¿Por qué son importantes los genes supresores de tumores en el cáncer?

Función, anomalías y papel en el cáncer

Los genes supresores de tumores son genes que codifican proteínas que regulan el crecimiento de las células y desempeñan un papel importante en la prevención del desarrollo de células cancerosas . Estos genes pueden funcionar de diferentes maneras para decirle a las células que dejen de dividirse, reparar el ADN dañado en las células que podrían causar cáncer o deshacerse de las células en las que el ADN dañado no puede ser reparado. Cuando los genes supresores de tumores se alteran o inactivan debido a una mutación (ya sea una que está presente al nacer o una que ocurre más tarde en la vida), producen proteínas que son menos efectivas para controlar el crecimiento y / o reparación celular. El crecimiento incontrolado resultante de células dañadas o anormales conduce a un crecimiento incontrolado y al desarrollo de un tumor canceroso.

Los genes supresores de tumores también se conocen como antioncogenes o genes de pérdida de función.

Tipos de genes supresores de tumores

Hay 3 tipos principales de genes supresores de tumores:

  • Un tipo le dice a las células que disminuyan la velocidad y dejen de dividirse.
  • Otro tipo es responsable de reparar los daños en el ADN que pueden ocurrir cuando las células se dividen (genes de reparación de ADN o genes mutadores).
  • Un tercer tipo es responsable de decir a las células cuándo deben morir, un proceso llamado apoptosis o muerte celular programada.

Oncogenes vs genes supresores de tumores

Hay dos tipos principales de genes involucrados en el desarrollo del cáncer, los oncogenes y los genes supresores de tumores. El término oncogenes significa literalmente “genes del cáncer”, y estos genes dan como resultado el crecimiento descontrolado de las células. (Los protooncogenes son los genes que ayudan a las células a crecer, y cuando se mutan, por lo que funcionan mal, se denominan oncogenes).

Los genes supresores de tumores son más fáciles de describir mediante una analogía.

Analogía a la conducción: los genes supresores de tumores son los frenos

Con todas las noticias sobre inmunoterapia , y escuchar fragmentos de “interruptores de encendido y apagado” con cáncer, puede ayudar, de manera simplista, a pensar en las células como un automóvil. En cada celda, hay un acelerador y frenos. En los coches normales, ambos funcionan bien. Los procesos múltiples aseguran que se mantengan en equilibrio para que el automóvil se mueva de manera constante, pero no se bloquee.

El cáncer comienza con una serie de mutaciones en los genes. Los genes funcionan como un plano para producir proteínas con diferentes funciones. Algunas mutaciones no son un gran problema, nos referimos a ellas como mutaciones de pasajeros. Las mutaciones problemáticas son las que involucran al conductor. El conductor puede decidir ir demasiado rápido o lento. Es posible que escuche sobre esto como “mutaciones del conductor” no porque conduzcan un automóvil, sino porque impulsan el crecimiento de células cancerosas.

El cáncer puede estar relacionado con problemas con el acelerador o con los frenos, pero a menudo, el daño a los oncogenes y a los genes supresores de tumores ocurre antes de que se desarrolle un cáncer. En otras palabras, el acelerador debe estar pegado al piso Y los frenos deben funcionar mal. El hecho de que el cáncer a menudo requiere una serie de mutaciones diferentes es una de las razones por las que el cáncer es más común en las personas mayores.

En esta analogía del coche:

  • Los oncogenes son los genes que controlan el acelerador.
  • Los genes supresores de tumores controlan los frenos.

Al usar esta analogía en referencia a los diferentes tipos de genes supresores de tumores mencionados anteriormente, algunos tipos son responsables de golpear los frenos, otros reparar los frenos rotos y otros remolcar el automóvil cuando no se puede arreglar.

Herencia y oncogenes vs genes supresores de tumores

Existen varias diferencias importantes entre los oncogenes y los genes supresores de tumores en el cáncer.

En general, los oncogenes son dominantes . En nuestro cuerpo, tenemos dos conjuntos de cada uno de nuestros cromosomas y dos conjuntos de genes: uno de cada uno de nuestros padres. Con los genes dominantes, solo una de las dos copias debe ser mutada o anormal para que se produzca un efecto negativo. Una analogía es ojos marrones. Si las personas heredan una copia del gen de ojos marrones y una copia del gen de ojos azules, su color de ojos siempre será marrón. En la analogía del automóvil, solo se necesita una copia de un gen mutado que controla el acelerador para que el automóvil se salga de control (solo uno de los dos protooncogenes debe mutarse para convertirse en un oncogén).

Los genes supresores de tumores, por el contrario, tienden a ser recesivos . Es decir, al igual que necesita dos genes para que los ojos azules tengan un bebé de ojos azules, dos genes supresores deben dañarse para contribuir al cáncer.

Es importante tener en cuenta que la relación entre los oncogenes y los genes supresores de tumores es mucho más compleja que esto, y los dos a menudo están entrelazados. Por ejemplo, una mutación en un gen supresor puede dar como resultado proteínas que no pueden reparar mutaciones en un oncogén.

Genes supresores de tumores y la “Hipótesis de 2 golpes”

Comprender la naturaleza recesiva de los genes supresores de tumores puede ser útil para comprender las predisposiciones genéticas y el cáncer hereditario .

Un ejemplo de los genes supresores de tumores son los genes BRCA1 / BRCA2, también conocidos como los “genes del cáncer de mama”. Las personas que tienen una mutación en uno de estos genes tienen un mayor riesgo de desarrollar cáncer de mama (entre otros tipos de cáncer). Pero no todas las personas con el gen desarrollan cáncer de mama. La primera copia de estos genes se muta al nacer, pero no es hasta que ocurre otra mutación después del nacimiento (una mutación adquirida o una mutación somática) que se producen proteínas de reparación anormales que aumentan el riesgo de cáncer.

Es importante tener en cuenta que existen varios genes asociados con el desarrollo del cáncer de mama (no solo los genes BRCA), para los cuales se dispone de pruebas genéticas, y se cree que muchos de ellos son genes supresores de tumores.Genes no BRCA que aumentan el riesgo de cáncer de mama

Esta naturaleza recesiva es lo que se menciona en la “hipótesis del éxito 2” del cáncer. La primera copia (en el ejemplo anterior, la copia heredada del gen defectuoso) es el primer éxito, y una segunda mutación en la otra copia del gen más adelante en la vida es el segundo éxito.

Es de destacar que tener “2 hits” solo no es suficiente para conducir al cáncer. El daño a las células de ADN (debido al ambiente o debido a procesos metabólicos normales en las células) debe ocurrir, y juntas, las dos copias mutadas del gen supresor de tumores no pueden codificar proteínas efectivas para reparar el daño.

Genes supresores de tumores y cáncer hereditario

Se piensa que los síndromes de cáncer hereditarios representan el 5 por ciento o menos de los cánceres, pero el porcentaje de cánceres que pueden atribuirse a estos genes es probablemente mucho mayor. La detección genética ahora está disponible para varios de estos síndromes, pero en muchos casos, no se puede encontrar una predisposición genética con las pruebas. En este caso, es muy útil que las personas trabajen con un asesor genético que pueda comprender más sobre el riesgo según los antecedentes familiares.

Dos roles básicos de los genes supresores de tumores: porteros y cuidadores

Como se señaló anteriormente, los genes supresores de tumores pueden funcionar como los “frenos” del automóvil en tres formas principales pero inhibiendo el crecimiento celular, reparando el ADN roto o causando la muerte de una célula. Este tipo de genes supresores de tumores se puede considerar como genes “guardianes”.

Sin embargo, algunos genes supresores de tumores funcionan más en un papel de cuidador. Estos genes codifican proteínas que supervisan y regulan muchas de las funciones de otros genes (proteínas codificadas por los genes) para mantener la estabilidad del ADN.

En los ejemplos a continuación, Rb, APC y p53 funcionan como guardianes. En contraste, los genes BRCA1 / BRCA2 funcionan más como cuidadores y regulan la actividad de otras proteínas involucradas en el crecimiento y reparación celular.

Ejemplos de genes supresores de tumores

Ahora se han identificado muchos genes supresores de tumores diferentes, y es probable que se identifiquen muchos más en el futuro.

Historia

Los genes supresores de tumores se identificaron por primera vez en niños con retinoblastoma. En el retinoblastoma, en contraste con muchos genes supresores de tumores, el gen tumoral que se hereda es dominante, y por lo tanto permite que se desarrollen cánceres en niños pequeños. Si uno de los padres porta el gen mutado, entonces el 50 por ciento de sus hijos heredará el gen y estará en riesgo de retinoblastoma.

Ejemplos comunes

Algunos ejemplos de genes supresores de tumores asociados con el cáncer incluyen:

  • RB: el gen supresor responsable del retinoblastoma.
  • Gen p53: el gen p53 codifica una proteína p53 que regula la reparación de genes en las células. Las mutaciones en este gen están implicadas en alrededor del 50 por ciento de los cánceres. Las mutaciones hereditarias en el gen p53 son mucho menos comunes que las mutaciones adquiridas, y dan lugar a la afección hereditaria conocida como síndrome de Li Fraumeni . El p53 codifica las proteínas que le dicen a las células que mueran si están dañadas sin posibilidad de reparación, un proceso conocido como apoptosis.
  • Genes BRCA1 / BRCA2: estos genes son responsables de alrededor del 5 al 10 por ciento de los cánceres de mama, pero tanto las mutaciones del gen BRCA1 como las mutaciones del gen BRCA2 se asocian con un mayor riesgo de otros cánceres. ( BRCA2 también está relacionado con un mayor riesgo de cáncer de pulmón en las mujeres ).
  • Gen APC: estos genes están asociados con un mayor riesgo de cáncer de colon en personas con poliposis adenomatosa familiar.
  • Gen PTEN: el gen PTEN es uno de los genes no BRCA que pueden aumentar el riesgo de que una mujer desarrolle cáncer de mama (hasta un riesgo de por vida del 85 por ciento). Se asocia tanto con el síndrome del tumor hamartoma PTEN como con el síndrome de Cowden. El gen codifica las proteínas que ayudan en el crecimiento celular pero también ayudan a las células a unirse. Cuando el gen se muta, existe un mayor riesgo de que las células cancerosas se “separen” o hagan metástasis .

En la actualidad, se han identificado más de 1200 genes supresores de tumores humanos. La Universidad de Texas tiene una base de datos de genes supresores de tumores que enumera muchos de estos genes.

Genes supresores de tumores y tratamientos contra el cáncer

Comprender los genes supresores de tumores también puede ayudar a explicar un poco por qué las terapias, como la quimioterapia, no curan completamente el cáncer. Algunos tratamientos para el cáncer trabajan para estimular las células a cometer suicidio. Dado que algunos genes supresores de tumores están involucrados en el proceso de apoptosis (muerte celular), las células cancerosas pueden no pasar por el proceso de apoptosis como otras células.