Forståelse af p53-genen: Nøglen til kræftforebyggelse

Celler gennemgår en naturlig cyklus af division, vækst og død. Skade på DNA'en i cellekernen kan forstyrre denne proces, med kræftceller, der vokser og dividerer sig for hurtigt, som resultat. Sunde celler indeholder også gener, der stopper processen, når abnorm vækst opdages. Hvis disse tumorundertrykkende gener er skadede, mister cellen sin evne til at stoppe kræftvæksten.

Biologi af kræft

• Ukontrolleret vækst definerer kræftceller. I modsætning til sunde celler kan kræftceller overstyre de normale kontroller, der regulerer vækst, division og naturlig celledød, eller apopoptose, ifølge American Cancer Society. Da kræftceller fortsætter med at vokse og reproducere sig, akkumulerer de til tumorer.

Tumorundertrykkende gener

• Kroppen producerer naturligt gener, der stopper celler i at dividere, hvis de viser tegn på abnorm adfærd. Disse tumorundertrykkende gener producerer proteiner, der fryser celler i en hvilefase, stopper divisionsprocessen og slukker tumormens vækst, ifølge Kimball's Biology. Mutationer eller defekter i tumorundertrykkende gener forringer produktionen af de korrekte proteiner, og kræftcellevæksten fortsætter uafbrudt. Mutationer af det tumorundertrykkende gen mærket p53 findes i mere end halvdelen af alle kræftformer, ifølge Kimball's Biology.

Mekanisme i p53

• p53-genen består af fire kæder arrangeret i en stjerneform, ifølge David S. Goodsell, PhD, i en artikel i The Oncologist. Et aktiveringsdomæne i spidsen af hver arm aktiverer genudtryk. Armen mødes i centrum i en knude-lignende formation, der binder til målsitetet. p53 binder til det defekte DNA, hvilket stimulerer produktionen af et protein kaldet p21, ifølge National Institutes of Health. p21-proteinet hæfter sig til et tredje protein, celle-divisions-stimulerende protein. Når de er forbundet, fryser de to proteiner cellen og forhindrer den i at dividere. I tilfælde, hvor DNA-defekten er alvorlig, udløser p53 processen med apopoptose eller celledød.

p53-aktivitet i kræft

• De fleste mutationer i p53-genen, der resulterer i kræft, forekommer i det centrale bindingsdomæne. Muteret p53 er utilpas til at binde til DNA, ifølge NIH. Fordi den indledende bindingsproces er forringet, mislykkes cellen med at producere det nødvendige p21 til at stoppe celledivisionsprocessen. Uden en mekanisme til at stoppe den defekte celle i at reproducere sig, vokser kræften. En minut ændring i aminosyresekvensen er nok til at deaktivere p53, ifølge Goodsell. Den ændrede kemiske sammensætning af genet forvrænger signalerne fra p53 og den påfølgende proteinkaskade.

Behandlingsimplikationer

• Fordi mutationer i p53 er almindelige i mange kræftformer, er reparation af disse mutationer et forskningsfokus, ifølge ACS. Tidlige laboratoriestudier indsatte normalt fungerende p53-gener i virusser, der derefter blev indsat i kræftceller. Kræftceller inficeret med p53-beladede virusser voksede langsommere end uinficerede kræftceller. Desværre blev de samlede resultater af eksperimentet betragtet som et fiasko, og yderligere studier med de beladede virusser blev ophørt.