Komórki rakowe: jak powstają i charakterystyka

Komórki rakowe różnią się od normalnych komórek organizmu pod wieloma względami. Normalne komórki stają się rakowe, gdy seria mutacji prowadzi do dalszego wzrostu komórki i podziału poza kontrolą, a komórka rakowa to w pewnym sensie komórka, która osiągnęła rodzaj nieśmiertelności. Również w przeciwieństwie do normalnych komórek, które pozostają w regionie, w którym powstały, komórki rakowe mają zdolność zarówno atakowania pobliskich tkanek, jak i rozprzestrzeniania się do odległych obszarów ciała. Przyjrzymy się procesowi prowadzącemu do rozwoju komórki rakowej, niektórym sposobom, w jakie komórki rakowe różnią się od normalnych oraz dlaczego organizm może nie rozpoznawać komórek rakowych i niszczyć ich, tak jak inne „obce” komórki.

Rodzaje

Istnieje tyle rodzajów komórek nowotworowych, ile jest rodzajów raka. Spośród ponad stu rodzajów raka większość nazwana jest od typu komórek nowotworowych, w których się rozpoczął. Raki to nowotwory powstające w komórkach nabłonka wyścielających jamę ciała. Mięsaki to nowotwory powstające w komórkach mezenchymalnych w kościach, mięśniach, naczyniach krwionośnych i innych tkankach. Białaczki, chłoniaki i szpiczaki to „raki związane z krwią”, które powstają w szpiku kostnym (białaczki i szpiczaki mnogie) lub tkankach limfoidalnych (chłoniaki) i są „odżywiane” przez składniki odżywcze znajdujące się w krwiobiegu i płynie limfatycznym w taki sposób, że nie Nie trzeba tworzyć guzów. Tak jak nowotwory mogą zachowywać się inaczej, nie wszystkie komórki rakowe zachowują się w ten sam sposób.

Jak się zaczynają?

Komórki rakowe pojawiają się poprzez szereg zmian genetycznych i epigenetycznych. Niektóre z tych zmian mogą być dziedziczone lub częściej powodowane przez czynniki rakotwórcze (substancje rakotwórcze) występujące w naszym środowisku. Ogólnie rzecz biorąc, guzy lite zawierają wiele mutacji. Co ciekawe, uważa się, że proces przerzutowy, który jest głównym winowajcą wysokiej śmiertelności w przypadku zaawansowanych nowotworów, jest spowodowany głównie zmianami epigenetycznymi, ponieważ w przerzutach nie znaleziono żadnych specyficznych zmian genetycznych. Pomaga również wyjaśnić genetyczne predyspozycje do raka. Predyspozycje genetyczne nie oznaczają, że zachorujesz na raka, ale w dużym uproszczeniu, jeśli kilka mutacji już istnieje, prawdopodobnie potrzeba mniej nabytych mutacji, aby komórka stała się rakowa.

Proces przekształcania się normalnych komórek w nowotwór często przechodzi przez etapy, w których komórka staje się coraz bardziej nienormalna. Te etapy mogą obejmować hiperplazję, dysplazję i wreszcie raka. Możesz również usłyszeć to jako zróżnicowanie. Na początku komórka może wyglądać jak normalne komórki tego narządu lub tkanki, ale w miarę postępu komórka staje się coraz bardziej niezróżnicowana. Właśnie dlatego czasami nie można ustalić pierwotnego źródła raka.

Co sprawia, że ​​się dzielą i rosną?

Komórka rakowa może mieć tysiące mutacji, ale tylko pewna liczba tych zmian genetycznych w komórkach rakowych powoduje podział i wzrost raka.Mutacje, które powodują wzrost komórek rakowych, są określane jako „mutacje kierowcy”, podczas gdy inne mutacje są uważane za „mutacje pasażerów”. Prawidłowe geny zwane protoonkogenami mogą stać się „onkogenami” po zmutowaniu i kodują białka, które napędzają wzrost raka i zapewniają rakowi nieśmiertelność. Natomiast geny supresorowe nowotworu to geny w komórce, które informują komórki o spowolnieniu i zatrzymaniu wzrostu, naprawie uszkodzonego DNA lub powiedzą komórkom, kiedy mają umrzeć.

Komórki rakowe a komórki normalne

Istnieje wiele ważnych różnic między komórkami nowotworowymi a normalnymi komórkami. Niektóre z nich to:

• Wzrost: Normalne komórki rosną w ramach wzrostu i rozwoju, np. w dzieciństwie lub w celu naprawy uszkodzonej tkanki. Komórki rakowe nadal rosną (rozmnażają się) nawet wtedy, gdy dalsze komórki nie są potrzebne. Komórki rakowe również nie słuchają sygnałów, które każą im przestać rosnąć lub popełnić samobójstwo komórkowe (apoptozę), gdy komórki starzeją się lub ulegają uszkodzeniu.

• Zdolność do inwazji na pobliskie tkanki: normalne komórki reagują na sygnały od innych komórek, które mówią im, że osiągnęły granicę. Komórki rakowe nie reagują na te sygnały i rozciągają się na pobliskie tkanki, często z wypustkami podobnymi do palców. To jeden z powodów, dla których czasami trudno jest chirurgicznie usunąć guz nowotworowy. W rzeczywistości słowo rak pochodzi od greckiego słowa carcinos oznaczającego kraba, odnoszącego się do tych przypominających pazury rozszerzenia sąsiednich tkanek.

• Zdolność do rozprzestrzeniania się (przerzuty) do innych obszarów ciała: normalne komórki wytwarzają substancje zwane cząsteczkami adhezyjnymi, które powodują ich przyklejanie się do pobliskich komórek. Niektóre komórki rakowe, którym brakuje lepkości spowodowanej przez te cząsteczki adhezyjne, mogą się uwolnić i unosić w innych częściach ciała. Mogą podróżować do pobliskiej tkanki lub przez układ krwionośny i limfatyczny do obszarów ciała oddalonych od pierwotnej komórki rakowej – na przykład komórka raka płuc może przemieszczać się (przerzuty) do węzłów chłonnych, mózgu, wątroby lub kości .

• Nieśmiertelność: większość normalnych komórek, takich jak ludzie, ma ograniczoną długość życia. Kiedy osiągną pewien wiek, umierają. Natomiast komórki rakowe wypracowały sposób na „przeciwstawienie się” śmierci. Na końcu naszych chromosomów znajduje się struktura znana jako telomer. Za każdym razem, gdy komórka się dzieli, jej telomery stają się krótsze. Kiedy telomery stają się wystarczająco krótkie, komórki umierają. Komórki rakowe wymyśliły sposób na przywrócenie ich telomerów, tak aby nie skracały się dalej, gdy komórka się dzieli, co w pewien sposób czyni je nieśmiertelnymi.

Zdolność do inwazji i tworzenia przerzutów jest bardzo ważna w odróżnianiu komórki rakowej od normalnej zdrowej komórki, ale istnieje również wiele innych ważnych różnic.

Dlaczego organizm nie rozpoznaje komórek rakowych jako nieprawidłowych i nie niszczy ich?

Dobre pytanie brzmi: „Dlaczego nasze ciała nie rozpoznają i nie usuwają komórek rakowych tak, jak by to zrobiły, powiedzmy, bakterii lub wirusa?” Odpowiedź brzmi: większość komórek rakowych jest rzeczywiście wykrywana i usuwana przez nasz układ odpornościowy.Zadaniem komórek w naszych komórkach odpornościowych, zwanych komórkami NK, jest znajdowanie komórek, które stały się nieprawidłowe, aby mogły zostać usunięte przez inne komórki naszego układu odpornościowego. Komórki rakowe pozostają żywe albo unikając wykrycia (ukrywają się na różne sposoby) albo poprzez dezaktywację komórek odpornościowych, które pojawiają się na miejscu zdarzenia.

Uważa się, że zdolność układu odpornościowego do rozpoznawania i eliminowania komórek nowotworowych jest odpowiedzialna za rzadkie, ale dobrze udokumentowane zjawiska, w których niektóre nowotwory ustępują bez leczenia (spontanicznej remisji nowotworu). nowa dziedzina leczenia raka znana jako immunoterapia.

Komórki rakowe ciągle się zmieniają

Gdy rak się utworzy, komórki nie pozostają takie same, ale raczej mogą wystąpić ciągłe mutacje. To właśnie dlatego z czasem rozwija się oporność na chemioterapię i leki celowane. Komórka rakowa rozwija mutację, która pozwala jej ominąć szkodliwe skutki tych terapii.

To, że komórki rakowe się zmieniają, jest bardzo ważne w leczeniu. Na przykład rak piersi, który jest dodatni pod względem receptorów estrogenowych, może być ujemny pod względem receptorów estrogenowych, gdy nawraca lub rozprzestrzenia się. Pomaga również wyjaśnić, że komórki rakowe serwatki w różnych częściach guza mogą być różne. Nazywa się to „heterogennością” i jest również ważne w diagnostyce i leczeniu.

Jak komórki rakowe różnią się od komórek przedrakowych?

Komórki przedrakowe mogą wyglądać nienormalnie i podobnie do komórek rakowych, ale różnią się od komórek rakowych zachowaniem. W przeciwieństwie do komórek nowotworowych, komórki przedrakowe nie mają zdolności do rozprzestrzeniania się (przerzutów) do innych obszarów ciała.

Często dezorientującym stanem jest rak in situ (CIS). Rak in situ składa się z komórek z nieprawidłowymi zmianami stwierdzonymi w komórkach rakowych, ale ponieważ nie rozprzestrzeniły się poza swoją pierwotną lokalizację (lub technicznie nie wykroczyły poza coś zwana błoną podstawną), technicznie nie są rakiem. Ponieważ CIS może przekształcić się w raka, zwykle jest leczony jako wczesny nowotwór.

Końcowe przemyślenia

Analogią do opisania komórek rakowych jest samochód. Wzrost komórek można zobrazować jako samochód z wciśniętym akceleratorem. W tym samym czasie hamulce nie działają (komórki nie reagują na białka supresorowe guza).

Możemy posunąć tę analogię o krok dalej. Inwazję komórek rakowych można postrzegać jako samochód przebijający się przez bramę do zamkniętej społeczności. Normalne komórki reagują na sygnały z sąsiednich komórek, które mówią „to jest moja granica, trzymaj się z dala”. Komórki rakowe są również aspołeczne pod innymi względami. Gdy „łączą się” z innymi komórkami rakowymi, które z czasem stają się coraz bardziej niedojrzałe w swoich działaniach (z powodu szybkiego podziału), rozprzestrzeniają się i atakują również inne społeczności.

Ale tak jak w Stanach Zjednoczonych przestępczość nie ogarnęła, tak wielu funkcjonariuszy policji (punktów kontrolnych) utrzymuje większość komórek ciała w ryzach.

W rzeczywistości bardzo trudno jest normalnej komórce stać się komórką rakową. Musi być nienormalny w taki sposób, aby ułatwiać wzrost, hamować naprawę i śmierć, ignorować sygnały od sąsiadów i osiągać formę nieśmiertelności. Dlatego rak nie jest spowodowany pojedynczą mutacją, ale raczej serią mutacji. Ale biorąc pod uwagę, że miliard komórek w naszym ciele dzieli się każdego dnia, coś musi się nie udać i od czasu do czasu pojawiają się mutacje. I robią, dla około 1,6 miliona ludzi w Stanach Zjednoczonych każdego roku.