Hvað er það sem gerist í frumunum þegar við fáum krabbamein?

Nafn þitt

Netfang þitt

Netfang móttakanda

Ruslpóstvörn =

Svar

Hvað er það sem gerist í frumunum þegar við fáum krabbamein?
Illkynja frumur eru að mörgu leyti frábrugðnar eðlilegum frumum og kannski er samnefnarinn fyrir afbrigðilega hegðun þeirra að þær kunna ekki lengur að hegða sér rétt í samfélagi frumna í líkamanum og hafa misst hlutverk sitt.

---

Illkynja frumur fjölga sér stjórnlaust. Það þarf ekki endilega að merkja að þær fjölgi sér mjög hratt, en fjölgun þeirra fylgir ekki lengur því lögmáli sem gildir í eðlilegum vef að tilteknar stofnfrumur sjái um endurnýjunina en afkomendur þeirra sérhæfist til ákveðinna verka og glati þá hæfileikanum til að skipta sér. Illkynja frumur sýna oft einhverja tilburði í átt til sérhæfingar en hún er ekki rétt og þær tapa ekki hæfileikanum til að fjölga sér. Illkynja frumur deyja ekki eins og eðlilegar frumur.

Við venjulegt viðhald vefja hafa sérhæfðu frumurnar takmarkað æviskeið og vefurinn endurnýjast út frá stofnfrumum eins og áður sagði. Að vísu geta illkynja frumur drepist, til dæmis inni í miðju stóru æxli þar sem súrefni kemst ekki að, en ef æxlið er að stækka gefur augaleið að fjölgunin er meiri en afföll vegna frumudauða og ekki er lengur jafnvægi milli frumuendurnýjunar og frumudauða eins og vera ber.

Eitt af því sem einkennir illkynja frumuvöxt og gerist snemma er að frumurnar tapa áttum, vita til dæmis ekki hvaða hlið á að snúa inn í kirtilgang og hvað á að snúa að aðliggjandi vef. Þetta skiptir verulegu máli, því að um leið brenglast ýmiss konar tjáskipti frumna við umhverfi sitt og þær fara að hrúgast upp. Um leið losna þær gjarnan úr eðlilegum tengslum við nágranna sína og geta þá farið að ryðja sér leið í nærliggjandi vef og loks í sogæðar og blóðæðar sem er leiðin til að mynda meinvörp.

Þetta voru í stuttu máli meginsérkenni illkynja frumna, en hvernig stendur á því að frumurnar fara að hegða sér svona? Til grundvallar liggja alltaf breytingar í stjórnstöð frumunnar og forritum, það er í erfðaefninu (DNA). Þegar frumur eru orðnar illkynja hafa yfirleitt safnast fyrir í þeim allnokkrar breytingar á erfðaefni, því að sem betur fer hafa frumur ýmsar leiðir til að bæta fyrir galla í einu og einu geni. Fjöldamargar slíkar breytingar eru nú þekktar og eru annars vegar flokkaðar undir ofstarfsemi í svokölluðum æxlisgenum og hins vegar undir vanstarf í æxlisbæligenum.

Æxlisgen eru til dæmis gen sem stýra frumufjölgun (sjá svar Guðmundar Eggertssonar við spurningunni Hvað eru stýrigen og hvert er hlutverk þeirra?) og í rauninni eru slík gen auðvitað að uppruna fullkomlega eðlileg en stökkbreyting verður til þess að þau verða ofvirk og fá þá æxlismyndandi verkun. Æxlisbæligen eru gjarnan gen sem hafa hemil á frumufjölgun og hafa eftirlit með því að frumur sem hafa orðið fyrir skemmdum, til dæmis af geislun, fjölgi sér ekki. Þannig gefur augaleið að frumur sem hafa breytingar bæði í æxlisgenum og æxlisbæligenum ráða sér sjálfar og eru ónæmar fyrir öllu eftirliti. Tap á starfsemi æxlisbæligena getur því verið lykilatburður í þróun æxlisins. Þess ber að geta að langflestar þær genabreytingar sem hér um ræðir eru áunnar, það er að segja að þær verða eingöngu í æxlinu en eru hvergi annars staðar í líkama sjúklingsins og erfast ekki.

Loks komum við að síðasta og erfiðasta hluta þessarar spurningar; hvers vegna verða slíkar krabbameinsvaldandi breytingar á erfðaefninu? Þetta er auðvitað spurningin sem þúsundir vísindamanna um allan heim eru að glíma við að reyna að svara. Síðastliðna tvo áratugi hefur þekkingin á þessu sviði aukist gríðarlega, en enn er margt óleyst. Nú eru þekkt allmörg gen sem tengjast aukinni áhættu á að fá einhverja tegund krabbameins, til dæmis brjóstakrabbamein. Oft er talað um slík gen sem krabbameinsgen, sem er auðvitað rangnefni í sjálfu sér því upphaflega er um að ræða eðlileg gen, en þau geta orðið fyrir stökkbreytingu sem gerir þau óstarfhæf, og ef slík stökkbreyting verður í kynfrumum er hún arfgeng. Með hliðsjón af því sem lýst var hér að ofan má sjá þetta þannig fyrir sér að einstaklingar sem bera slíka stökkbreytingu séu frá fæðingu komnir eitt lítið skref áleiðis í átt að myndun krabbameins, en svo verða margar fleiri breytingar í vefnum þegar illkynja æxli er að þróast.

Áherslu ber að leggja á það að þeir sem bera arfgenga stökkbreytingu í krabbameinsgeni búa við aukna hættu á að fá illkynja sjúkdóm en þeir fæðast ekki með sjúkdóminn og það er alls ekki víst að þeir fái hann nokkurn tíma. Þannig er til dæmis áhætta kvenna sem bera stökkbreytingu í svokölluðu BRCA2 geni á að fá brjóstakrabbamein um það bil þreföld til fjórföld miðað við aðrar konur, eða tæplega 40%. Því þarf eitthvað fleira að koma til.

Nú orðið þekkja menn ýmsa þætti úr umhverfinu sem eiga þátt í myndun krabbameins en aftur er það svo að aðeins hluti þeirra sem verður fyrir slíkum umhverfisáhrifum fær krabbamein. Þannig er til dæmis lifrarkrabbamein mjög algengt í löndum þar sem lifrarbólga af gerðinni B er landlæg og mun hærra hlutfall fólks sem ber veiruna fær lifrarkrabbamein miðað við heilbrigða, en flestir sem hafa lifrarbólgu fá þó ekki krabbamein. Þarna erum við komin að samspili erfða og umhverfis og það er nokkuð ljóst að hvort tveggja kemur til. Til dæmis gæti verið um að ræða örlítið afbrigði í einhverju geni sem í raun er alveg starfhæft og innan eðlilegra marka en veldur því að viðkomandi einstaklingur svarar utanaðkomandi áreiti, svo sem sýkingu, á þann hátt að smám saman er rudd brautin fyrir illkynja umbreytingu.

Viðbót við svarið (28.4.2020)

Einnig má nefna það að efnaskipti brenglast i krabbameinsfrumum. Efnaskiptin beinast í þá átt að styðja vöxt og fjölgun. Starfsemi hvatbera breytist þannig, að glúkósa er ekki fullnýtt til orku með súrefni, heldur myndast mjólkursýra, þótt nóg sé af súrefni. Þetta uppgötvaði Ottó Warburg á 3. áratug síðustu aldar og er þetta kallað Warburg-áhrifin. Þessar athugunar féllu í gleymsku um áratuga skeið, en hafa verið rækilega rifjaðar upp á síðustu 10-15 árum. Nú er ljóst að það er enginn galli í hvatberunum, eins og talið var, heldur eru öll efnaskiptin stillt upp á nýtt, þannig að hvatberarnir leggja krabbameinsfrumunum til millistig efnaskipta til að smíða allan þann fjölda efna sem vaxandi frumur þurfa á að halda.

Frekara lesefni:

• The Hallmarks of Cancer - Wikipedia. (Sótt 28.04.2020).
• Krabbameinsfélagið. (Sótt 28.04.2020).
• Jón Gunnlaugur Jónasson og Laufey Tryggvadóttir. (2012). Krabbamein á Íslandi. Krabbameinsfélag Íslands.

...