Онкогенез и его диагностика, коррекция метаболизма в опухолевых клетках

В 1976 году с помощью техники рекомбинантных ДНК для вируса саркомы Рауса была расшифрована структура генома. Наряду с тремя обычно встречающимися у всех вирусов генами был обнаружен ген, ответственный за злокачественную трансформацию. Он назван src-онкогеном, так как выделен из клеток саркомы. Показано, что, когда scr-ген встраивается в геном нормальных клеток, растущих в культуре, то они теряют способность к контактному торможению и приобретают все свойства трансформированных клеток.

Наследственная предрасположенность к опухолевым заболеваниям

Наследственные изменения в геноме играют важную роль в канцерогенезе. Так, у детей предрасположенность к ретинобластоме (злокачественная холь сетчатки глаза) наследуется как аутосомно-доминантный признак, и примерно 40% случаев заболевания носят семейный характер. Также наследуется предрасположенность к множественному полипозу толстой кишки, и практически во всех случаях взрелом возрасте у пациентов образуются аденокарциномы.

Нестабильность хромосомной ДНК может быть связана с дефектом ферментов репарации. Это нарушение встречается у пациентов с пигментной ксеродермой, которая часто сопровождается развитием карциномы кожи на участках, подверженных действию УФО.

Характеристика метаболизма опухолевых клеток и его значение в диагностике

Дифференцированные клетки размножаются в пределах границы ткани, подчиняясь правилу контактного торможения. При трансформации это свойство утрачивается.

Клетки опухолей, как правило, имеют округлую или звездчатую форму. В них изменено ядрено-цитоплазматическое соотношение, и бывает выраженной полиплоидия (состояние, при котором ядро содержит 3 и большее число гаплоиднызх наборов хромосом) или анэуплоидия, когда число хромосом изменяется и становится не кратным гаплоидному набору. Клетки могут расти, не прикрепляясь к поверхности из-за сниженной способности к адгезии.

Особенности метаболизма опухолевых клеток заключаются в следующем:

1. опухолевые клетки характеризуются высокой активностью рибонуклеотидредуктазы и сниженным катаболизмом пиримидинов и пуринов, увеличением синтеза ДНК и РНК;

2. повышением скорости гликолиза и увеличением продукции лактата. Характерная для многих опухолей повышенная секреция лактата получила название «эффект Варбурга». Это связано с быстрым ростом клетки при слабой обеспеченности сетью кровеносных сосудов. Установлено, что чем менее дифференцирована опухоль и чем выше скорость ее роста, тем интенсивнее протекает в ней анаэробный гликолиз и слабее окислительное фосфорилирование;

3. изоферментным спектром различных белков и фрементов. Так, в углеводном обмене это фосфофруктокиназа, не ингибирующаяся АТФ и цитратом, а также изофермент гексокиназы, характеризирующийся чрезвычайно высоким сродством к глюкозе, и очень активная лактатдегидрогеназа.

Такие изменения обеспечивают раковую клетку чрезвычайно высоким сродством к глюкозе и способностью ассимилировать ее даже при очень низких концентрациях в крови. Установлено, что опухолевые клетки являются «ловушками» антиоксидантов, так как способны захватывать токоферол. Это позволяет опухолевым клеткам успешно конкурировать с окружающими тканями за жизненно важные метаболиты.