Gen Sinh Ung Thư Và Gen ức Chế Khối U - Ihope

Thư viện Ung thưCơ bản về ung thưGen sinh ung thư và gen ức chế khối u

Tế bào là đơn vị cơ bản của sự sống. Cơ thể con người khởi đầu từ một tế bào được thụ tinh (phôi), sau đó phôi phát triển và phân chia để cuối cùng tạo nên hình hài hoàn chỉnh bao gồm hàng tỉ tế bào. Ung thư xảy ra khi tế bào phân chia mất kiểm soát rồi dần dần hình thành khối u theo thời gian. Hai trong số các loại gen chính tham gia trong cơ chế hình thành ung thư là gen sinh ung thư và gen ức chế khối u.

Gen sinh ung thư

Gen tiền-sinh-ung (proto-oncogene) là những gen có chức năng giúp tế bào phát triển nên khi bị đột biến hoặc có quá nhiều bản sao được tạo ra, nó sẽ trở thành một gen “xấu” với khả năng được kích hoạt liên tục hoặc hoạt động vĩnh viễn mà không được phép. Cuối cùng, tế bào sẽ phát triển mất kiểm soát và có thể dẫn đến ung thư. Do đó, gen xấu này được gọi là gen sinh ung thư (oncogene).

Lấy ví dụ dễ hiểu, nếu xem tế bào như một chiếc xe hơi, cần có những cách kiểm soát tốc độ để nó có thể hoạt động bình thường. Một gen tiền-sinh-ung thường hoạt động như một bàn đạp ga điều khiển tốc độ tế bào phát triển và phân chia. Khi gen tiền-sinh-ung biến đổi thành gen sinh ung thư, đồng nghĩa với bàn đạp ga bị kẹt khiến tế bào phân chia mất kiểm soát.

Một số hội chứng ung thư như hội chứng Lynch có nguyên nhân do gen tiền-sinh-ung bị đột biến di truyền khiến gen sinh ung thư được bật (kích hoạt). Tuy nhiên, đa số các đột biến liên quan đến ung thư đều phát sinh trong quá trình sống của một người, nên chúng được gọi là đột biến soma không di truyền.

Có một số cách kích hoạt gen tiền-sinh-ung bình thường trở thành gen sinh ung thư. Quá trình này có thể bắt đầu khi các tác nhân gây ung thư trong môi trường gây ra đột biến hoặc khuếch đại gen tiền-sinh-ung.

Nghiên cứu trên động vật đã cho thấy các chất gây ung thư hóa học có thể gây ra đột biến chuyển đổi gen tiền-sinh-ung ras thành gen ung thư. Phát hiện này phù hợp với thực tế, bởi vì đột biến KRAS trong ung thư phổi phổ biến hơn trên những người đã hút thuốc so với người chưa bao giờ hút thuốc.

Do đó, tổn thương ADN có thể xảy ra như một tai nạn trong quá trình phát triển bình thường của tế bào, ngay cả khi chúng ta sống trong một thế giới không có chất gây ung thư, ung thư vẫn sẽ xảy ra.

Gen sinh ung thư được kích hoạt bằng những cách sau:

• Đột biến điểm. Thay đổi trong một nucleotide, chèn hoặc mất đoạn ADN có thể dẫn đến thay thế một axit amin trong protein, do đó protein không còn hoạt động bình thường.
• Khuếch đại gen. Thêm các bản sao của gen dẫn đến nhiều protein được sản xuất hoặc “biểu hiện”.
• Chuyển vị nhiễm sắc thể. Những thay đổi trong cấu trúc nhiễm sắc thể khiến một gen này được đặt cạnh gen khác, nên gen này có thể kích hoạt gen kia

Gen ức chế khối u

Gen ức chế khối u (tumor suppressor gene) là các gen bình thường có chức năng kiềm hãm quá trình phân chia tế bào, sửa chữa những lỗi ADN hoặc thông báo cho tế bào thời điểm sẽ chết (quá trình apoptosis hoặc cái chết tế bào theo chương trình). Khi các gen ức chế khối u hoạt động bất thường, tế bào có thể phát triển ngoài tầm kiểm soát dẫn đến ung thư.

Một gen ức chế khối u hoạt động giống như bàn đạp phanh trên ô tô, giữ cho tế bào không phân chia quá nhanh. Vì vậy, nếu có vấn đề xảy ra với gen như đột biến, quá trình phân chia tế bào có thể hoạt động mất kiểm soát như ô tô bị mất phanh lao đi vùn vụt.

Một điểm khác biệt quan trọng giữa gen sinh ung thư và gen ức chế khối u là gen sinh ung thư sinh ra do gen tiền-sinh-ung bị bật (kích hoạt) liên tục, trong khi gen ức chế khối u gây ung thư khi chúng bị bất hoạt (tắt).

Các bất thường di truyền của gen ức chế khối u đã được tìm thấy trong một số hội chứng ung thư gia đình. Tuy nhiên, phần lớn các đột biến gen ức chế khối u là đột biến soma mắc phải và không di truyền.

Ví dụ, đột biến gen TP53 (hướng dẫn tạo ra protein p53) hiện diện trong hơn một nửa số ca ung thư được ghi nhận, chúng liên quan đến nhiều loại ung thư phổ biến như ung thư vú, ung thư buồng trứng, ung thư phổi, ung thư hắc tố, ung thư bàng quang,…

Gen sinh ung so với gen ức chế khối u

Gen sinh ung thư và gen ức chế khối u khi bị đột biến hoặc thay đổi đều có thể gia tăng nguy cơ phát triển ung thư. Những thay đổi trong cả hai gen này kết hợp lại thường liên quan đến sự phát triển của ung thư.

Ngay cả khi tổn thương ADN như đột biến điểm xảy ra để chuyển đổi gen tiền-sinh-ung thành gen sinh ung, nhiều tế bào trong số này vẫn được sửa chữa. Gen ức chế khối u tạo ra các protein có chức năng sửa chữa ADN bị hư hỏng hoặc loại bỏ các tế bào bị tổn thương.

Những protein này có thể giảm nguy cơ ung thư ngay cả khi có gen gây ung thư. Nếu đột biến gen ức chế khối u cũng xuất hiện, khả năng ung thư phát triển sẽ lớn hơn do các tế bào bất thường không được sửa chữa và tiếp tục tồn tại thay vì trải qua quá trình apoptosis (tế bào chết theo chương trình).

Một số khác biệt giữa gen sinh ung thư và gen ức chế khối u:

Gen sinh ung	Gen ức chế khối u
Đa số do đột biến trội trên nhiễm sắc thể thường, nên chỉ cần một bản sao của gen bị đột biến là đủ để tăng nguy cơ ung thư	Chủ yếu do di truyền lặn trên nhiễm sắc thể thường, cần đột biến tại cả hai bản sao gen để tăng nguy cơ ung thư
Kích hoạt bởi một đột biến tăng chức năng	Bị tắt do đột biến
Hoạt động tương tự như chân ga ô tô	Hoạt động tương tự như bàn phanh ô tô

Từ đột biến đến ung thư

Ung thư thường bắt đầu sau quá trình tích tụ các đột biến trong một tế bào bao gồm đột biến trong gen sinh ung thư và gen ức chế khối u. Đã có lúc người ta cho rằng kích hoạt tế bào sinh ung thư dẫn đến tăng trưởng ngoài tầm kiểm soát là tất cả những gì cần thiết để tế bào bình thường biến đổi thành tế bào ung thư, tuy nhiên giờ đây người ta phát hiện rằng cần có thêm những thay đổi khác (vd như các tế bào hư hỏng kéo tồn tại trong thời gian dài).

Những biến đổi này không chỉ khiến các tế bào phát triển và phân chia mất kiểm soát mà tế bào còn không đáp ứng các tín hiệu bình thường để chết đi, không tôn trọng ranh giới với các tế bào khác và tế bào ung thư hoạt động khác tế bào bình thường.

Xem thêm: Tế bào ung thư khác tế bào thường như thế nào?

Tuy nhiên, một số loại ung thư chỉ liên quan đến các đột biến gen đơn lẻ, ví dụ như u nguyên bào võng mạc trên trẻ em do đột biến gen RB1.

Lời kết

Hiểu biết về gen-tiền-sinh-ung, gen sinh ung và gen ức chế khối u giúp các nhà nghiên cứu nắm rõ được cả quá trình dẫn đến sự hình thành và tiến triển của ung thư cũng như các phương pháp điều trị dựa trên tác dụng của gen gây ung thư. Khi có thêm thông tin, những khám phá này không những hữu ích cho các liệu pháp điều trị ung thư khác mà còn làm sáng tỏ các quá trình mà ung thư bắt đầu để chủ động phòng ngừa.

Cùng chuyên mục

• Ung thư là gì?
• Nguyên nhân gây ung thư
• Các loại ung thư
• Ung thư di căn là gì?
• ctDNA là gì và ứng dụng để chẩn đoán ung thư?

Xem thêm Kiến thức cơ bản về ung thư

References

1. U.S. National Library of Medicine. Tumor Suppressor Genes. Retrieved December 14, 2021 from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK9894/
2. National Cancer Institute. Oncogene. Retrieved December 14, 2021 from https://www.cancer.gov/publications/dictionaries/cancer-terms/def/oncogene
3. National Cancer Institute. Proto-oncogene. Retrieved December 14, 2021 from https://www.cancer.gov/publications/dictionaries/cancer-terms/def/proto-oncogene
4. National Human Genome Research Institute. Tumor Suppressor Gene. Retrieved December 14, 2021 https://www.genome.gov/genetics-glossary/Tumor-Suppressor-Gene
5. American Cancer Society. Oncogenes and Tumor Suppressor Genes. Retrieved December 14, 2021 from https://www.cancer.org/cancer/cancer-causes/genetics/genes-and-cancer/oncogenes-tumor-suppressor-genes.html
6. Nature Education. Tumor Suppressor (TS) Genes and the Two-Hit Hypothesis. Retrieved December 14, 2021 from https://www.nature.com/scitable/topicpage/tumor-suppressor-ts-genes-and-the-two-887/
7. Verywell Health. What are Oncogenes and Proto-Oncogenes? Retrieved April 1, 2022 from https://www.verywellhealth.com/oncogenes-types-and-role-in-cancer-4178292
8. Verywell Health. Why Tumor Suppressor Genes Are Important in Cancer? Retrieved April 1, 2022 from https://www.verywellhealth.com/what-are-tumor-suppressor-genes-2249209
9. National Cancer Institute. Tumor. Defenition of tumor suppressor gene. Retrieved December 14, 2021 from https://www.cancer.gov/publications/dictionaries/cancer-terms/def/tumor-suppressor-gene