ชีวเคมีของการเกิดมะเร็ง

วันที่ 20-11-2012 | อ่าน : 17227

ชีวเคมีของการเกิดมะเร็ง

โดย อ.กมล ไชยสิทธิ์

มะเร็งเป็นสาเหตุการตายสำคัญของประชากรชาวไทย ซึ่งการเกิดมะเร็งนั้นเกี่ยวข้องโดยตรงกับสารพันธุกรรม และระบบภูมิคุ้มกันของร่างกาย แต่การเกิดมะเร็งนั้นต้องอาศัยขั้นตอนการเกิดที่สลับซับซ้อน โดยการศึกษาให้เข้าใจถึงกลไกการเกิดมะเร็งจำเป็นต้องรู้ถึงเซลล์และการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมเพื่อเป็นพื้นฐานในการศึกษา โดยการเกิดมะเร็งนั้นจะมียีน ที่เกี่ยวข้องอยู่ 4 กลุ่มใหญ่ๆ ได้แก่

1. Tumor suppressor genes

2. Oncogene

3. DNA repair gene

4. Telomerase gene

1. Tumor suppressor genes

โดยปกติแล้วยีนเหล่านี้ทำหน้าที่ควบคุมไม่ให้เซลล์แบ่งตัวมากเกินไป ซึ่งในภาวะปกติยีนนี้จะทำหน้าที่อยู่เพื่อจะควบคุมเซลล์ไว้ให้สมดุล แต่การยับยั้ง tumor suppressor genes เป็นสาเหตุหนึ่งของการเกิดมะเร็ง โดยการยับยั้งนั้นเกิดได้หลายสาเหตุ เช่น การขาดหายไปของยีนที่ตำแหน่งนั้นๆ (Allele loss) การขาดหายไปของโครโมโซมที่ยีนนั้นอยู่ (chromosome deletion) หรือการเกิดการเปลี่ยนแปลงระดับ DNA เกิด mutation ทำให้ยีนนั้นทำหน้าที่ผิดปกติไปจนสูญเสียความสามารถในการควบคุมการแบ่งตัวของเซลล์ได้

2. Oncogene

Oncogene สร้าง oncoproteins หลายชนิดที่มีคุณสมบัติเป็น growth factor, growth factor receptors, protein tyrosine kinases, serine-threonine protein kinases, guanine nucleotide-binding proteins (G-protein) และ nuclear protein ซึ่งโปรตีนหรือสารที่สร้างขึ้นมาสามารถที่จะกระตุ้นให้เซลล์มีการเจริญเติบโตและแบ่งตัวเพิ่มจำนวนได้

3. DNA repair gene

เป็นยีนที่ทำหน้าที่คอยซ่อมแซมยีนเมื่อยีนได้รับความเสียหาย หรือมีการจับคู่ของยีนที่ผิดปกติไป หากฟังก์ชั่นของยีนดังกล่าวสูญเสียไปย่อมเกิดผลเสียตามมา

4. Telomerase gene

เอนไซม์ telomerase ในคน telomeric DNA จะเป็น tandem repeats ของนิวคลีโอไทด์ AGGGTT การที่ telomerase ช่วยเพิ่มนิวคลีโอไทด์ที่เป็น tandem repeat เข้าไป เพื่อจะเป็นแม่พิมพ์ให้ primer เข้ามาจับ และมีการสังเคราะห์ DNA ของอีกสายหนึ่ง เพื่อให้โครโมโซมยาวเท่าเดิม และป้องกันการสูญเสียยีนสำคัญที่อยู่ใกล้ปลายโครโมโซม

ใน somatic cells ที่มีอายุมากขึ้น เอนไซม์ telomerase ไม่ทำงาน จึงทำให้ telomere สั้นลง แต่ถ้ามีความผิดปกติของ telomerase คือ ทำงานมากขึ้นก็จะทำให้โครโมโซมยาวขึ้น เซลล์จะแบ่งตัวได้โดยไม่มีขีดจำกัดซึ่งพบได้ในเซลล์มะเร็งบางชนิด ปัจจุบันจึงได้นำความรู้นี้มาพัฒนาสารที่ยับยั้ง telomerase เพื่อที่จะทำให้ปลายโครโมโซมสั้นลง เซลล์มะเร็งก็จะตายได้

ยีนต่างๆ เกี่ยวข้องกับการเกิดมะเร็ง เมื่อมีการผิดปกติของยีนดังกล่าวต่อไปนี้ จะสามารถส่งผลให้เสี่ยงต่อการเกิดมะเร็งได้

[Oncogene]

ยีนสำหรับการสร้าง growth factor หรือ receptors

PDGF สำหรับการสร้าง platelet derived growth factor ส่วนเกี่ยวข้องกับการเกิด glioma

erb-B สร้าง receptor ของ epidermal growth factor ส่วนเกี่ยวข้องกับการเกิด glioblastoma และ breast cancer

erb-B2 เรียกว่า HER-2 หรือ neu สร้าง growth factor receptor ส่วนเกี่ยวข้องกับการเกิด breast cancer, salivary gland และ ovarian cancer

RET สร้าง growth factor receptor ส่วนเกี่ยวข้องกับการเกิด thyroid cancer

ยีนสำหรับ การส่ง relay stimulatory signaling pathway

Ki-ras มีส่วนเกี่ยวข้องกับการเกิด lung, ovarian, colon และ pancreatic cancer

N-ras มีส่วนเกี่ยวข้องกับการเกิด leukemia

ยีนสำหรับ transcription factors ที่ activate growth-promoting genes

c-myc มีส่วนเกี่ยวข้องกับการเกิด leukemia, breast, stomach และ lung cancer

N-myc มีส่วนเกี่ยวข้องกับการเกิด neuroblastoma (nerve cell cancer) และ glioblastoma

L-myc มีส่วนเกี่ยวข้องกับการเกิด lung cancer

ยีนสำหรับโมเลกุลอื่นๆ

Bcl-2 สำหรับโปรตีนที่ป้องกันการเกิด apoptosis มีส่วนเกี่ยวข้องกับการเกิด follicular B cell lymphoma

Bcl-1 บางครั้งเรียกว่า PRAD1 สำหรับ cyclin D1 เป็นตัวช่วยให้ cell cycle ดำเนินต่อไปได้ มีส่วนเกี่ยวข้องกับการเกิด breast, head และ neck cancer

MDM2 สำหรับโปรตีนเป็น antagonist ต่อ p53 tumor suppressor protein มีส่วนเกี่ยวข้องกับการเกิด sarcomas และมะเร็งอื่นๆ

[Tumor suppressor genes]

ยีนสำหรับโปรตีนใน cytoplasm

APC มีส่วนเกี่ยวข้องกับการเกิด stomach cancer

DPC4 สำหรับโมเลกุลที่เป็นตัวส่งสัญญาณที่มีผลต่อการยับยั้งการแบ่งตัวของ cell division มีส่วนเกี่ยวข้องกับการเกิด pancreatic cancer

NF-1 สำหรับโปรตีนที่ทำหน้าที่ยับยั้งการทำงานของ Ras protein มีส่วนเกี่ยวข้องกับการเกิด neurofibroma และ pheochromocytoma (มะเร็งของ peripheral nervous system) และ myeloid leukemia

NF-2 มีส่วนเกี่ยวข้องกับการเกิด meningioma และ ependymoma (brain cancer) และ schwannoma

ยีนสำหรับโปรตีนในนิวเคลียส

MTS1 สำหรับ p16 protein ที่ทำหน้าที่ทำลาย cell cycle มีส่วนเกี่ยวข้องกับการเกิดมะเร็งได้หลายระบบ

RB สำหรับ pRB protein ยับยั้ง cell cycle มีส่วนเกี่ยวข้องกับการเกิด retinoblastoma, bone, bladder, small cell lung และ breast cancer

p53 สำหรับ p53 protein ทำให้ cell cycle หยุด และเหนี่ยวนำให้เกิด apoptosis ของเซลล์ที่ผิดปกติ มีส่วนเกี่ยวข้องกับการเกิดมะเร็งหลายระบบ

WT1 มีส่วนเกี่ยวข้องกับการเกิด Wilm’s tumor ที่ไต

ยีนสำหรับโปรตีนที่อยู่ในเซลล์แต่ไม่แน่ชัดในตำแหน่งที่พบ

BRCA1 มีส่วนเกี่ยวข้องกับการเกิด breast และ ovarian cancer

BRCA2 มีส่วนเกี่ยวข้องกับการเกิด breast cancer

VHL มีส่วนเกี่ยวข้องกับการเกิด renal cell cancer

เอกสารอ้างอิง

1. นรินทร์ วรวุฒิ. Cancer biology. ใน วิทยา ศรีดามา (บรรณาธิการ), ตำราอายุรศาสตร์ 4, หน้า 290-316. กรุงเทพมหานคร: โรงพิมพ์แห่งจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย 2550

2. Weinberg RA. How cancer arises. Scientific American 1996; 275(3):62-71.

3. Cooper GM. The Cell: A molecular approach 2nd ed. ASM Press, pp. 609-650. 2000

4. การซ่อมแซม DNA . [Available on 28 Jan 2008] http://www.agi.nu.ac.th/webnewasp/ereading/gene/unit7.pdf

5. ยีนและการแสดงออกของยีน. [Available on 28 Jan 2008] www.si.mahidol.ac.th/department/Biochemistry/home/announcement

หากมีปัญหาสุขภาพผู้ป่วยมะเร็ง เราคืออีกหนึ่งทางออก ที่จะช่วยให้ผู้ป่วยกลับมาใช้ชีวิตปกติได้อีกครั้ง ปรึกษาผู้เชี่ยวชาญ โปรดคลิก inbox Facebook ชมรมฟื้นฟูสุขภาพผู้ป่วยโรคมะเร็ง