Все материалы на сайте носят информационный характер.
Необходима консультация специалиста.

Онкогенез: теории и стадии развития

Онкогенез (oncogenesis) – значение от греч. onkos – масса, опухоль + genesis зарождение, происхождение. Синонимы понятия – канцерогенез и бластомогенез.

Любая болезнь приносит дискомфорт в жизнь человека. Для успешного выздоровления нужно знать причину – это ускорит процесс. Но отдельные болезни поддаются диагностированию с трудом. Онкологические опухоли до сих пор до конца не изучены. Изучением разновидностей новообразований занимается онкология. Наука пытается объяснить природу образования, темпы развития, способы диагностики, методы лечения, меры по предотвращению болезни. Сейчас выделяют ряд теорий онкогенеза.

Понятие онкогенеза

Онкогенез представляет собой сложное явление формирования и дальнейшего развития опухоли. Перерождение здорового генома в злокачественное образование вызывает постепенное мутирование гена. Чтобы объяснить подобный феномен, учёные разработали теории и принципы объяснений.

Любой живой организм состоит из клеток, которые в процессе жизненного цикла обновляются. Процесс естественного клеточного разрушения контролируется организмом. Стволовые клетки восполняют количество погибших гамет – ситуация полностью находится под контролем. Механизмы контроля расшифрованы ещё не все. Стволовые клетки до получения соответствующего сигнала находятся в спящем состоянии. Механизм размножения может сопровождаться незначительным генетическим изменением, приводящим к перерождению в злокачественную опухоль. Это вызывает дисбаланс генов, отвечающих за разрушение клеток.

Развитие раковой опухоли
Развитие раковой опухоли

Стадии онкогенеза

Популярной теорией считается многоступенчатый онкогенез. Развитие опухоли обусловливает иерархическая схема. Это значит, что определённая стадия отвечает за конкретную трансформацию. Алгоритм процесса не изменяется – клетка проходит последовательно все этапы:

  • Трансформация опухоли, или инициация – начальный этап, на котором происходит мутация генома. По времени самая быстрая стадия – от одной минуты до нескольких часов. После этого гамета может впасть в спячку на неопределённое время либо не дать дальнейшего развития.
  • Промоция – это создание благоприятного воздействия мутированного генома с соответствующими факторами внутри и вне организма. Изменённые патогены приобретают высокую активность. Упомянутую стадию ещё называют проявлением опухолевого фенотипа.
  • Прогрессия – период активного изменения и размножения самых активных клеток. На этом этапе наблюдаются характерные метастазы, проникающие в другие ткани. Фиксируется прогрессирующий рост злокачественного генома.

Мутационная теория

Данная теория признана многими учёными – рак развивается из одной гаметы с дефектным геном. Отдельные ДНК копят мутации, влияя на белковый синтез – это приводит к формированию нового белкового вещества с признаками злокачественной мутации. В процессе деления нарушенный ген передается новым клеткам, что способно вызвать раковый очаг.

Первым выдвинул принцип мутации немецкий учёный-биолог Т. Бовери в 1914 г. Исследователь утверждал, что главная причина образования рака – хромосомные мутации генов. Впоследствии теорию поддержали соратники по науке – А. Кнудсон, Г. Мюллер, Б. Фогельштейн и другие. Исследования подтверждают, что клеточное изменение приводит к онкологии.

Случайные мутации

Основоположник указанной теории Л. Леб во многом перекликается с работами Бовери, но есть ряд отличий. Стохастическая мутация происходит лишь в одном гене. Увеличение трансформаций провоцируют внешние факторы, проникающие в организм – оксиданты, пищевой или химический канцероген, внутренние изменения тканей.

Леб считал, что одну клетку поражает несколько мутаций одновременно. Но доказательства высказанной версии, так же, как и опровержения, найти трудно. Изменения на уровне хромосом здесь имеют второстепенное место. На первом месте находится преимущество изменённой клетки в размножении.

Ранняя хромосомная нестабильность

Относительно новая работа, основанная на практических исследованиях учёных Б. Фогельштейна и К. Лингаура. Теория строится на открытии клеток с наличием неправильного набора хромосом, которые локализуются в прямой кишке. Это подтолкнуло учёных к тому, что ранняя хромосомная нестабильность провоцирует возникновение трансформаций в онкогенах. Но исследователи склоняются, что так вызывается доброкачественная опухоль, способная переродиться в злокачественную.

Анеуплоидия

Анеуплоидия – это трансформация, приводящая к разнице хромосомного набора.

Анеуплоидия 21 пары хромосом
Анеуплоидия 21 пары хромосом

П. Дюсберг сюда включает также изменения самих хромосом – деформации нитей, теломераза крупных участков. Большая часть таких клеток погибает, но некоторое количество приспосабливается к функционированию организма. Но процесс синтеза происходит с нарушениями, приводящими к дестабилизации генома. Автор утверждает, что высокий уровень анеуплоидии при онкогенезе провоцирует возникновение дефектной частицы в любом месте организма. Главная мысль этой работы заключается в дисбалансе хромосомного распределения.

Эмбриональная

Эмбриональная теория получила широкое и подробное изучение несколькими поколениями учёных. Суть сводится к тому, что опухолевый процесс зависит от зародышевых клеток. Конгейм в 1875 году предположил, что злокачественные клетки формируются из зародышевых геномов. Но требуется для этого не нормальный набор клеток, а с лишними проблемными клетками.

В. Рипперт в 1911 году выдвигает следующую гипотезу – неблагоприятная внешняя среда блокирует зародышевую клетку от системного контроля, что позволяет ей спокойно развиваться и разрастаться.

В 1927 году учёный В. Роттер уже выдвигает другое предположение – изменённые геномы поселяются в разных участках организма на стадии зародышевого развития. Это-то и вызывает превращение здоровых гамет в раковые.

Трансформация клетки в раковую
Трансформация клетки в раковую

Тканевая теория

Основоположником теории считается российский учёный Ю.М. Васильев. Автор пришел к выводу, что нарушение процессов узнавания при онкогенезе деления клоногенных клеток тканевой системой приводит к формированию очага раковой опухоли. Таким образом, в организме активно размножаются частицы с высокой концентрацией активных онкогенов.

Злокачественные патогены способны во время дифференцирования принимать нормальный вид. Данное свойство доказано на опытах с лабораторными мышами. Онкогены с деформированным хромосомным набором нормализуются. Ткань связывает множество факторов – регенерацию, функциональную трансформацию, канцерогенный профиль, структуру саморегуляции, темп размножения. Всё это приводит к возникновению злокачественного новообразования.

Вирусная теория

Вирусный тип онкогенеза основан на присутствии вируса, способного вызвать развитие раковых клеток на начальном этапе. Дефект, полученный при поражении нормальной клетки, передается новым геномам без участия вируса.

Есть примеры вирусного ракового очага, доказанные учёными. Выделяют вирус Рауса, который провоцирует развитие злокачественной саркомы у кур. Очищающий онкоген, способный спровоцировать формирование папилломы Шоупа у кроликов. Заражённое молоко у мышей подталкивает развитие рака молочной железы. Учёными доказано примерно 30 вирусных онкологий у животных и человека.

Доброкачественные и злокачественные опухоли, имеющие вирусный характер, у людей – это папилломы с кондиломами. Некоторые способны передаваться от одного человека к другому при бытовом контакте или половом. Вирус Френда, Гросса, Молони и Мазуренко провоцируют у мышей тяжёлую форму рака – лейкоз.

Папилломавирус у человека
Папилломавирус у человека

Исследования, проводимые не один год, доказали, что вирусный рак возможно вызвать искусственно. Требуется выделить нуклеиновую кислоту из опухолеродного вируса, который добавляет в геном дополнительный компонент, вызывающий малигнизацию частиц. Некоторые учёные склонны соединять вирусную теорию с полиэтиологической, что однажды приведёт к одной теории развития онкологических образований.

Химический онкогенез

Образованию раковых опухолей по озвученной теории способствует воздействие токсичных химических соединений, продуктов нефтепереработки, солей тяжёлых металлов и других факторов. Химический элемент взаимодействует непосредственно на ДНК или на другие компоненты генома. Причины следующие:

  • Генотоксичный канцероген взаимодействует напрямую с ДНК;
  • Эпигенетический канцероген провоцирует нарушения в хромосоме, структуре ДНК, но не влияет на последовательность строения.

Внешний фактор химического онкогенеза подразделяется на следующие группы:

  • К химическим относятся ароматические амины с углеводородами, минеральные удобрения, асбест, инсектицида с пестицидами и гербициды;
  • К физическим принято относить лучевые и ионизирующие излучения, воздействие радионуклидов;
  • Ряд биологических канцерогенов.

Выдвинут ряд теорий онкогенеза, над которыми учёные продолжают работать, проводя опытные исследования: эпигенетическая, иммунная, рак стволовых клеток, эволюционная и др. Отдельно изучается воздействие наследственной передачи злокачественного заболевания, которое получает научную доказанность. Учёный мир стремится к нахождению единой верной гипотезы о причине формирования раковых клеток, которые способны нанести непоправимый вред здоровью человека. Также это поможет разработать правильный и эффективный метод борьбы с болезнью.