Onkogeneza je složen proces u više koraka kojim se normalne stanice pretvaraju u stanice raka, što dovodi do rasta raka u tijelu. Uključuje genetske promjene u skupini stanica koje uzrokuju njihov rast i abnormalno ponašanje.
Riječ je nastala pomoću "onco" (latinska riječ za "tumor") i "postanak" što znači "početak". "Tumorigeneza" je drugi izraz koji se koristi za ovaj proces. Druga riječ, "karcinogeneza", znači otprilike istu stvar, iako se ponekad koristi za označavanje najranijeg dijela procesa kada počinje stvaranje tumora.
Da bismo razumjeli onkogenezu, pomaže razumjeti što je rak zapravo. Rak je naziv za skupinu bolesti koje dijele neke sličnosti, ali imaju određene razlike, kako u pogledu specifičnih promjena koje su se dogodile, tako iu pogledu mogućih mogućnosti liječenja. Na primjer, rak dojke se razlikuje od raka koji nastaje iz drugog dijela tijela, kao što je rak debelog crijeva.
Međutim, čak i kod raka koji se javlja unutar jednog organa, postoji mnogo različitih podtipova karcinoma koji može različito reagirati na tretmane. Postoji mnogo različitih tipova raka dojke, a vjerojatno će se otkriti više podtipova kako znanstvenici budu saznavali o specifičnim razlikama koje se mogu pojaviti.
Stanice su male pojedinačne radne jedinice koje čine tkiva i organe vašeg tijela. Svaka stanica sadrži svoju kopiju DNK, genetski materijal koji nasljeđujete od svojih roditelja. Različite stanice imaju različite svrhe i obavljaju različite poslove, ovisno o tome gdje se u tijelu nalaze. Unutar svake stanice nalazi se stroj koji joj je potreban da kopira svoj genetski materijal i podijeli kako bi stvorio novu "ćelinsku" stanicu. Ali to bi se trebalo dogoditi samo u određenim, kontroliranim okolnostima.
Na primjer, normalno je da određene vrste koštanih stanica rastu i dijele se djece kako postaju sve viši. Stanice u vašoj koži također se normalno repliciraju kako bi zamijenile stare, mrtve stanice kože koje se neprestano odbacuju. Određene imunološke stanice trebale bi se replicirati kao dio vašeg imunološkog odgovora na infekciju. Ali druge stanice u vašem tijelu ne bi se trebale replicirati i dijeliti u normalnim okolnostima. Na primjer, mišićne stanice se normalno ne repliciraju kod odraslih osoba.
Rak se može pojaviti kada stanica ili skupina stanica počnu nenormalno rasti i dijeliti se na neprovjeren način. Umjesto da se dijele samo kada je potrebno, mogu se početi dijeliti nepotrebno.
Tada će stanice kćeri abnormalnih stanica dijeliti istu tendenciju dijeljenja - ovo stvara još više stanica. U nekim slučajevima, stanice raka mogu napasti druga područja i ometati funkcije normalnih stanica. To može dovesti do simptoma specifičnog raka i može uzrokovati smrt ako se ne liječi.
Vrlo kompliciran sustav signalizacije unutar i izvan stanica pokreće proces replikacije (tzv. mitoza). Postoje mnoge provjere i ravnoteže kako bi se osiguralo da se stanice ne dijele i repliciraju kada i gdje ne bi trebale. Postoji mnogo različitih važnih proteina koji pomažu regulirati diobu stanica - oni su kodirani specifičnim geni u vašoj DNK. Drugi važni proteini pomažu vašoj stanici da prepozna kada ne radi normalno.
U određenim okolnostima, nešto može oštetiti DNK koja kodira jedan od ovih važnih proteina. Ponekad stanica uspije uspješno popraviti DNK bez problema. U drugim slučajevima, međutim, DNK možda neće biti ispravno popravljena, što dovodi do onoga što je poznato kao genetska mutacija. Ova mutacija se zatim prenosi na svaku novu ćerku stanicu. Protein napravljen od mutirane DNK možda neće raditi kao inače.
Iako isprva to možda neće biti veliki problem, stanica bi mogla doživjeti veća oštećenja drugim važnim dijelovima DNK - drugim genetskim oštećenjima ili "pogocima". Rak nastaje kada skupina stanica izgubi kritičnu masu ovih mehanizama povratne sprege, te se repliciraju bez odgovarajuće stanične kontrole. To se događa kroz proces onkogeneze, koji se može dogoditi tijekom mnogo godina prije nego što se otkrije potpuno razvijeni rak. Drugi genetski pogoci mogu učiniti rak još opasnijim omogućavajući mu da bolje prodre u tkiva ili postigne opskrbu krvlju. Drugi genetski "pogoci" mogu spriječiti stanice da prođu kroz normalne procese stanične smrti (zvane "apoptoza).
Neki od "pogodaka" koji se događaju nisu posljedica promjena u samoj DNK , ali zbog promjena u molekulama pričvršćenim na DNK ili na njezin materijal za pakiranje. To se naziva "epigenetskim" promjenama. Na primjer, dodavanje molekule na određeno mjesto moglo bi povećati koliko često se određeni gen pretvara u protein. Ili može učiniti obrnuto. Ovisno o uključenom genu, to može doprinijeti procesu onkogeneze.
Kroz ovaj složeni proces, tkivo raka sklono je invaziji obližnjeg tkiva, što može narušiti njegovu funkciju. Također može metastazirati. To znači da se stanice raka mogu širiti kroz krv ili limfni sustav i početi rasti u drugim dijelovima tijela, poput pluća ili jetre.
Jedna važna karakteristika pravog raka je ta sposobnost da napadne obližnje tkivo ili potencijalno metastazira po cijelom tijelu.
Benigni tumori dijele neke karakteristike s rakom. Možda su pokupili neke genetske "pogotke" zbog kojih se ponašaju malo drugačije od normalnog tkiva. Također se mogu podijeliti na neke nekontrolirane načine. Međutim, oni nemaju toliko ozbiljnih genetskih i epigenetskih hitova kao raka. Po definiciji, benigni tumor nije sklon masovnom širenju u tijelu. U rijetkim slučajevima, benigni tumor prelazi u maligni, pravi rak, ali obično se to ne događa. Međutim, neki benigni tumori još uvijek ponekad uzrokuju probleme. To bi se moglo dogoditi, na primjer, ako je netko pritiskao obližnju važnu krvnu žilu.
Rakovi su složena skupina bolesti sa kompliciranim nizom uzroka. Sve što može oštetiti DNK ili uzrokovati određene epigenetske promjene može povećati rizik od dobivanja raka.
Takve tvari koje mogu oštetiti DNK nazivaju se karcinogeni. Oštećenje DNK specifičnih gena može dovesti do procesa onkogeneze. Na primjer, prekomjerno izlaganje ionizirajućem zračenju sunca može povećati rizik od dobivanja raka kože. Izloženost tvarima koje oštećuju DNK u cigaretama može povećati rizik od raka pluća i drugih karcinoma. Određene tvari ne uzrokuju izravno oštećenje DNK, već umjesto toga mijenjaju epigenetsko kodiranje na način koji čini rak vjerojatnijim.
U većini slučajeva, smatra se da se različiti čimbenici moraju spojiti kako bi izazvali rak. Drugim riječima, osoba mora doživjeti više od jedne genetske ili epigenetske promjene da bi razvila bolest. Do trenutka kada je stanica kancerogena, stekla je niz genetskih mutacija koje nastavlja prenositi na stanice kćeri dok se dijele.
Čimbenici koji stresiraju stanice i remete normalnu staničnu funkciju također mogu povećati nečiji rizik od raka. Na primjer, kod osoba s gastroezofagealnom refluksnom bolešću određene su stanice u jednjaku izložene kiselini iz želuca. To može dovesti do displazije, predkanceroznog stanja u kojem se stanice ne ponašaju sasvim normalno, ali se još ne ponašaju kao potpuno razvijene stanice raka. Ove stanice ponekad, ali ne uvijek, razviju rak. Sve je više dokaza da ova i druge vrste kronične upale mogu povećati i rizik od raka.
Infekcija određenim vrstama virusa također može povećati rizik od raka, iako ne kod svih s virusom će ga razviti. Ti virusi mogu umetnuti genetski materijal u normalne stanice koji može doprinijeti razvoju raka. U drugim slučajevima mogu poremetiti imunološki sustav i tako povećati rizik od raka.
Nečija obiteljska povijest također je važan čimbenik. Ljudi koji su naslijedili određene gene od svojih roditelja podložniji su oboljevanju od raka. To je zato što određene varijante određenih gena mogu biti osjetljivije na nastanak raka. Na primjer, BRCA gen stvara protein koji je važan za normalan popravak DNK. Ljudi rođeni s određenim varijacijama ovog gena mogu imati veću vjerojatnost da će razviti određene vrste raka u usporedbi s ljudima koji nemaju mutiranu verziju.
Dob je također glavni čimbenik rizika. Osim određenih karcinoma koji se gotovo uvijek javljaju u djece, rizik od većine karcinoma raste s dobi. To je zato što ljudi normalno akumuliraju mutacije u svojim genima tijekom vremena. Sa starošću, postoji povećan rizik da će jedna od vaših stanica dobiti dovoljno pogrešne vrste "pogotka" da dobije rak.
Važno je napomenuti da neki ljudi obolijevaju od raka čak i ako nemaju obiteljska povijest raka, pa čak i ako nisu izloženi nijednom poznatom većem karcinogenu.
Općenito govoreći, može se smanjiti rizik od raka smanjenjem izloženosti ovim mogućim genetski i epigenetski "pogoci".
Određeni postupci probira također mogu osigurati da se prekancerozna područja tijela rano otkriju kada lako se uklanjaju.
Onkogeneza se već dogodila kod ljudi s dijagnozom raka i taj se proces ne može preokrenuti. Mnoge vrste liječenja raka usmjerene su na uklanjanje kancerogenih stanica iz tijela. Na primjer, kirurg može ukloniti sve kancerogene stanice iz tijela, izliječivši osobu od bolesti. Drugi tretmani, poput kemoterapije, mogu se usredotočiti na ubijanje kancerogenih stanica. Takvi tretmani ne djeluju zaustavljanjem onkogeneze, već potpunim uklanjanjem kancerogenih stanica iz tijela.
Međutim, druge vrste liječenja raka sprječavaju da stanice raka budu jednako opasne za tijelo . Na primjer, određeni tretmani zaustavljaju sposobnost raka da formira nove krvne žile (angiogeneza). Drugi tretmani mogu usporiti rast raka na druge načine. Usporavajući rast raka, mogu pomoći raku da dobije daljnje genetske udare koji bi ga mogli otežati za liječenje. U tom smislu, ovi tretmani mogu usporiti ili čak zaustaviti proces onkogeneze. Međutim, većina ljudi će također trebati druge tretmane koji izravno uklanjaju rak iz tijela.
Što znači ako imate prekancerozne stanice