Oncogene
Un oncogene è un gene che ha il potenziale di causare il cancro. Oppure, altrettanto bene, un oncogene è un gene che provoca una divisione cellulare incontrollata.
Gli oncogeni nelle cellule tumorali sono spesso mutati o espressi ad alti livelli.
La maggior parte delle cellule normali subiscono una forma di morte programmata (apoptosi). Gli oncogeni attivati possono far sì che le cellule designate per l'apoptosi sopravvivano e invece proliferino. La maggior parte degli oncogeni richiede un passo aggiuntivo, come mutazioni in un altro gene, o fattori ambientali, come l'infezione virale, per causare il cancro. Dagli anni '70, decine di oncogeni sono stati identificati nel cancro umano. Molti farmaci antitumorali hanno come bersaglio le proteine codificate dagli oncogeni.
Nel 1976 J. Michael Bishop e Harold E. Varmus dell'Università della California, San Francisco dimostrarono che gli oncogeni erano proto-oncogeni attivati, presenti in molti organismi tra cui gli esseri umani. Per questa scoperta Bishop e Varmus hanno ricevuto il premio Nobel per la fisiologia o la medicina nel 1989.
Illustrazione di come una cellula normale viene convertita in una cellula cancerosa, quando un oncogene viene attivato
La storia di un errore
Il lavoro di Bishop e Varmus ha corretto un errore di vecchia data. La citazione del Nobel include questa spiegazione:
"Il termine oncogene è stato introdotto a metà degli anni '60 per indicare parti speciali del materiale genetico di alcuni virus. Si credeva che questa parte del materiale genetico potesse dirigere la trasformazione di una cellula normale in una cellula tumorale... La teoria preferita dell'epoca era che la trasmissione da cellula a cellula degli oncogeni, mediata dai virus, fosse l'origine di tutte le forme di cancro. Questo punto di vista è stato successivamente dimostrato essere errato".
Infatti, la trascrizione inversa dell'RNA del virus in DNA ha avuto l'effetto di integrare gli oncogeni nel DNA cromosomico delle cellule. Si scoprì poi che materiale simile agli oncogeni poteva essere rilevato in diverse specie in tutto il regno animale, di fatto anche in organismi semplici con poche cellule. Inoltre, fu dimostrato che il gene aveva una posizione fissa nei cromosomi di una certa specie, e che il gene, quando costituiva parte del materiale genetico cellulare, era diviso in frammenti.
Proto-oncogene
Un proto-oncogene è un gene normale che può diventare un oncogene a causa di mutazioni o di una maggiore espressione. La proteina risultante può essere chiamata oncoproteina. I proto-oncogeni codificano per proteine che aiutano a regolare la crescita e la differenziazione cellulare. I proto-oncogeni sono spesso coinvolti nella trasduzione del segnale e nell'esecuzione di segnali mitogeni, di solito attraverso i loro prodotti proteici. All'attivazione, un proto-oncogene (o il suo prodotto) diventa un agente che induce il tumore, un oncogene.
Esempi
Il gene MYC è implicato nel linfoma di Burkitt. Questo inizia quando una traslocazione cromosomica sposta una sequenza enhancer vicino al gene MYC. Il gene MYC codifica per fattori di trascrizione molto usati. Quando la sequenza enhancer è posizionata male, questi fattori di trascrizione sono prodotti a tassi molto più alti. Un altro esempio di oncogene è il gene Bcr-Abl che si trova sul "cromosoma Philadelphia". Questo è un pezzo di materiale genetico visto nella leucemia mieloide cronica, causato dalla traslocazione di pezzi dei cromosomi 9 e 22. Bcr-Abl codifica per un recettore tirosin-chinasi, che è attivo, causando una proliferazione cellulare incontrollata.
Domande e risposte
D: Che cos'è un oncogene?
R: Un oncogene è un gene che ha il potenziale di causare il cancro o di provocare una divisione cellulare incontrollata.
D: In che modo gli oncogeni nelle cellule tumorali sono diversi dalle cellule normali?
R: Gli oncogeni nelle cellule tumorali sono spesso mutati o espressi ad alti livelli, facendo sì che le cellule destinate all'apoptosi sopravvivano e invece proliferino.
D: Cosa fa sì che gli oncogeni attivati causino il cancro?
R: La maggior parte degli oncogeni richiede un passaggio aggiuntivo, come mutazioni in un altro gene, o fattori ambientali, come l'infezione virale, per causare il cancro.
D: Quanti oncogeni sono stati identificati nel cancro umano dagli anni '70?
R: Dagli anni '70 sono state identificate decine di oncogeni nel cancro umano.
D: Qual è il significato della scoperta fatta da J. Michael Bishop e Harold E. Varmus nel 1976?
R: J. Michael Bishop e Harold E. Varmus hanno scoperto che gli oncogeni sono proto-oncogeni attivati, che si trovano in molti organismi, compresi gli esseri umani, il che è valso loro il Premio Nobel per la Fisiologia o la Medicina nel 1989.
D: Come fanno i farmaci antitumorali a colpire gli oncogeni?
R: Molti farmaci antitumorali mirano alle proteine codificate dagli oncogeni per combattere il cancro.
D: Che cos'è l'apoptosi?
R: L'apoptosi è una forma di morte programmata che la maggior parte delle cellule normali subisce.
