Was sind Protoonkogene?
Protoonkogene sind normale Gene, die zu Krebs führen können, wenn sie mutiert sind oder in ungewöhnlich hohen Konzentrationen exprimiert werden. Ein Gen ist eine biologische Einheit, die Erbinformationen in einem Organismus enthält, die für die Produktion bestimmter Proteine erforderlich sind. Ein Onkogen ist ein Gen, das Krebs verursacht, indem bestimmte Zellen wachsen und sich in nicht moderaten Raten vermehren. Normale Zellen erleiden schließlich Apoptose oder Zelltod, Krebszellen jedoch nicht. Sie wachsen und vermehren sich, bis der sie enthaltende Organismus tot ist. In vielen Fällen muss ein Protoonkogen durch einen Umweltfaktor aktiviert werden, bevor es tatsächlich Krebs verursachen kann.
Protoonkogene enthalten genetische Informationen, die zur Herstellung von Proteinen verwendet werden, die das Zellwachstum und die Zellproliferation steuern und moderieren. Sie enthalten häufig Code, der für die Signalmechanismen erforderlich ist, die für die Zellteilung und den programmierten Zelltod verantwortlich sind. Diese Regelung ist für die Gesundheit notwendig und dient eigentlich der Krebsprävention bei gesunden Menschen. Sobald die Aktivierung durch eine geringfügige Modifikation dieser Gene erfolgt, werden Protoonkogene jedoch nicht mehr zu gesunden regulatorischen Genen, sondern zu tumorverursachenden Onkogenen. Die Proteine und Signalmechanismen, für die sie kodieren, verursachen keinen programmierten Zelltod mehr und keine ordnungsgemäße Zellteilung. Sie verursachen stattdessen zelluläre Unsterblichkeit und unkontrollierte Teilung.
Es gibt viele verschiedene Mechanismen, durch die Protoonkogene aktiviert und in tumorbildende Onkogene umgewandelt werden können. Eine einfache Mutation am Gen verändert die Struktur und Funktion der Proteine, für die es kodiert. Dies kann zu Krebs führen. In einigen Fällen bleibt das Gen selbst unverändert, aber verschiedene Faktoren, die die Proteine regulieren, funktionieren nicht mehr richtig. Proteine, die zum Beispiel die Zellteilung verursachen, könnten weitaus häufiger vorkommen als angenommen, was zu einer unkontrollierten Zellteilung und Tumorbildung führt.
Ein weiterer Mechanismus, der Protoonkogene aktivieren kann, ist als chromosomale Translokation bekannt. Chromosomale Translokationen sind genetische Anomalien, bei denen verschiedene Teile der genetischen Information neu angeordnet werden. Dies kann dazu führen, dass bestimmte Proteintypen in den falschen Zelltypen aktiv werden. Es kann auch zur Bildung von Hybridproteinen führen, wie z. B. solchen, die zu Leukämie führen können.
Protoonkogene sind für medizinische Forscher aufgrund ihrer Rolle bei der Entstehung von Krebs wichtig. Die Forscher versuchen, Medikamente zu entwickeln, die spezifisch auf Protoonkogene und die von ihnen produzierten Proteine abzielen. Sie tun dies mit dem Ziel, die Anomalien zu korrigieren, die dazu geführt haben, dass die Protoonkogene zu krebserzeugenden Onkogenen aktiviert wurden. Sie können auch versuchen, die von den Genen produzierten Proteine zu hemmen.