Il gene p53 e il suo ruolo nel cancro

Contenuto

• Funzione del gene p53
• p53 Mutazioni geniche
• Tumori e mutazioni geniche p53

Il gene p53 (TP53) è un gene che è mutato in molti tumori ed è la mutazione genica più comune trovata nelle cellule tumorali. Il gene è un tipo di gene soppressore del tumore che codifica per una proteina che inibisce lo sviluppo e la crescita dei tumori. Essendo un gene che è stato coniato "il guardiano del genoma", quando inattivato, può anche svolgere un ruolo nella persistenza, crescita e diffusione di un cancro che si sviluppa. Ulteriori informazioni sulle funzioni di TP53, su come agisce per impedire la formazione del cancro, su come può essere danneggiato e sulle terapie che possono aiutare a riattivare il suo effetto.

Il gene p53 (p53) o le sue proteine ​​è anche indicato come proteina tumorale p53, antigene tumorale cellulare p53, fosfoproteina p53, antigene NY-CO-13 o proteina 53 correlata alla trasformazione.

Funzione del gene p53

Esistono due tipi di geni importanti nello sviluppo e nella crescita dei tumori: oncogeni e geni oncosoppressori. Molto spesso, un accumulo di mutazioni in tutti e due oncogeni e geni oncosoppressori sono responsabili dello sviluppo del cancro.

Oncogeni vs geni soppressori del tumore

Gli oncogeni sorgono quando i geni normali presenti nel corpo (proto-oncogeni) vengono mutati provocandone l'attivazione (continuamente accesi). Questi geni codificano per proteine ​​che controllano la divisione cellulare e l'attivazione potrebbe essere considerata analoga all'avere l'acceleratore bloccato in posizione abbassata in un'auto.

I geni oncosoppressori, al contrario, codificano per proteine ​​che funzionano per riparare il DNA danneggiato (quindi una cellula non può diventare una cellula cancerosa), o provocare la morte (morte cellulare programmata o apoptosi) di cellule che non possono essere riparate ( quindi non possono diventare una cellula cancerosa). Possono anche avere altre funzioni importanti nella crescita del cancro, come svolgere un ruolo nella regolazione della divisione cellulare o dell'angiogenesi (la crescita di nuovi vasi sanguigni per nutrire un tumore). Usando l'analogia sopra, i geni soppressori del tumore possono essere pensati come i freni di un'auto.

Un tipo di gene soppressore del tumore che più persone conoscono sono i geni BRCA. È noto che le mutazioni del gene BRCA sono associate allo sviluppo del cancro al seno e di altri tumori.

Come funziona il gene p53 per prevenire il cancro

La P53 è una proteina la cui funzione principale è quella di riparare il DNA per impedire che il DNA alterato venga trasmesso alle cellule figlie. Quando il danno nel DNA è troppo esteso per essere riparato, le proteine ​​P53 segnalano alle cellule di subire la morte cellulare programmata (apoptosi).

Guadagno di funzione

Il gene p53 è mutato in circa il 50% delle cellule tumorali, ma oltre al suo ruolo nella soppressione del tumore, le cellule tumorali stesse possono trovare modi per inattivare e alterare il gene portando a nuove funzioni che aiutano a sostenere la crescita di un cancro. Questi sono indicati come "guadagno di funzioni". Alcuni di questi guadagni di funzioni possono includere:

• Indurre resistenza ai farmaci antitumorali
• Regolazione del metabolismo (per dare alle cellule tumorali un vantaggio rispetto alle cellule normali)
• Promuovere la diffusione del tumore (metastasi)
• Migliorare la crescita del tumore
• Inibizione dell'apoptosi delle cellule tumorali
• Indurre instabilità genomica
• Facilitare l'angiogenesi

Un'analogia che descrive il gene P53

Un modo molto semplicistico di guardare al gene p53 sarebbe immaginarti come il gene p53 e un idraulico come una delle proteine ​​che puoi controllare. Se hai una perdita d'acqua e stai "funzionando correttamente", potresti fare una telefonata all'idraulico. L'idraulico potrebbe quindi venire a casa tua e riparare il rubinetto che perde o potresti rimuoverlo completamente per fermare la perdita d'acqua. Se non fossi in grado di effettuare la chiamata (analogo a un gene p53 difettoso), l'idraulico non verrebbe chiamato e la perdita continuerebbe (analogamente alla divisione delle cellule tumorali). Inoltre, non saresti in grado di chiudere l'acqua, che alla fine allagherebbe la tua casa.

Una volta che la tua casa è allagata, il rubinetto può quindi assumere una vita propria, impedendoti di spegnerlo, impedendo ad altri idraulici di avvicinarsi, accelerando il flusso dell'acqua e aggiungendo nuovi tubi che perdono intorno alla tua casa, alcuni che non sono nemmeno collegati al rubinetto che perde iniziale.

p53 Mutazioni geniche

Una mutazione nel gene p53 (situato sul cromosoma 17) è la mutazione più comune trovata nelle cellule tumorali ed è presente in oltre il 50% dei tumori. Parlare di mutazioni geniche e cancro, specialmente con i geni oncosoppressori, è fonte di confusione, perché ci sono due tipi principali: germinale e somatico.

Germline vs. mutazioni somatiche

Mutazioni germinali (mutazioni ereditabili) sono il tipo di mutazioni che possono interessare le persone quando si chiedono se hanno una predisposizione genetica al cancro. Le mutazioni sono presenti dalla nascita e colpiscono ogni cellula del corpo. Sono ora disponibili test genetici che controllano diverse mutazioni germinali che aumentano il rischio di cancro, come i geni BRCA mutati. Le mutazioni germinali nel gene TP53 sono rare e associate a una specifica sindrome del cancro nota come sindrome di Li-Fraumeni.

Le persone con sindrome di Li-Fraumeni spesso sviluppano il cancro da bambini o giovani adulti e la mutazione germinale è associata ad un alto rischio di cancro nel corso della vita come cancro al seno, cancro alle ossa, cancro muscolare e altro.

Mutazioni somatiche (mutazioni acquisite) non sono presenti dalla nascita ma sorgono nel processo di trasformazione di una cellula in una cellula cancerosa. Sono presenti solo nel tipo di cellula associata al cancro (come le cellule di cancro ai polmoni) e non in altre cellule del corpo. Le mutazioni somatiche o acquisite sono di gran lunga i tipi più comuni di mutazioni associate al cancro.

Mutazioni geniche ereditarie (germinali) vs. acquisite (somatiche)

In che modo il gene p53 può essere danneggiato (inattivato)

Il gene p53 può essere danneggiato (mutato) da sostanze cancerogene nell'ambiente (agenti cancerogeni) come il fumo di tabacco, la luce ultravioletta e l'acido aristolochico chimico (con cancro della vescica). Spesso, tuttavia, la tossina che porta alla mutazione è sconosciuta.

Cosa succede se il gene p53 viene inattivato?

Se il gene è inattivato, non codifica più per le proteine ​​che portano alle funzioni sopra indicate. Pertanto, quando un'altra forma di danno al DNA si verifica in un'altra regione del genoma, il danno non viene riparato e può provocare lo sviluppo del cancro.

Tumori e mutazioni geniche p53

Le mutazioni del gene TP53 sono presenti in circa il 50% dei tumori complessivi, ma si trovano più comunemente in alcuni tipi rispetto ad altri. Le mutazioni nel gene p53 sono state una delle grandi sfide nel trattamento del cancro poiché questi geni funzionano per mantenere la stabilità del genoma. Con un gene p53 funzionante, possono verificarsi ulteriori mutazioni che facilitano la crescita di un cancro e conferiscono resistenza ai trattamenti.

Tumori associati a mutazioni geniche p53

Esiste un'ampia gamma di tumori associati a mutazioni nel gene p53. alcuni di questi includono:

• Cancro alla vescica
• Cancro al seno: il gene TP53 è mutato in circa il 20-40% dei tumori al seno.
• Cancro al cervello (diversi tipi)
• Colangiocarcinoma
• Cancro a cellule squamose della testa e del collo
• Cancro al fegato
• Cancro al polmone: il gene TP53 è mutato nella maggior parte dei tumori polmonari a piccole cellule.
• Cancro colorettale
• Osteosarcoma (cancro alle ossa) e miosarcoma (cancro ai muscoli)
• Cancro ovarico
• Carcinoma adrenocorticolo

Una volta mutato, sempre mutato? Targeting del gene p53

A causa della grande importanza che le mutazioni di TP53 giocano nel cancro, i ricercatori hanno cercato modi per riattivare il gene. Sebbene la scienza sia molto complessa, sta avanzando e piccole molecole note come inibitori MDMX vengono ora valutate in studi clinici per persone con tumori legati al sangue.

Questa è un'area in cui gli approcci dietetici possono essere sfruttati anche in futuro. A differenza della strategia alla base delle piccole molecole osservate (che inibiscono il legame di MDM2 a p53), i fitonutrienti in alcuni alimenti a base vegetale possono ridurre direttamente l'espressione di MDM2. È stato scoperto che un certo numero di prodotti naturali altera l'espressione in laboratorio, con il particolare prodotto naturale pensato per funzionare per diversi tipi di cancro. Gli esempi includono la genisteina flavonoide nel cancro alla prostata e al seno, la melatonina nel cancro al seno e la curcumina (un componente della curcuma speziata) nei tumori della prostata, del polmone e della mammella.

Una parola da Verywell

Il gene p53 è un gene che quando mutato gioca un ruolo importante in molti tumori. I tentativi di riattivare il gene sono stati impegnativi, ma la scienza è arrivata al punto in cui i primi studi clinici stanno esaminando farmaci che potrebbero avere un impatto sulla sua funzione. Inoltre, coloro che hanno promosso una dieta sana per le persone che vivono con il cancro possono essere incoraggiati da recenti studi sui prodotti naturali e sulla funzione del gene p53. Detto questo, le prove non sono quasi al punto in cui i ricercatori farebbero raccomandazioni dietetiche.

È anche importante sottolineare la cautela quando si tratta di questi prodotti naturali. Non è passato molto tempo da quando, dopo aver scoperto che le persone che seguivano una dieta ricca di alimenti contenenti beta-carotina avevano un minor rischio di cancro ai polmoni, i ricercatori hanno deciso di studiare il potenziale effetto degli integratori di beta-carotina sul rischio. A differenza del rischio ridotto osservato con la beta-carotina alimentare, la beta-carotina sotto forma di integratore era associata ad un aumentato rischio di sviluppare la malattia.