Existuje mnoho rozdielov medzi rakovinovými bunkami a normálnymi bunkami. Niektoré rozdiely sú dobre známe, zatiaľ čo iné boli nedávno objavené a menej dobre pochopené. Možno vás zaujíma, ako sa rakovinové bunky líšia, keď sa vyrovnávate s vlastnou rakovinou alebo s rakovinou blízkej osoby. Pre výskumníkov, pochopenie toho, ako rakovinové bunky fungujú inak ako normálne bunky, tvorí základ pre vývoj liečby, ktorá má zbaviť telo rakovinových buniek bez poškodenia normálnych buniek.
Prvá časť tohto zoznamu popisuje základné rozdiely medzi rakovinovými bunkami a zdravými bunkami. Pre tých, ktorí majú záujem o niektoré ťažšie pochopiteľné rozdiely, druhá časť tohto zoznamu je technickejšia.
Stručné vysvetlenie proteínov v tele, ktoré regulujú bunkový rast, je tiež užitočné pri porozumení rakovinových buniek. Naša DNA nesie gény, ktoré sú zase vzorom bielkovín vyrobených v tele. Niektoré z týchto bielkovín sú rastové faktory, chemikálie, ktoré hovoria, že bunky sa delia a rastú. Iné proteíny fungujú na potlačenie rastu. Mutácie v určitých génoch (napríklad tie, ktoré sú spôsobené tabakovým dymom, ožarovaním, ultrafialovým žiarením a inými karcinogénmi) môžu mať za následok abnormálnu produkciu bielkovín. Môžu sa vyrábať príliš veľa alebo nie, alebo by mohli byť proteíny abnormálne a fungovať inak.
Rakovina je komplexná choroba a zvyčajne je to kombinácia týchto abnormalít, ktorá vedie k rakovinovej bunke, a nie k jednej mutácii alebo k proteínovej abnormalite.
Rakovinové bunky vs. normálne bunky
Nižšie uvádzame niektoré z hlavných rozdielov medzi normálnymi bunkami a rakovinovými bunkami, ktoré zase zodpovedajú za to, ako zhubné nádory rastú a reagujú odlišne od okolitého prostredia ako benígne nádory.
- Rast - Normálne bunky prestali rásť (reprodukovať), keď sú prítomné dostatočné bunky. Napríklad ak sú bunky vyrábané na opravu rezu pokožky, nové bunky sa už nevytvárajú, keď je k dispozícii dostatok buniek na vyplnenie otvoru; keď sa vykonajú opravy. Na rozdiel od toho, rakovinové bunky neprestávajú rásť, keď je prítomných dostatok buniek. Tento nepretržitý rast často vedie k vzniku nádoru (zhluku rakovinových buniek). Každý gén v tele nesie plán, ktorý kóduje iný proteín. Niektoré z týchto proteínov sú rastové faktory, chemikálie, ktoré povzbudzujú bunky k rastu a rozdeleniu. Ak je gén, ktorý kóduje jeden z týchto proteínov, nalepený v polohe "on" mutáciou (onkogénom) - proteíny rastových faktorov sa naďalej vyrábajú. V reakcii bunky naďalej rastú.
- Komunikácia - Bunky buniek nemajú interakciu s inými bunkami, ako to robia normálne bunky. Normálne bunky reagujú na signály odosielané z iných blízkych buniek, ktoré v podstate hovoria, že ste dosiahli hranice. Keď normálne bunky "počujú" tieto signály, prestávajú rásť. Rakovinové bunky nereagujú na tieto signály.
- Oprava buniek a smrť buniek - normálne bunky sú buď opravené, alebo zomierajú (podstupujú apoptózu), ak sú poškodené alebo staré. Rakovinové bunky buď nie sú opravené, alebo nepodliehajú apoptóze. Napríklad jeden proteín nazývaný p53 má za úlohu kontrolovať, či je bunka príliš poškodená na opravu, a ak áno, poraďte bunku, aby sa sama zabila. Ak je tento proteín p53 abnormálny alebo neaktívny (napríklad z mutácie v p53 géne ), potom sa môžu staré alebo poškodené bunky reprodukovať. Gén p53 je jeden typ nádorového supresorového génu, ktorý kóduje proteíny, ktoré potláčajú rast buniek.
- Priľnavosť - Normálne bunky vylučujú látky, ktoré ich spájajú v skupine. Rakovinové bunky nedokážu tieto látky vyrábať a môžu sa "vznášať" na miestach v blízkosti alebo cez krvný obeh alebo systém lymfatických kanálov do vzdialených oblastí v tele.
- Schopnosť metastázovať (šíriť) -Normálne bunky zostávajú v oblasti tela, kam patria. Napríklad pľúcne bunky zostávajú v pľúcach. Rakovinové bunky, pretože nemajú adhézne molekuly, ktoré spôsobujú lepivosť, sú schopné cestovať cez krvný obeh a lymfatický systém do iných oblastí tela - majú schopnosť metastázovať . Akonáhle prídu do novej oblasti (ako sú lymfatické uzliny , pľúca, pečeň alebo kosti), začnú rásť, často tvoria nádory, ktoré sú ďaleko od pôvodného nádoru. (Viac informácií o tom, ako sa rakovina šíri .)
- Vzhľad - Podľa mikroskopu môžu normálne bunky a rakovinové bunky vyzerať úplne inak. Na rozdiel od normálnych buniek, rakovinové bunky často vykazujú oveľa väčšiu variabilitu vo veľkosti buniek - niektoré sú väčšie ako normálne a niektoré sú menšie ako normálne. Navyše, rakovinové bunky majú často abnormálny tvar, tak bunky, ako aj jadra ("mozog" bunky.) Jadro sa javí ako väčšie, tak tmavšie ako normálne bunky. Dôvodom tmy je, že jadro rakovinových buniek obsahuje nadbytočnú DNA. V blízkosti, rakovinové bunky často majú abnormálny počet chromozómov, ktoré sú usporiadané neorganizovaným spôsobom.
- Rýchlosť rastu -Normálne bunky sa reprodukujú a potom sa zastavia, keď sú prítomné dostatočné bunky. Rakovinové bunky sa reprodukujú rýchlo skôr, ako bunky dostanú šancu zrelosti.
- Zrenie - normálne bunky dozrievajú. Rakovinové bunky, pretože rastú rýchlo a rozdeľujú sa pred tým, ako sú bunky úplne zrelé, zostávajú nezrelé. Lekári používajú termín nediferencovaný na opis nezrelých buniek (na rozdiel od diferencovaných, aby opisovali vyspelé bunky.) Ďalším spôsobom, ako vysvetliť, je zobraziť rakovinové bunky ako bunky, ktoré "nerastú" a špecializujú sa na dospelé bunky. Stupeň dozrievania buniek zodpovedá "stupňu" rakoviny . Rakoviny sa klasifikujú na stupnici od 1 do 3, pričom 3 sú najagresívnejšie.
- Vyhnite sa imunitnému systému - Keď sa poškodia normálne bunky, imunitný systém (prostredníctvom buniek nazývaných lymfocyty) ich identifikuje a odstraňuje. Rakovinové bunky sú schopné vyhnúť sa imunitnému systému (trik) dostatočne dlho, aby sa dostali do nádoru buď uniknutím detekcie, alebo vylučovaním chemikálií, ktoré inaktivujú imunitné bunky, ktoré prichádzajú na scénu. Niektoré nové lieky na imunoterapiu sa zaoberajú týmto aspektom rakovinových buniek.
- Funkčné -Normálne bunky vykonávajú funkciu, ktorú majú vykonať, zatiaľ čo rakovinové bunky nemusia byť funkčné. Napríklad normálne bielych krviniek pomáhajú odstrániť infekcie. V prípade leukémie môže byť počet bielych krviniek veľmi vysoký, ale keďže rakovinové biele krvinky nefungujú tak, ako by mali, ľudia môžu byť vystavení väčšiemu riziku infekcie, dokonca aj s vyšším počtom bielych krviniek. To isté môže platiť pre vyrábané látky. Napríklad normálne bunky štítnej žľazy produkujú hormón štítnej žľazy. Rakovinové bunky štítnej žľazy ( rakovina štítnej žľazy ) nemusia produkovať hormón štítnej žľazy. V tomto prípade môže telu nedostatok hormónu štítnej žľazy ( hypotyreóza ) napriek zvýšenému množstvu tkaniva štítnej žľazy.
- Krvný zásobník - Angiogenéza je proces, ktorým bunky priťahujú krvné cievy a rastú tkanivá. Normálne bunky podstupujú proces nazývaný angiogenéza len ako súčasť normálneho rastu a vývoja a keď je potrebná nová tkanivá na opravu poškodeného tkaniva. Rakovinové bunky podstupujú angiogenézu aj vtedy, keď rast nie je potrebný. Jeden typ liečby rakoviny zahŕňa použitie inhibítorov angiogenézy - liekov, ktoré blokujú angiogenézu v tele v snahe zabrániť rastu nádorov.
Viac rozdielov medzi bunkami rakoviny a normálnymi bunkami
Tento zoznam obsahuje ďalšie rozdiely medzi zdravými bunkami a rakovinovými bunkami. Pre tých, ktorí chcú tieto technické body preskočiť, preskočte na nasledujúcu podpoložku označenú sumarizáciou rozdielov.
- Vyhýbanie sa supresorom rastu - Normálne bunky sú kontrolované rastovými (nádorovými) supresormi. Existujú tri hlavné typy nádorových supresorových génov, ktoré kódujú proteíny, ktoré potláčajú rast. Jeden typ hovorí, že bunky sa spomaľujú a zastavujú rozdelenie. Jeden typ je zodpovedný za fixáciu zmien poškodených buniek. Tretí typ je zodpovedný za vyššie spomenutú apoptózu. Mutácie, ktoré vyústili do inaktivácie niektorého z týchto nádorových supresorových génov, umožňujú rakovinové bunky rásť nekontrolovane.
- Invazívnosť - Normálne bunky počúvajú signály zo susedných buniek a prestávajú rásť, keď zasahujú do blízkych tkanív (niečo nazývané kontaktná inhibícia). Rakovinové bunky ignorujú tieto bunky a napadajú blízke tkanivá. Benígne (nerakovinové) nádory majú vláknitú kapsulu. Môžu tlačiť hore proti blízkym tkanivám, ale nezasahujú do iných tkanív. Rakovinové bunky na rozdiel od toho nerešpektujú hranice a neindukujú tkanivá. Výsledkom sú prstové projekcie, ktoré sú často zaznamenané pri rádiologických vyšetreniach nádorových nádorov. Slovo rakovina, v skutočnosti, pochádza z latinského slova pre krab, ktorý sa používa na opísanie rakovinovej invázie rakovín do blízkych tkanív.
- Zdroj energie - normálne bunky získavajú väčšinu svojej energie (vo forme molekuly nazývanej ATP) prostredníctvom procesu nazývaného Krebsovho cyklu a len malé množstvo energie prostredníctvom iného procesu nazývaného glykolýza. Zatiaľ čo normálne bunky produkujú väčšinu svojej energie v prítomnosti kyslíka, rakovinové bunky produkujú väčšinu svojej energie v neprítomnosti kyslíka. To je dôvod, prečo sa používajú experimenty s hyperbarickým kyslíkom, ktoré sa doteraz neuskutočnili (u niektorých ľudí s rakovinou).
- Mortalita / nesmrteľnosť - Normálne bunky sú smrteľné, to znamená, že majú životnosť. Bunky nie sú určené na to, aby žili navždy a rovnako ako ľudia, v ktorých sú prítomné, bunky starnú. Výskumníci sa začínajú pozerať na niečo nazývané teloméry , štruktúry, ktoré držia DNA spoločne na konci chromozómov, pre svoju úlohu pri rakovine. Jedným z obmedzení rastu normálnych buniek je dĺžka telomerov. Zakaždým, keď sa bunka rozdelí, telomere sú kratšie. Keď sa telomery stanú príliš krátkymi, bunka sa už nedá rozdeliť a bunka zomrie. Rakovinové bunky našli spôsob obnovenia telomér, aby mohli pokračovať v rozdelení. Enzým nazývaný telomeráza pracuje na predĺžení telomerov tak, aby sa bunka mohla rozdeliť na neurčito - v podstate sa stala nesmrteľnou.
- Schopnosť skryť sa - mnohí ľudia sa čudujú, prečo sa rakovina môže opakovať roky a niekedy až desaťročia po tom, ako sa zdá, že je preč (hlavne u nádorov, ako sú rakoviny prsníka s pozitívnym účinkom na estrogénové receptory.) Existuje niekoľko teórií, prečo sa rakoviny môžu opakovať . Všeobecne sa predpokladá, že existuje hierarchia rakovinových buniek, pričom niektoré bunky (rakovinové kmeňové bunky) majú schopnosť odolávať liečbe a ležať v pokoji. Je to aktívna oblasť výskumu a mimoriadne dôležitá.
- Genómová nestabilita -Normálne bunky majú normálnu DNA a normálny počet chromozómov. Rakovinové bunky často majú abnormálny počet chromozómov a DNA sa stáva čoraz viac abnormálnymi, pretože rozvíja množstvo mutácií. Niektoré z nich sú mutácie vodiča, čo znamená, že riadia transformáciu bunky na rakovinu. Mnohé z mutácií sú mutácie cestujúcich, čo znamená, že nemajú priamu funkciu pre rakovinové bunky. Pri niektorých typoch rakoviny je možné určiť, ktoré mutácie vodičov sú prítomné ( molekulárne profilovanie alebo testovanie génov ), lekárom možnosť použiť cielené lieky, ktoré sa špecificky zameriavajú na rast rakoviny. Vývoj cielených terapií, ako sú inhibítory EGFR pre rakovinu s mutáciami EGFR, je jednou z rýchlejšie rastúcich a postupujúcich oblastí liečby rakoviny.
Viacnásobné zmeny potrebné na to, aby sa bunka stala rakovinou
Ako bolo uvedené vyššie, existuje veľa rozdielov medzi normálnymi bunkami a rakovinovými bunkami. Treba poznamenať aj počet "kontrolných bodov", ktoré je potrebné obísť, aby sa bunka stala rakovinnou.
- Bunka musí mať rastové faktory, ktoré ju vyvolávajú, aj keď rast nie je potrebný.
- Musí uniknúť proteínom, ktoré riadia bunky, aby prestali rásť a zomierajú, keď sa stanú abnormálnymi.
- Bunka potrebuje vyhnúť sa signálu z iných buniek,
- Bunky musia stratiť normálnu "lepivosť" (adhézne molekuly), ktorú produkujú normálne bunky.
Celkovo je pre normálnu bunku veľmi ťažké stať sa rakovinovým, čo sa môže zdať prekvapujúce, keďže jeden z dvoch mužov a jedna z troch žien rozvinie rakovinu počas svojho života. Vysvetlenie je, že v normálnom tele sa každý deň rozdelí zhruba tri miliardy buniek. "Nehody" pri reprodukcii buniek spôsobené dedičnosťou alebo karcinogénmi v prostredí počas ktorejkoľvek z týchto divízií môžu vytvoriť bunku, ktorá sa po ďalších mutáciách môže vyvinúť do rakovinovej bunky.
Benígne vs. zhubné nádory
Ako bolo uvedené vyššie, existuje veľa rozdielov v rakovinových bunkách a normálnych bunkách, ktoré tvoria buď benígne alebo zhubné nádory. Navyše existujú spôsoby, ktorými sa v tele správajú nádory obsahujúce rakovinové bunky alebo normálne bunky. Niektoré z týchto dodatočných rozdielov sú uvedené v tomto článku o rozdieloch medzi benígnymi a malígnymi nádormi .
Koncepcia rakovinových kmeňových buniek
Po diskusii o mnohých rozdieloch medzi rakovinovými bunkami a normálnymi bunkami, možno sa zaujímate, či existujú rozdiely medzi samotnými rakovinovými bunkami. To, že môže existovať hierarchia rakovinových buniek - niektoré majú iné funkcie ako iné - je základom diskusií o kmeňových bunkách rakoviny, ako je uvedené vyššie.
Stále nechápeme, ako sa rakovinové bunky zdajú skrývať roky alebo desaťročia a potom sa znova objavia. Niektorí sa domnievajú, že "generáli" v hierarchii rakovinových buniek označovaných ako rakovinové kmeňové bunky môžu byť odolnejšie voči liečbe a majú schopnosť ležať v pokoji, keď sú iné bunky rakoviny z rakoviny odstránené pomocou liečby, ako je chemoterapia. Zatiaľ čo v súčasnosti liečíme všetky nádorové bunky v nádore ako identické, je pravdepodobné, že v budúcich liečebných postupoch sa zohľadnia niektoré rozdiely v rakovinových bunkách v individuálnom nádore.
Bottom Line na rozdiely medzi normálnymi bunkami a bunkami rakoviny
Mnoho ľudí je frustrovaných a zaujímalo sa, prečo sme ešte nenašli spôsob, ako zastaviť všetky druhy rakoviny. Pochopenie mnohých zmien, ktoré bunka prekonáva v procese stať sa rakovinovou bunkou, môže pomôcť vysvetliť niektoré zložitosti. Nie je žiadny krok, ale skôr veľa, ktoré sa v súčasnosti riešia rôznymi spôsobmi. Okrem toho je dôležité uvedomiť si, že rakovina nie je jedinou chorobou, ale skôr stovkami rôznych chorôb. A dokonca aj dve typy rakoviny, ktoré sú rovnaké vzhľadom na typ a fázu, sa môžu správať veľmi odlišne. Ak by bolo 200 osôb s rovnakým typom a štádiom rakoviny v miestnosti, mali by z molekulárneho hľadiska 200 rôznych druhov rakoviny.
Je však užitočné vedieť, že keď sa dozvieme viac o tom, čo robí rakovinovú bunku rakovinovou bunkou, získavame viac informácií o tom, ako zabrániť reprodukcii tejto bunky, a možno dokonca aj prechodu na rakovinovú bunku v prvej miesto. V tejto aréne sa už dosahuje pokrok, pretože sa rozvíjajú cielené liečebné postupy, ktoré rozlišujú medzi rakovinovými bunkami a normálnymi bunkami v ich mechanizme. A výskum imunoterapie je rovnako vzrušujúci, pretože nájdeme spôsoby, ako "stimulovať" náš imunitný systém, aby robil to, čo už vie, ako to urobiť. Nájdite rakovinové bunky a odstráňte ich. Zisťovanie spôsobov, akými sa rakovinové bunky "zamaskujú" a skrývajú, viedli k lepším liečebným postupom a výnimočne k úplným odpusteniam u niektorých ľudí s najpokročilejšími solídnymi nádormi.
> Zdroje:
> DeBaradinis, R. a kol. Biológia rakoviny: metabolické preprogramovanie spája rast a proliferáciu buniek. Bunkový metabolizmus . 2008. 7 (1): 11-20.
> Národný onkologický inštitút. Modul výcviku SEER. Cell Biology of Cancer. https://training.seer.cancer.gov/disease/cancer/biology/
> Národný onkologický inštitút. Čo je to rakovina? Aktualizované 02/09/15. https://www.cancer.gov/about-cancer/understanding/what-is-cancer
> Nio, K., Yamashita, T. a S. Kaneko. Rozvíjajúca sa koncepcia kmeňových buniek rakoviny pečene. Molekulárny karcinóm . 2017. 16 (1): 4.