Vėžio ląstelės ir įprastos ląstelės: kuo jos skiriasi?

Yra daug skirtumų tarp vėžinių ląstelių ir normalių ląstelių. Kai kurie skirtumai yra gerai žinomi, o kiti buvo atrasti tik neseniai ir yra mažiau suprantami. Jums gali būti įdomu, kuo skiriasi vėžio ląstelės, kai susidorojate su savo ar artimo žmogaus vėžiu.

Mokslininkams suprantant, kaip vėžinės ląstelės veikia kitaip nei įprastos ląstelės, sukuriamas pagrindas kurti gydymo metodus, skirtus kūnui atsikratyti vėžinių ląstelių nepažeidžiant normalių ląstelių.

Pirmoje šio sąrašo dalyje aptariami pagrindiniai vėžinių ląstelių ir sveikų ląstelių skirtumai. Tiems, kurie domisi sunkiau suprantamais skirtumais, antroji šio sąrašo dalis yra techniškesnė.

Ląstelių augimo reguliavimas

Trumpas organizmo baltymų, reguliuojančių ląstelių augimą, paaiškinimas taip pat padeda suprasti vėžines ląsteles. Mūsų DNR turi genus, kurie savo ruožtu yra organizme gaminamų baltymų planas.

Kai kurie iš šių baltymų yra augimo faktoriai, chemikalai, liepiantys ląstelėms dalytis ir augti. Kiti baltymai slopina augimą.

Tam tikrų genų mutacijos (pavyzdžiui, sukeltos tabako dūmų, radiacijos, ultravioletinių spindulių ir kitų kancerogenų) gali sukelti nenormalų baltymų gamybą. Gali būti gaminama per daug arba nepakankamai, arba gali būti, kad baltymai yra nenormalūs ir veikia skirtingai.

Vėžys yra sudėtinga liga, ir tai dažniausiai būna šių anomalijų derinys, sukeliantis vėžinę ląstelę, o ne viena mutacija ar baltymų anomalija.

Vėžio ląstelės ir normalios ląstelės

Žemiau yra keletas pagrindinių normalių ląstelių ir vėžinių ląstelių skirtumų, kurie savo ruožtu lemia tai, kaip piktybiniai navikai auga ir reaguoja į aplinką kitaip nei gerybiniai navikai.

Augimas

Normalios ląstelės nustoja augti (daugintis), kai yra pakankamai ląstelių. Pavyzdžiui, jei ląstelės gaminamos odos įpjovimui atstatyti, naujos ląstelės nebegaminamos, kai ląstelių yra pakankamai skylei užpildyti (kai atliekami remonto darbai).

Priešingai, vėžio ląstelės nenustoja augti, kai yra pakankamai ląstelių. Dėl šio nuolatinio augimo dažnai susidaro navikas (vėžinių ląstelių klasteris).

Kiekvienas kūno genas turi projektą, kuris koduoja skirtingą baltymą. Kai kurie iš šių baltymų yra augimo faktoriai - cheminės medžiagos, kurios liepia ląstelėms augti ir dalytis. Jei genas, koduojantis vieną iš šių baltymų, mutacijos (onkogeno) dėka įstrigo padėtyje „įjungta“, augimo faktoriaus baltymai ir toliau gaminami. Reaguodamos į tai, ląstelės toliau auga.

Bendravimas

Vėžio ląstelės nesąveikauja su kitomis ląstelėmis, kaip tai daro įprastos ląstelės. Įprastos ląstelės reaguoja į signalus, siunčiamus iš kitų netoliese esančių ląstelių, kurie iš esmės sako: „jūs pasiekėte savo ribą“. Kai normalios ląstelės „girdi“ šiuos signalus, jos nebeauga. Vėžio ląstelės nereaguoja į šiuos signalus.

Ląstelių taisymas ir ląstelių mirtis

Normalios ląstelės yra arba taisomos, arba žūva (patiria apoptozę), kai jos yra pažeistos arba sensta. Vėžio ląstelės arba nėra suremontuotos, arba joms netaikoma apoptozė.

Pavyzdžiui, vienas baltymas, vadinamas p53, turi patikrinti, ar ląstelė nėra per pažeista, kad ją atstatytų, ir jei taip, patarti ląstelei nusižudyti. Jei šis baltymas p53 yra nenormalus arba neaktyvus (pavyzdžiui, dėl p53 geno mutacijos), senoms ar pažeistoms ląstelėms leidžiama daugintis.

P53 genas yra viena iš navikų slopinimo genų, koduojančių baltymus, slopinančius ląstelių augimą.

Lipnumas

Normalios ląstelės išskiria medžiagas, dėl kurių jos laikosi kartu grupėje. Vėžio ląstelės nesugeba pagaminti šių medžiagų ir gali „nuplaukti“ netoliese esančiose vietose arba per kraują ar limfos kanalų sistemą į tolimus kūno regionus.

Gebėjimas metastazuoti (išplisti)

Normalios ląstelės lieka toje kūno vietoje, kur jos priklauso. Pavyzdžiui, plaučių ląstelės lieka plaučiuose. Kai kurioms vėžinėms ląstelėms gali trūkti sukibimo molekulių, kurios sukelia lipnumą, jos gali atsiskirti ir per kraują bei limfinę sistemą nukeliauti į kitus kūno regionus - jos gali metastazuoti.

Kai jie patenka į naują regioną (pvz., Limfmazgius, plaučius, kepenis ar kaulus), jie pradeda augti, dažnai formuodami auglius, toli nuo pirminio naviko.

Išvaizda

Esant mikroskopui, normalios ląstelės ir vėžinės ląstelės gali atrodyti visai kitaip. Skirtingai nuo įprastų ląstelių, vėžinių ląstelių ląstelių dydis dažnai būna įvairesnis - kai kurios yra didesnės nei įprastos, o kitos mažesnės nei įprastos.

Be to, vėžinės ląstelės dažnai turi nenormalią ląstelės ir branduolio (ląstelės „smegenys“) formą. Branduolys atrodo ir didesnis, ir tamsesnis nei įprastos ląstelės.

Tamsos priežastis yra ta, kad vėžinių ląstelių branduolyje yra perteklinis DNR. Iš arti vėžinės ląstelės dažnai turi nenormalų chromosomų skaičių, kurios išsidėstę neorganizuotai.

Augimo tempas

Normalios ląstelės dauginasi pačios ir tada sustoja, kai ląstelių yra pakankamai. Vėžio ląstelės greitai dauginasi dar nespėjus ląstelėms subręsti.

Brandinimas

Normalios ląstelės subręsta. Vėžio ląstelės, nes jos greitai auga ir dalijasi, kol ląstelės dar nėra visiškai subrendusios, lieka nesubrendusios. Gydytojai naudojasi nediferencijuotu terminu, apibūdindami nesubrendusias ląsteles (priešingai nei diferencijuoti, norėdami apibūdinti brandesnes ląsteles.)

Kitas būdas tai paaiškinti yra vėžinių ląstelių vertinimas kaip ląstelių, kurios „neužauga“ ir specializuojasi į suaugusių ląsteles. Ląstelių brendimo laipsnis atitinka vėžio laipsnį. Vėžiai vertinami skalėje nuo 1 iki 3, 3 yra agresyviausi.

Vengia imuninės sistemos

Pažeidus normalias ląsteles, imuninė sistema (per ląsteles, vadinamas limfocitais) jas identifikuoja ir pašalina.

Vėžinės ląstelės sugeba išvengti imuninės sistemos (apgauti) pakankamai ilgai, kad išaugtų į naviką, išvengdamos aptikimo arba išskirdamos chemines medžiagas, kurios inaktyvuoja į sceną atėjusias imunines ląsteles. Kai kurie naujesni vaistai nuo imunoterapijos sprendžia šį vėžio ląstelių aspektą.

Veikimas

Normalios ląstelės atlieka funkciją, kurią jos turi atlikti, o vėžinės ląstelės gali neveikti.

Pavyzdžiui, normalūs baltieji kraujo kūneliai padeda kovoti su infekcijomis. Sergant leukemija baltųjų kraujo kūnelių skaičius gali būti labai didelis, tačiau kadangi vėžiniai baltieji kraujo kūneliai neveikia taip, kaip turėtų, žmonėms gali būti didesnė infekcijos rizika net esant padidėjusiam baltųjų kraujo kūnelių skaičiui.

Tas pats pasakytina apie pagamintas medžiagas. Pavyzdžiui, normalios skydliaukės ląstelės gamina skydliaukės hormoną. Vėžinės skydliaukės ląstelės (skydliaukės vėžys) gali negaminti skydliaukės hormono. Tokiu atveju organizmui gali trūkti pakankamai skydliaukės hormono (hipotirozės), nepaisant padidėjusio skydliaukės audinio kiekio.

Kraujo atsargos

Angiogenezė yra procesas, kurio metu ląstelės pritraukia kraujagysles augti ir maitinti audinius. Normalios ląstelės angiogeneze vadinamą procesą vykdo tik kaip normalaus augimo ir vystymosi dalį ir kai reikia naujo audinio pažeistam audiniui atstatyti.

Vėžio ląstelės patiria angiogenezę net tada, kai augimas nėra būtinas. Viena vėžio gydymo rūšis apima angiogenezės inhibitorių vartojimą - vaistus, kurie blokuoja angiogenezę organizme, stengiantis išlaikyti auglių augimą.

Daugiau skirtumų

Šiame sąraše yra dar daugiau sveikų ląstelių ir vėžio ląstelių skirtumų. Norintiems praleisti šiuos techninius punktus, prašome pereiti prie kitos paantraštės, kurioje apibendrinami skirtumai.

Vengiantys augimo slopintojų

Normalias ląsteles kontroliuoja augimo (naviko) slopintuvai. Yra trys pagrindiniai navikų slopinimo genų tipai, koduojantys augimą slopinančius baltymus.

Vienas tipas liepia ląstelėms sulėtėti ir nebesidalyti. Vienas tipas yra atsakingas už pažeistų ląstelių pokyčių fiksavimą. Trečiasis tipas yra atsakingas už aukščiau nurodytą apoptozę. Mutacijos, dėl kurių bet kuris iš šių navikų slopintojų genų yra inaktyvuotas, leidžia vėžinėms ląstelėms nekontroliuojamai augti.

Invazyvumas

Normalios ląstelės įsiklauso į kaimyninių ląstelių signalus ir nustoja augti, kai kėsinasi į netoliese esančius audinius (tai vadinama kontakto slopinimu). Vėžio ląstelės nepaiso šių ląstelių ir įsiskverbia į netoliese esančius audinius.

Gerybiniai (ne vėžiniai) navikai turi pluoštinę kapsulę. Jie gali atsitrenkti į netoliese esančius audinius, tačiau jie neįsibrauna ir nesimaišo su kitais audiniais.

Vėžinės ląstelės, priešingai, negerbia ribų ir įsiskverbia į audinius. Tai lemia pirštų projekcijas, kurios dažnai pastebimos atliekant radiologinius vėžio navikų tyrimus. Iš tikrųjų žodis vėžys kilęs iš lotyniško krabų žodžio, vartojamo apibūdinant krabų vėžio invaziją į netoliese esančius audinius.

Energijos šaltinis

Normalios ląstelės didžiąją dalį energijos (molekulės, vadinamos ATP) pavidalu gauna per procesą, vadinamą Krebso ciklu, ir tik nedidelį energijos kiekį - per kitokį procesą, vadinamą glikolize.

Nepaisant deguonies, daugelio rūšių vėžinių ląstelių energija gaminama glikolizės būdu(Warburgo fenomenas). Taigi hiperbarinės deguonies terapijos argumentai yra klaidingi. Kartais hiperbarinis deguonis gali sukelti vėžio augimą.

Mirtingumas / nemirtingumas

Normalios ląstelės yra mirtingos, tai yra jų gyvenimo trukmė. Ląstelės nėra sukurtos gyventi amžinai, ir ląstelės sensta, kaip ir žmonės, kuriuose jie yra. Tyrėjai pradeda ieškoti to, kas vadinama telomerais, struktūromis, kurios DNR laiko kartu chromosomų gale, dėl jų vaidmens vėžyje.

Vienas iš normalių ląstelių augimo apribojimų yra telomerų ilgis. Kiekvieną kartą dalijantis ląstelei, telomerai trumpėja. Kai telomerai tampa per trumpi, ląstelė nebegali dalytis ir ląstelė miršta.

Vėžio ląstelės sugalvojo būdą, kaip atnaujinti telomerus, kad jie galėtų toliau dalytis. Fermentas, vadinamas telomeraze, ilgina telomerus, kad ląstelė galėtų dalytis neribotą laiką - iš esmės tapdama nemirtinga.

Gebėjimas „slėpti“

Daugelis žmonių stebisi, kodėl vėžys gali pasikartoti metus, o kartais ir dešimtmečius po to, kai jo nebėra (ypač sergant navikais, tokiais kaip teigiami estrogeno receptorių krūties vėžys). Yra keletas teorijų, kodėl vėžys gali pasikartoti.

Apskritai manoma, kad egzistuoja vėžinių ląstelių hierarchija, kai kurios ląstelės (vėžio kamieninės ląstelės) gali atsispirti gydymui ir gulėti. Tai yra aktyvi ir nepaprastai svarbi tyrimų sritis.

Genominis nestabilumas

Normaliose ląstelėse yra normali DNR ir normalus chromosomų skaičius. Vėžio ląstelėse dažnai būna nenormalus chromosomų skaičius, o DNR tampa vis nenormalesnė, nes vystosi daugybė mutacijų.

Kai kurios iš jų yra vairuotojo mutacijos, vadinasi, ląstelės transformacija yra vėžinė. Daugelis mutacijų yra keleivių mutacijos, vadinasi, jos neturi tiesioginės vėžio ląstelės funkcijos.

Kai kurių vėžio atvejų nustatymas, kurios yra mutacijų mutacijos (molekulinis profiliavimas ar genų tyrimas), leidžia gydytojams naudoti tikslingus vaistus, kurie yra skirti vėžio augimui.

Tikslinės terapijos, tokios kaip EGFR inhibitoriai, vėžio su EGFR mutacijomis, kūrimas yra viena iš sparčiau augančių ir progresuojančių vėžio gydymo sričių.

Kaip ląstelė tampa vėžiu

Kaip minėta aukščiau, tarp normalių ląstelių ir vėžio ląstelių yra daug skirtumų. Pažymėtina ir „kontrolinių punktų“ skaičius, kuriuos reikia apeiti, kad ląstelė taptų vėžine:

• Ląstelė turi turėti augimo faktorių, skatinančių ją augti, net kai augimas nėra būtinas.
• Ląstelės turi išvengti baltymų, nukreipiančių ląsteles nebeaugti ir žūti, kai jos tampa nenormalios.
• Ląstelė turi išvengti signalų iš kitų ląstelių,
• Ląstelės turi prarasti normalų „lipnumą“ (sukibimo molekules), kurį gamina normalios ląstelės.

Apskritai, normalioms ląstelėms labai sunku tapti vėžinėmis, o tai gali atrodyti stebėtinai, turint omenyje, kad kas trečias žmogus per gyvenimą susirgs vėžiu.

Paaiškinimas yra tas, kad normaliame kūne kiekvieną dieną pasidalija maždaug trys milijardai ląstelių. „Nelaimingi atsitikimai“ ląstelių reprodukcijoje, kurią sukelia paveldimumas ar kancerogenai aplinkoje per bet kurį iš tų padalijimų, gali sukurti ląstelę, kuri po tolesnių mutacijų gali išsivystyti į vėžinę ląstelę.

Kaip minėta pirmiau, yra daugybė vėžinių ląstelių ir normalių ląstelių, sudarančių gerybinius arba piktybinius navikus, skirtumų. Be to, yra būdų, kaip navikai, kuriuose yra vėžinių arba normalių ląstelių, elgiasi organizme.

Vėžio kamieninių ląstelių samprata

Aptarus šiuos daugybę vėžinių ląstelių ir normalių ląstelių skirtumų, gali kilti klausimas, ar yra skirtumų tarp pačių vėžinių ląstelių. Tai, kad gali būti vėžinių ląstelių hierarchija - kai kurios funkcijos skiriasi nuo kitų, yra diskusijų apie vėžio kamienines ląsteles, kaip aptarta aukščiau, pagrindas.

Mes vis dar nesuprantame, kaip vėžinės ląstelės gali tarsi pasislėpti daugelį metų ar dešimtmečių ir tada vėl atsirasti. Kai kurie mano, kad „generolai“ vėžinių ląstelių hierarchijoje, vadinami vėžio kamieninėmis ląstelėmis, gali būti atsparesni gydymui ir turėti galimybę gulėti, kai kitos kario vėžio ląstelės pašalinamos tokiais gydymo būdais kaip chemoterapija.

Nors šiuo metu visas naviko vėžines ląsteles traktuojame kaip identiškas, tikėtina, kad ateityje gydant toliau bus atsižvelgiama į kai kuriuos vėžinių ląstelių skirtumus atskirame auglyje.

Žodis iš „Wellwell“

Daugelis žmonių nusivylę stebisi, kodėl mes dar neradome būdo sustabdyti visus vėžio atvejus. Suprasti daugybę pokyčių, kuriuos ląstelė patiria tapdama vėžine ląstele, gali padėti paaiškinti tam tikrą sudėtingumą. Yra ne vienas žingsnis, o daugybė, kurie šiuo metu sprendžiami skirtingais būdais.

Be to, vėžys nėra viena liga, o šimtai skirtingų ligų. Ir net du vėžio tipai ir stadija yra vienodi, gali elgtis labai skirtingai. Jei kambaryje būtų 200 žmonių, sergančių tos pačios rūšies ir stadijos vėžiu, molekuliniu požiūriu jie sirgtų 200 skirtingų vėžių.

Tačiau naudinga žinoti, kad sužinoję daugiau apie tai, kas vėžinę ląstelę daro vėžine ląstele, įgyjame daugiau žinių, kaip sustabdyti šios ląstelės dauginimąsi ir galbūt netgi perėjimą prie vėžio ląstelės tapimo per pirmąjį vieta.

Toje arenoje jau daroma pažanga, nes kuriamos tikslinės terapijos, kurios savo mechanizme išskiria vėžines ląsteles nuo normalių ląstelių.

O imunoterapijos tyrimai yra tokie pat įdomūs, nes mes ieškome būdų, kaip „paskatinti“ savo pačių imuninę sistemą daryti tai, ką jie jau moka - surasti vėžines ląsteles ir jas pašalinti.

Išsiaiškinus būdus, kuriais vėžinės ląstelės „užmaskuoja“ ir slepiasi, kai kuriems žmonėms, turintiems pažangiausius solidinius navikus, buvo suteikta geresnė gydymo priemonė, o retais atvejais - visiškos remisijos.