10.9
Kanker
Kankers ontstaan als gevolg van mutaties in genen die betrokken zijn bij de regulatie van celdeling, wat leidt tot onbeperkte celproliferatie. De mode…
- [Instructeur] De algemene eigenschap van kanker is ongecontroleerde celdeling, wat leidt tot een celmassa die een tumor genoemd wordt. Een tumor wordt als goedaardig beschouwd totdat het nabijgelegen weefsel indringt, op welk punt het kwaadaardig wordt. In gezonde cellen wordt proliferatie strak gereguleerd door een complex netwerk van positieve en negatieve reguleringsfactoren.
Deze factoren zorgen ervoor dat cellen verdelen alleen wanneer dat bedoeld is. Als genen de positieve regulatoren versleutelen gemuteerd raken om overactieve eiwitten te produceren, worden ze oncogenen genoemd. Sommige virussen veroorzaken kanker door hun eigen kopieën van oncogenen in gezonde cellen te steken.
Bijvoorbeeld, de virale versie van het SRC enzym, een sleutelmolecuul actief in cel signalering, mist het regelgevende gebied dat de menselijke versie controleert. Het missen van dit domein triggers ongecontroleerde divisie in de gastheercel. In tegenstelling tot oncogenen, tumor begrenzer genen versleutelen eiwitten die proliferatie negatief reguleren.
Wanneer zij gemuteerd raken, gaat celdivisie ongecontroleerd door. Tot aan 50% van menselijke tumoren hebben mutaties in de tumor die genetische codering voor P53 onderdrukken. Dit multi-functionele eiwit is essentieel voor cel-cyclus controle en apoptose.
Ongecontroleerde cel proliferatie leidt tot tumor groei, dit betekent dat de cellen meer zuurstof en voedingsstoffen nodig hebben. In een proces genaamd angiogenese produceren zij groeifactoren die bloedvatgroei stimuleren in de tumor. De meer de tumor blijft groeien, de meer de cellen blijven verdelen en veranderen, de hoger de kans dat de cellen kunnen vrijbreken van de tumor en overal in het lichaam kunnen verspreiden.
De spreiding van kankercellen van te tumor wordt metastase genoemd en is verantwoordelijk voor bijna 90% van kankergerelateerde sterfgevallen. Een grote uitdaging voor de behandeling van kanker is het feit dat het niet maar een ziekte is, elke kankerpatiënt heeft een specifieke genen mutatie, en elke tumor is opgemaakt uit een verschillende groep van gemuteerde cellen.
View the full transcript and gain access to JoVE Core videos
Q1: What causes uncontrolled cell division in cancer?
Cancer results from mutations in genes that regulate cell division. When genes encoding positive regulators are mutated, they become oncogenes producing over-active proteins. Conversely, mutations in tumor suppressor genes disable negative regulation, allowing unchecked proliferation. These genetic changes disrupt the normal balance that keeps cells dividing only when appropriate.
Q2: How does p53 mutation contribute to cancer development?
p53 is a multifunctional tumor suppressor protein essential for cell cycle control and apoptosis. Up to 50% of human tumors have mutations in the gene coding for p53. When mutated, this negative regulator loses function, allowing cells to divide unchecked and preventing damaged cells from undergoing programmed death, accelerating cancer progression.
Q3: What is the difference between benign and malignant tumors?
A benign tumor is a mass of cells that remains localized and does not invade nearby tissues. Once a tumor begins invading surrounding tissues, it becomes malignant. Malignant tumors are dangerous because they can spread to other body parts through metastasis, which accounts for nearly 90% of cancer-related deaths.
Q4: How do cancer cells acquire the blood supply they need to grow?
As tumors grow, cells require more oxygen and nutrients. Through a process called angiogenesis, cancer cells produce growth factors that promote new blood vessel formation within the tumor. This increased blood supply enables continued tumor growth and provides a pathway for cancer cells to enter circulation and spread to distant sites.
Q5: Why is cancer difficult to treat with a single therapy?
Cancer is not one disease but many distinct diseases. Each patient has specific gene mutations, and every tumor contains different mutated cells. As tumors grow, new random mutations accumulate, making cells increasingly varied. Two patients with identical initial mutations develop tumors that respond differently to the same treatment, requiring personalized therapeutic approaches.
Q6: How can viruses trigger cancer in healthy cells?
Some viruses cause cancer by inserting their own oncogene copies into healthy cells. For example, the viral version of the SRC enzyme lacks the regulatory domain present in the human version. Without this regulatory control, the viral protein triggers uncontrolled cell division in host cells, transforming them into cancer cells.
Q7: What is the role of chemotherapy in cancer treatment?
Chemotherapy targets cell division processes by using cytotoxic drugs—chemicals toxic to cells—that slow proliferation or kill fast-growing cells throughout the body. Different drug combinations are used depending on cancer type and stage. This approach exploits the characteristic feature shared by all cancers: abnormal cell proliferation.