¿Qué es el cáncer?

En primer lugar, la palabra "cáncer" puede referirse a todos los tumores malignos en un sentido general, pero tiene un significado más limitado en patología: son todos los tumores que se originan a partir de tejido epitelial (en su mayoría cubiertos de A. Término general para tumores malignos de tejidos en la superficie de las cavidades corporales, algunos de los cuales constituyen las partes principales de órganos, como el hígado. ), mientras que los tumores malignos de otros tejidos a menudo se denominan "sarcomas" (como osteosarcoma, rabdomiosarcoma, etc.). Además, existen otros tumores malignos que no siguen estas convenciones de denominación por razones establecidas. Por ejemplo, un tumor maligno del sistema sanguíneo se llama leucemia y un tumor maligno del sistema linfático se llama enfermedad de Hodgkin. Por conveniencia, este artículo utiliza la palabra “cáncer” para referirse a tumores malignos. En general, todos los cánceres se originan a partir de nuestras propias células, que son nuevos cuerpos formados por la proliferación anormal de estas células. A diferencia de la proliferación de tejido normal, este tipo de proliferación no está completamente controlado por el cuerpo y el tejido nuevo producido no tiene las funciones del tejido normal. Su principal actividad es consumir continuamente los recursos del cuerpo, ocupar espacio y dividirse y proliferar cada vez más rápido. Ya sabemos que debido a que los recursos y el espacio disponibles para el cuerpo son limitados, las células en partes específicas se dividirán y proliferarán bajo la influencia de algunas señales solo cuando sea necesario (como traumatismos y mantenimiento de células perdidas durante las actividades diarias). . Estas señales de crecimiento generalmente se originan en otras células y se introducen en las células diana a través de una serie de mecanismos de transducción, lo que finalmente cambia la expresión genética de estas células para ingresar al ciclo de división. Por lo tanto, la pregunta de cómo las células se vuelven cancerosas sólo puede responderse estudiando los cambios en su comportamiento genético. La evidencia más temprana de que el cáncer puede tener un vínculo genético provino de la epidemiología. Las primeras encuestas han encontrado que las personas que han tenido cáncer en una generación anterior o en sus hermanos tienen tasas de cáncer más altas que las personas sin esos antecedentes familiares. Desde entonces, se ha descubierto que en algunas familias con múltiples tumores endocrinos sus descendientes tienen muchas más posibilidades de desarrollar tumores similares, lo que sugiere además que al menos algunos tumores están directamente relacionados genéticamente. Pero también es un estudio epidemiológico y los factores ambientales parecen estar estrechamente relacionados con el cáncer. Quizás el ejemplo más antiguo y famoso sea el informe de 1775 del cirujano británico P. Porter sobre la relación entre el contenido de la chimenea y el cáncer de escroto. Observó que la mayoría de los niños que desarrollaron cáncer de escroto luego se convirtieron en deshollinadores. Desde entonces, otras sustancias se han relacionado con una variedad de cánceres, por lo que ha habido un debate considerable sobre quién es el culpable, en términos de peligros genéticos y ambientales. Tras entrar en el siglo XX, otro posible mecanismo empezó a aparecer ante la vista de la gente, que son los virus. 1911, Patón. Rouse descubrió un virus en el tejido del fibrosarcoma de pollo que puede causar una transformación maligna de los fibroblastos en el medio de cultivo y también puede causar tumores después de ser transfectados en pollos normales. Por tanto, Roos propuso que los virus también pueden ser la causa de los tumores humanos. Esto añade otro sospechoso a la lista de posibles sospechosos. Los oncólogos, basándose en sus antecedentes académicos e intereses, sostienen un lado de las tres teorías y están atrapados en un largo debate que parece no tener fin.

El establecimiento del modelo de doble hélice del ADN en la década de 1950 llevó las ciencias biológicas a la era de la biología molecular. Casi todas las disciplinas biológicas se han visto afectadas por este descubrimiento histórico, y la investigación del cáncer no es una excepción. En 1958, dos investigadores de la Universidad de California en Berkeley aclararon por primera vez que el virus del sarcoma de Ruth es un retrovirus y descubrieron además que el virus puede causar cáncer porque fragmentos del gen viral ingresan al genoma de la persona infectada, finalmente que conducen a la infección. Cambios en el comportamiento genético del propio paciente y cáncer celular. Por lo tanto, llamaron a este segmento de gen viral cancerígeno "oncogén viral" (v-onc), y debido a que este gen causa el fibrosarcoma de pollo, también lo llamaron "gen del sarcoma viral" (v-src). Esta conclusión confirmó la hipótesis de Ruth de que los virus pueden ser la causa del cáncer. Por ello, en 1966, la Fundación Nobel le otorgó a Ruth el Premio de Biomedicina de ese año. Sin embargo, estudios posteriores no respaldaron que la infección directa por retrovirus causara tumores, por lo que no fue hasta finales de la década de 1970 que muchos consideraron la conclusión sobre la relación entre los oncogenes virales y el cáncer como una hipótesis prematura.

En 1976, Bishop (J.M.) y Varmus (H.E.) de la Universidad de California, San Francisco, encontraron genes muy similares a v-src en diferentes células normales de aves, por lo que especularon que estos genes También puede estar relacionado con el cáncer, y se especula que este fragmento también puede estar presente en más genes animales. Investigaciones posteriores confirmaron su sospecha de que este gen está ampliamente presente en las células de casi todos los animales vertebrados, desde peces hasta humanos, y es muy similar. Por eso, llamaron a estos genes "oncogenes celulares" (c-onc). La ubicuidad y similitud de estos genes son suficientes para indicar que originalmente son componentes normales de genomas biológicos, y la función de los oncogenes virales es activar o cambiar estos oncogenes celulares después de ingresar a las células, lo que en última instancia conduce a la aparición de cáncer. Más de 20 minutos después, se descubrieron genes similares, sentando las bases para la explicación del cáncer como una enfermedad estrechamente relacionada con la genética. Bishop y Varmus también ganaron el Premio Nobel de Biomedicina en 1989 por sus contribuciones a los mecanismos del cáncer.

En los primeros días de la explicación biológica molecular del cáncer, muchas personas eran igualmente escépticas. Quizás la pregunta más desconcertante sea: dado que c-onc es un gen tan "dañino", ¿por qué la selección natural no lo ha abandonado en el largo camino evolutivo? A medida que se profundiza en la comprensión de la señalización celular y el ciclo celular, esta pregunta tiene una respuesta. Resulta que la mayoría de los productos codificados por los protooncogenes son proteínas necesarias para el crecimiento y el desarrollo durante el período embrionario. Por ejemplo, el gen src descrito anteriormente codifica una proteasa necesaria para la señalización del crecimiento. Esta proteasa está ampliamente presente en varias células vivas y es indispensable para las actividades vitales. Sin embargo, en animales adultos, la expresión de estos genes está estrictamente controlada y su actividad es generalmente baja. Este mecanismo de control está controlado en gran medida por productos genéticos especializados, que más tarde se descubrió que eran "genes supresores de tumores". Ya en la década de 1970, antes de que se identificaran los protooncogenes, los experimentos celulares y los estudios epidemiológicos revelaron la existencia de algunos fenotipos genéticos que pueden inhibir la transformación celular (fenotipo es un término genético que se refiere a muchos genotipos posibles de un organismo que exhibe características de un genotipo concreto). Un experimento realizado en 1969 demostró que existe un gen que puede suprimir el cáncer. En este experimento, Harris fusionó células normales con células tumorales y descubrió que las células híbridas resultantes ya no presentaban las características de las células tumorales. Luego, utilizando métodos genéticos, los investigadores determinaron la ubicación del gen en el cromosoma. Cuando se eliminó el gen, las células fusionadas volvieron a mostrar características de células tumorales. En la última década del siglo pasado se han descubierto más de 10 genes similares, siendo quizás el más famoso el gen p53. La función normal de este tipo de genes es resistir los efectos de los protooncogenes e inhibir la división celular. La pérdida de función en estos genes conduce naturalmente al crecimiento celular sin restricciones y al cáncer.

En el proceso de evolución, el organismo también ha adquirido algunos mecanismos protectores para evitar el cáncer celular en otros aspectos, y quizás el más destacable de estos mecanismos sea la apoptosis. Este es el llamado mecanismo del "suicidio celular". Este no es un mecanismo de "prevención del cáncer" per se. La apoptosis también es común durante procesos fisiológicos como el desarrollo y la reparación de heridas. Mediante la apoptosis, el cuerpo elimina la proliferación celular innecesaria y garantiza la máxima optimización de los recursos y el espacio. El proceso de apoptosis está controlado por genes. Cuando algunas señales indican que puede ocurrir una proliferación celular anormal, estos genes se activan y dirigen la síntesis de algunas proteasas específicas, que hidrolizan estructuras necesarias para la supervivencia celular (como el esqueleto proteico de la propia célula y varias estructuras de membrana, etc.) células. ).Otro mecanismo de defensa proviene de limitar el número de divisiones celulares, y este es el papel de los telómeros. Se encuentra al final de los cromosomas y tiene la función de mantener la estabilidad cromosómica. Cada vez que se copia un cromosoma durante el ciclo celular, los telómeros se acortan un poco, hasta que finalmente se acortan a una longitud insostenible para su función, y la célula entra en la fase de senescencia donde finalmente muere. Por lo tanto, incluso si se produce un crecimiento celular inadecuado, si esta función reguladora de los telómeros puede funcionar normalmente, no provocará cáncer.

Sin embargo, si las células desarrollan mecanismos para evitar el acortamiento de los telómeros, podrán escapar de los controles que limitan su vida útil, que es lo que hacen las células cancerosas al producir la enzima telomerasa. La telomerasa reemplaza los telómeros, que normalmente se acortan durante la división, manteniendo así la integridad de los telómeros y las células cancerosas se convierten en células inmortales.

En los últimos años del siglo XX, finalmente tuvimos una teoría unificada y clara que describía la patogénesis del cáncer. En términos generales, la aparición del cáncer es un proceso de evolución gradual y de varias etapas, en el que las células se convierten en células malignas a través de una serie de cambios progresivos. Durante este proceso, a menudo se acumula una variedad de cambios genéticos, incluida la activación y alta expresión de protooncogenes, la inactivación de genes supresores de tumores y genes de apoptosis, y cambios funcionales en una gran cantidad de genes reguladores del ciclo celular. Este proceso puede ocurrir temprano en la vida debido a defectos genéticos congénitos (es decir, cánceres que se originan en células de la línea germinal heredadas), o más tarde en la vida debido a mutaciones genéticas somáticas causadas por diversos factores ambientales (que a menudo son más comunes). Por tanto, la aparición del cáncer se divide artificialmente en fase de iniciación, fase de promoción y fase de desarrollo. Debido a que las mutaciones que deben acumularse involucran a muchos genes, este cáncer generalmente progresa durante años o décadas.

De la discusión anterior, podemos encontrar que la esencia del cáncer en realidad se ha atribuido a anomalías en la estructura y función de los genes causadas por diversas razones, y eventualmente se reflejará la influencia de diversos factores ambientales y exógenos. en cambios genéticos. Este marco teórico se ha convertido en una base de investigación ampliamente aceptada para la investigación actual del cáncer y también es el foco del desarrollo de nuevos fármacos y métodos terapéuticos.