética molecular, precisaremos entender a interação completa da célula e de seus arredores.é pouco provável que alguma vez seja identificada uma única causa de cancro. Mecanismos comuns que conduzem ao desenvolvimento de todos os cancros podem e existem. A identificação e prevenção destes processos anormais é provavelmente a forma mais provável de conseguirmos reduzir as taxas de cancro. Uma vez que um câncer se forma, no entanto, muitas estratégias diferentes precisam ser empregadas para interromper esses processos celulares, e remover e desativar as células anormais. Estas estratégias, por necessidade, vão diferir dependendo dos tipos de tumor, locais e outros fatores tumorais e hospedeiros.