Krebsbiologie: Können sich Tumore aus Zellen bilden, die genetisch identisch mit nicht-Krebszellen sind?

Kann sich ein Tumor ohne genetische Mutationen bilden? Ich interessiere mich speziell für einen Tumor, der später zu Krebs führen könnte.

Sehr gute Frage! Mir ist kein Krebstyp bekannt, bei dem das Genom vollständig intakt ist. Es gibt Krebsarten, die durch Viren wie das humane Papillomavirus verursacht werden, aber auch hier werden virale Sequenzen in das Genom der Wirtszelle eingefügt.
Jemand hat eine knappe Abstimmung zu dieser Frage eingeleitet. Dies ist keine umfassende Frage. Es ist eine sehr spezifische Frage, die einfach darauf angewiesen ist, dass der richtige Experte kommt und sagt: „Nein. Es scheint, dass dies eine Voraussetzung für Krebswachstum ist. Siehe Review X.“ „So definieren wir semantisch einen Krebs gemäß Zitat A.“ , oder "Ja, es gibt einen seltenen Fall von Krebs, der auf diese Weise funktioniert. Siehe Wikipedia-Link." Wo ist da die Breite?

Antworten (4)

Das ist eine sehr interessante Frage, die schon lange im Zentrum der Krebsforschung steht. Ich denke, es unterteilt sich in drei Themen.

Gibt es nicht-genetische Mechanismen, die eine unkontrollierte Zellproliferation induzieren können?

Ja, zumindest in experimentellen Settings. Es gibt viele Viren, die eine Proliferation in ihrer Wirtszelle induzieren, und es wurden virale Gene/Proteine ​​identifiziert, die die Regulationsmaschinerie des Zellzyklus der Wirtszelle deaktivieren können. Ein gut untersuchtes Beispiel ist das SV40 Large-T-Gen (aus Simian Virus 40 ); Dieses Gen kann in Zellen exprimiert werden, um eine vorübergehende, reversible Zellproliferation zu bewirken, und zwar durch Wechselwirkung mit Wirtsproteinen, ohne genetische Veränderungen zu verursachen. Siehe zum Beispiel diesen Artikel .

Können solche genetisch normalen Zellen fortschreiten, um Tumore zu bilden?

Kommt darauf an, was man unter "Tumor" versteht. Meines Wissens sind Tumore, die groß genug sind, um ein ernsthaftes medizinisches Problem darzustellen, immer auf die eine oder andere Weise genetisch verändert. Es gibt viele Viren, die beim Menschen Tumore verursachen, zum Beispiel Epstein-Barr- und Papillom (HPV) -Viren, aber in allen Fällen werden Virussequenzen gefunden, die in das Wirtsgenom integriert sind. Dies kann daran liegen, dass die Entwicklung großer Tumore viele Zellteilungen erfordert und jede nicht-genetische Veränderung, die die Proliferation antreibt, wahrscheinlich auf dem Weg verloren geht.

Andererseits verursacht das HPV-Virus häufig Warzen, die technisch gesehen kleine gutartige Tumore sind. Soweit ich weiß, ist dazu keine genetische Veränderung der Wirtszelle erforderlich; vielmehr repliziert sich das Virus aus seiner eigenen separaten DNA, während es gleichzeitig die Proliferation von Keratinozytenzellen antreibt , um dieses Wachstum zu verursachen. Dieses Beispiel zeigt also, dass kleine „Tumoren“ auch ohne genetische Ursache entstehen können. Vielleicht gibt es eine Grenze dafür, wie groß Tumore ohne genetische Veränderungen wachsen können.

Können genetisch normale Zellen Krebs bilden, also einen bösartigen (invasiven) Tumor?

Nein, soweit ich weiß, wurde dies noch nie beobachtet. Große bösartige Tumoren ohne genetische Veränderungen sind aus den oben genannten Gründen unwahrscheinlich. Es gibt Fälle von metastasierendem Krebs, bei denen der Primärtumor so klein ist, dass er nicht lokalisiert werden kann, aber in diesen Fällen sind die metastatischen Zellen erneut genetisch verändert. Experimentell ist es möglich, invasives Verhalten in Zelllinien zu erzeugen, indem Onkogene wie ras exprimiert werden, aber diese Gene sind zunächst mutiert. Außerdem haben normale Zellen Mechanismen, die solche Veränderungen erkennen, was zur Seneszenz führt, und sie müssen zuerst durch Mutationen inaktiviert werden. Die Transformation zu einem invasiven Phänotyp wird normalerweise nicht durch Viren verursacht, wahrscheinlich weil sie dem Virus keinen Vorteil verschaffen würde (anders als die Zellproliferation).

Weitere Informationen finden Sie in Robert Weinbergs Krebs-Lehrbuch , das diese Themen gut diskutiert. Dieser Artikel bietet auch eine historische Perspektive der Tumorvirologie mit einigen interessanten Hinweisen.

  • Angesichts der Inzidenzrate von Krebs ist es wahrscheinlich, dass meist mehrere einigermaßen unabhängige Ereignisse eintreten müssen, damit Krebs entsteht (siehe die berühmte Interpretation der zugrunde liegenden Daten/Denkweise von Hanahan et Weinberg 2000 )
  • Epigenetische Veränderungen scheinen ein wahrscheinlicher Faktor zu sein, der zu Krebs beiträgt ( Zusammenfassung eines Experiments, wo sie auch kausal/induzierend sind )
  • Es wurde mit gutem Grund vermutet, dass die intrinsische Variabilität von (bio)chemischen Reaktionen, an denen oft nur eine kleine Anzahl von Kopien der beteiligten Moleküle beteiligt ist, zu Krebs beitragen könnte (zB: Ansel et al. 2008 ). (Hinweis: Diese Hypothese für Krebs direkt durch Experimente anzugehen, wäre ziemlich schwierig / vielleicht unmöglich)
  • Keines der oben genannten Punkte sollte als Widerspruch gegen die Relevanz genetischer Mutationen angesehen werden

Ich würde mich aus dem einfachen Grund für NEIN entscheiden: Damit eine Zelle bösartig (krebsartig) wird, müssen Zellen mehrere Barrieren durchbrechen. Einer davon ist, Telomerase aktivieren zu können, ein Enzym, das Telomere wiederherstellt und unendliche Zellteilungen ermöglicht.

Ein weiterer wichtiger Teil ist es, die Apoptose ignorieren zu können . Das ist der programmierte Zelltod. Spezifische Zellsignale führen zu systematischen chemischen Veränderungen und Zelltod. Für Krebszellen ist es also wichtig, dieses Signal ignorieren zu können.

Dies sind nur zwei grundlegende Dinge, damit eine Zelle krebsartig wird.

Änderungen daran führen zwangsläufig zu einer Veränderung der DNA. Ich habe jedoch keinen direkten Beweis und arbeite nicht in diesem Bereich.

Neugierig auf die obige Antwort: Ich stimme zu, dass es in der Situation von Krebs Veränderungen in der DNA gibt und genetische Mutationen bei allen Krebsarten gefunden werden. Ich stimme auch zu, dass eine Zelle mehrere Barrieren überwinden muss, um krebsartig zu werden, und irgendwann sind Mutationen in der DNA eine der Barrieren. Aber wie beweist es, dass eine Zelle nicht schneller proliferieren kann, beispielsweise aufgrund von: nur metabolischen Veränderungen? Wie ist es notwendig, dass eine genetische Mutation vorhanden sein muss, um möglicherweise eine Zelle zu veranlassen, sich stärker zu vermehren, was weiter zu einer Situation von Tumor und weiterem Krebs führen könnte.
Denn es gibt mehrere Sicherheitsmechanismen, wie die von mir erwähnten. Selbst wenn sich die Zelle viel schneller vermehrt hat, wird sie früher oder später aufgrund all der Fehler sterben, nachdem die Telomere erschöpft sind. Und selbst wenn sich Zellen plötzlich zu vermehren begannen, könnte das Signal für Apoptose diesen Revolutionsversuch leicht stoppen.
oder einige metabolische Veränderungen führen dazu, dass die Proliferation und Aktivierung von Onkogenen beginnt ... was dazu führt, dass mehr genetische Mutationen angesammelt werden und in der Lage sind, mit allen Barrieren zu kämpfen, die das Tumorwachstum stoppen können. Ich stimme immer noch nicht zu, warum eine genetische Mutation ein Anfang für eine Zelle sein muss, um eine Übervermehrung zu erkennen oder Krebs zu entwickeln. Es ist wahrscheinlich die Summe von allem...(Anfang könnte alles sein..genetisch, metabolisch oder epigenetisch). Letztlich sind Veränderungen auf allen Regulationsebenen in Krebszellen gestört.
@Crazy im Prinzip hast du recht --- in einer einzelnen Zelle kann eine unkontrollierte Zellproliferation durch nicht genetische Mechanismen (insbesondere durch Viren) verursacht werden. Ich denke, der Hauptgrund, warum (große) Tumore immer genetische Veränderungen zeigen, ist, dass die Veränderungen, die die Proliferation antreiben, über viele Generationen von Zellen intakt bleiben müssen.

Endometriose passt zu dieser Definition. In vielerlei Hinsicht ist Endometriose wie metastasierender Krebs. Endometriose ist die Bewegung von Fragmenten der Gebärmutterschleimhaut aus der Gebärmutter (vermutlich über die Eileiter) zu anderen Stellen im Körper. Dort implantieren sich diese Fragmente und rufen eine Gefäßversorgung an, um sie zu ernähren. Endometriosefragmente verursachen normalerweise Probleme im Unterleib und Becken, aber sie können überall hin gelangen, einschließlich Haut, Lunge und Gehirn. Metastasierung ist dafür kein unpassender Name.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3942279/ https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21195968

Diese Fragmente wachsen und verkleben Dinge (wie Eingeweide) und verursachen die gleichen Probleme, die Krebs an diesen Stellen verursachen kann. Sie bluten mit dem Menstruationszyklus. Endometriose in der Lunge kann Hämoptyse verursachen. Die Massen von Endometriumgewebe und das Blut und die Flüssigkeit, die sie ansammeln, können zu Endometriomen werden: gutartige Tumore, die Ansammlungen von Gewebe und Blut sind, die bei der Bildgebung mit Krebstumoren verwechselt werden können.

Das Endometriumgewebe, das dies verursacht, ist nicht mutiert. Sie sind einfach am falschen Ort. Endometriose kann jedoch zu einem echten Krebs führen. Es ist bekannt, dass sich ein klarzelliges Karzinom in Ablagerungen von Endometriose bildet.

Das ist eine faszinierende Antwort! Beim Lesen einer der von Ihnen verlinkten Rezensionen heißt es jedoch: "Es gibt Hinweise darauf, dass Endometriose genetische Veränderungen aufweist, die einigen Krebsarten ähneln", unter Bezugnahme auf dieses Papier: ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11093061 - obwohl ich es nicht bin sicher des jüngsten Konsens des Feldes darüber.
PS Ich empfehle keine Ablehnung dieser Antwort, da sie für jemanden, der sich für diese Frage interessiert, sehr relevant sein wird - aber der Vorbehalt, dass wir uns über genetische Veränderungen nicht sicher sind, ist ziemlich wichtig.
Krebsbiologie: Können sich Tumore aus Zellen bilden, die genetisch identisch mit nicht-Krebszellen sind?
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