Qué son los oncogenes y cómo funcionan
En un organismo sano, los genes que llamamos oncogenes cumplen una función fisiológica fundamental. Codifican proteínas específicas que aseguran la proliferación (división) y diferenciación normal de las poblaciones celulares. Los productos de estos genes son diversos factores de crecimiento, proteínas nucleares, GTPasas y proteincinasas.
Es importante comprender que el desarrollo de un tumor no puede asociarse a la mutación de un solo oncogén. La transformación maligna requiere la interacción combinada de varios oncogenes a la vez, así como de genes responsables de la regulación del ciclo celular.
Principales ejemplos de oncogenes y sus funciones:
- c-erbB: es responsable de la síntesis del receptor del factor de crecimiento epidérmico.
- erbA: codifica un receptor sensible a las hormonas esteroideas.
- MYC: un gen con actividad múltiple que actúa como un potente estimulador de la división celular.
- BCR-ABL: un gen quimérico patológico. Produce una proteína híbrida que posee una actividad tirosincinasa desregulada.
- La cinasa aberrante JAK2 activa los factores de transcripción de la familia STAT. Como resultado, la célula comienza a mantener su proliferación de forma autónoma, incluso sin la participación de factores de crecimiento externos.
- Genes de ciclinas y cinasas dependientes de ciclinas: aseguran la entrada de la célula en reposo al ciclo mitótico.
Oncosupresores (antioncogenes)
Si los oncogenes estimulan la división celular, los oncosupresores (o antioncogenes) realizan exactamente la función opuesta. En condiciones normales, frenan la proliferación celular excesiva, actuando como un fusible biológico.
La patogénesis del crecimiento tumoral está estrechamente relacionada con el daño a estas estructuras. Las mutaciones genéticas conducen a la pérdida de la función supresora. Como resultado, la célula pierde los mecanismos de frenado, lo que crea las condiciones ideales para la división múltiple y el crecimiento ilimitado del grupo de células transformadas.
El guardián del genoma: la proteína p53
La proteína p53 es uno de los reguladores más importantes del ciclo celular. Su activación y cambio estructural ocurren cuando la célula se expone a factores desfavorables: penetración de virus, estado de hipoxia o daño directo al ADN.
El mecanismo de acción de p53 radica en que se une específicamente a ciertas regiones del ADN y suprime el crecimiento celular en la fase G1. Esto bloquea el ciclo celular hasta la completa resolución de las alteraciones. En las células dañadas, el contenido de p53 aumenta drásticamente, lo que le da a la célula el tiempo necesario para la reparación del ADN.
Si los daños son críticos y no se pueden reparar, normalmente p53 inicia la apoptosis, el «suicidio celular» programado. En las células tumorales, este mecanismo de defensa está roto: las mutaciones del gen p53 se detectan en casi el 50% de los casos de todas las neoplasias.
El papel de la proteína p27 en el ciclo celular
Otro supresor importante del crecimiento tumoral es la proteína p27. Su mecanismo de acción se basa en la interacción directa con la ciclina y proteínas específicas Cdpk (Cyclin dependent proteinkinase). Al formar un complejo con ellas, p27 bloquea de forma fiable la entrada de la célula en la fase S del ciclo celular, evitando la duplicación prematura del material genético.
La importancia clínica de esta proteína es especialmente grande en la oncología práctica. En particular, la evaluación de su actividad se utiliza para el diagnóstico del cáncer de mama. Se ha demostrado que la disminución del nivel de p27 es un signo pronóstico desfavorable que indica un curso clínico agresivo.
En resumen: respuestas a preguntas sobre el tema
¿Qué otros antioncogenes principales se conocen además de p53 y p27?
Además de p53 y p27, las fuentes indican como antioncogenes/genes supresores de tumores los siguientes: Rb, un gen supresor; la pérdida de la función de los genes supresores conduce al cáncer, citándose el retinoblastoma como ejemplo de pérdida del gen Rb; BRCA1/BRCA2, genes supresores de tumores en el cáncer de mama cuyos productos participan en la reparación del ADN y la regulación del ciclo celular; la pérdida de su función provoca alteraciones en la reparación del ADN, el control del ciclo celular y la apoptosis; APC, un antioncogen relacionado con el control del número de células y los contactos intercelulares.
¿Qué mecanismos de inactivación de los oncosupresores existen además de las mutaciones genéticas?
Además de las mutaciones genéticas, las fuentes señalan un mecanismo epigenético de inactivación de los genes supresores: la hipermetilación selectiva de los promotores provoca el «silenciamiento» de los genes supresores y es una alternativa a la mutación del gen supresor. Los cambios epigenéticos son alteraciones hereditarias reversibles de la expresión génica sin mutaciones en la secuencia del ADN. Los mecanismos de regulación epigenética incluyen la metilación del ADN y las modificaciones postraduccionales de histonas; los cambios en la cromatina mediante acetilación y metilación de histonas pueden provocar la activación o represión de la transcripción.
Es fácil recordar el equilibrio mediante la analogía de un automóvil: los oncogenes son el «acelerador» (estimulan la división) y los oncosupresores son el «freno» (detienen el ciclo). Si el acelerador se atasca (hiperactivación del oncogén) o los frenos fallan (mutación del supresor), la célula avanza a gran velocidad hacia la transformación tumoral.
Preguntas de clases y exámenes
¿Puede una mutación en un solo oncogén provocar cáncer?
No, para el desarrollo de un tumor completo siempre se requiere la interacción de varios oncogenes mutados y genes que regulan la proliferación.
¿En qué fase detiene la proteína p53 el ciclo celular?
La proteína p53 bloquea la división celular en la fase G1, dándole tiempo para reparar el ADN dañado hasta la completa eliminación de las alteraciones.
¿Qué ocurre si la proteína p53 detecta que el ADN no se puede reparar?
En tal caso, p53 inicia la apoptosis, el proceso de «suicidio» celular programado, para evitar la proliferación del clon mutante.
¿Para qué se determina el nivel de la proteína p27 en la práctica clínica?
Se utiliza en el diagnóstico del cáncer de mama. La disminución del nivel de p27 es un signo pronóstico desfavorable.
Qué más repasar sobre el tema
- Mecanismos de activación de los factores de transcripción de la familia STAT
- El papel del gen quimérico BCR-ABL y su actividad tirosincinasa desregulada
- Interacción de ciclinas y cinasas dependientes de ciclinas (Cdpk) en el ciclo mitótico
- Procesos de reparación del ADN durante la detención del ciclo celular en la fase G1
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