mutaciones genéticas
Las mutaciones son cambios anormales en el ADN de un gen. Los bloques de construcción del ADN se llaman bases. La secuencia de las bases determina el gen y su función. Las mutaciones implican cambios en la disposición de las bases que componen un gen. Incluso un cambio en una sola base entre las miles de bases que componen un gen puede tener un efecto importante.
una mutación genética puede afectar a la célula de muchas maneras. Algunas mutaciones impiden que se produzca una proteína., Otros pueden cambiar la proteína que se fabrica para que ya no funcione como debería o incluso no funcione en absoluto. Algunas mutaciones pueden hacer que un gen se encienda y produzca más proteína de lo normal. Algunas mutaciones no tienen un efecto notable, pero otras pueden conducir a una enfermedad. Por ejemplo, una cierta mutación en el gen de la hemoglobina causa la enfermedad anemia de células falciformes.
Las células se convierten en células cancerosas en gran parte debido a mutaciones en sus genes. A menudo, se necesitan muchas mutaciones antes de que una célula se convierta en una célula cancerosa., Las mutaciones pueden afectar diferentes genes que controlan el crecimiento y la división celular. Algunos de estos genes se denominan genes supresores de tumores. Las mutaciones también pueden hacer que algunos genes normales se conviertan en genes causantes de cáncer conocidos como oncogenes (los oncogenes y los genes supresores de tumores se discuten con más detalle más adelante).
tenemos 2 copias de la mayoría de los genes, una de cada cromosoma en un par. Para que un gen deje de funcionar por completo y potencialmente conduzca al cáncer, ambas copias tienen que ser» eliminadas » con mutaciones. Eso significa que para la mayoría de los genes, se necesitan 2 mutaciones para que ese gen deje de funcionar por completo.,
tipos de mutaciones
hay 2 tipos principales de mutaciones genéticas, heredadas y adquiridas:
una mutación genética heredada está presente en el óvulo o espermatozoide que formó al niño. Después de que el óvulo es fertilizado por el espermatozoide, creó una célula llamada cigoto que luego se dividió para crear un feto (que se convirtió en un bebé). Dado que todas las células del cuerpo provienen de esta primera célula, este tipo de mutación se encuentra en todas las células del cuerpo (incluidos algunos óvulos o espermatozoides) y, por lo tanto, puede transmitirse a la siguiente generación., Este tipo de mutación también se llama línea germinal (porque las células que se convierten en óvulos y espermatozoides se llaman células germinales) o hereditaria. Se cree que las mutaciones hereditarias son la causa directa de solo una pequeña fracción de los cánceres.
una mutación adquirida no está presente en el cigoto, pero se adquiere algún tiempo más tarde en la vida. Se produce en una célula, y luego se transmite a cualquier célula nueva que sea la descendencia de esa célula. Este tipo de mutación no está presente en el óvulo o espermatozoide que formó el feto, por lo que no puede transmitirse a la siguiente generación., Las mutaciones adquiridas son mucho más comunes que las mutaciones heredadas. La mayoría de los cánceres son causados por mutaciones adquiridas. Este tipo de mutación también se denomina esporádica o somática.
mutaciones y cáncer
Los expertos están de acuerdo en que se necesita más de una mutación en una célula para que se produzca el cáncer. Sin embargo, cuando una persona ha heredado una copia anormal de un gen, sus células ya comienzan con una mutación. Esto hace que sea más fácil (y más rápido) que se acumulen suficientes mutaciones para que una célula se convierta en cáncer., Es por eso que los cánceres que se heredan tienden a ocurrir más temprano en la vida que los cánceres del mismo tipo que no se heredan.
incluso si naciste con genes sanos, algunos de ellos pueden cambiar (mutar) a lo largo de tu vida. Estas mutaciones adquiridas causan la mayoría de los casos de cáncer. Algunas mutaciones adquiridas pueden ser causadas por cosas a las que estamos expuestos en nuestro entorno, como el humo del cigarrillo, la radiación, las hormonas y la dieta. Otras mutaciones no tienen una causa clara, y parecen ocurrir al azar a medida que las células se dividen., Para que una célula se divida para formar 2 nuevas células, tiene que copiar todo su ADN. Con tanto ADN, a veces se cometen errores en la nueva copia (como errores tipográficos). Esto conduce a cambios en el ADN (mutaciones). Cada vez que una célula se divide, es otra oportunidad para que ocurran mutaciones. El número de mutaciones genéticas se acumula con el tiempo, por lo que tenemos un mayor riesgo de cáncer a medida que envejecemos.
Es importante darse cuenta de que las mutaciones genéticas ocurren en nuestras células todo el tiempo. Por lo general, la célula detecta el cambio y lo repara., Si no se puede reparar, la célula recibirá una señal diciéndole que muera en un proceso llamado apoptosis. Pero si la célula no muere y la mutación no se repara, puede llevar a una persona a desarrollar cáncer. Esto es más probable si la mutación afecta a un gen involucrado en la división celular o a un gen que normalmente causa la muerte de una célula defectuosa.
algunas personas tienen un riesgo alto de desarrollar cáncer porque tienen mutaciones heredadas en ciertos genes. Para obtener más información al respecto, consulte síndromes familiares de cáncer.,
penetrancia
Para genes y mutaciones dominantes, el término penetrancia se usa para indicar la proporción de portadores de una mutación que tendrán el rasgo, síndrome o enfermedad. Si todas las personas que heredan la mutación tienen la enfermedad, se denomina penetrancia completa. Si no todas las personas que tienen la mutación contraen la enfermedad, se denomina penetrancia incompleta. En general, las mutaciones hereditarias que conducen al cáncer tienen penetrancia incompleta, lo que significa que no todas las personas con la mutación tendrán cáncer., Esto se debe en parte a que aunque la persona tiene una mutación en una copia del gen, necesita adquirir al menos una mutación más para que el gen deje de funcionar por completo y se presente cáncer. Dado que no todos tienen la segunda mutación, no todos tienen cáncer. La penetrancia incompleta también puede deberse a que, incluso si la mutación hace que un gen no funcione, es posible que se necesiten otros factores para que comience el cáncer.
penetrancia Alta vs. baja
Las mutaciones genéticas pueden causar grandes cambios en la función de un gen., Incluso pueden hacer que esa copia del gen deje de funcionar por completo. Cuando una mutación hereditaria tiene un efecto lo suficientemente grande en la función de un gen como para causar una enfermedad o un problema notable en la mayoría de las personas que la tienen, esa mutación se denomina «alta penetrancia».»
Las mutaciones de alta penetrancia en los genes de susceptibilidad al cáncer pueden llevar a que muchas personas en una familia contraigan ciertos tipos de cáncer, un síndrome de cáncer familiar. Se cree que estos causan solo una pequeña fracción de los cánceres que se presentan en una familia., Por ejemplo, se cree que solo alrededor de 1/5 del cáncer de mama hereditario es causado por mutaciones de alta penetrancia en genes como el BRCA1 y el BRCA2.
algunas mutaciones hereditarias, sin embargo, no parecen afectar mucho la función génica y no suelen causar problemas obvios. Estas mutaciones se llaman » baja penetrancia.»Las mutaciones de baja penetrancia pueden afectar el riesgo de cáncer a través de efectos sutiles en cosas como los niveles hormonales, el metabolismo u otras cosas que interactúan con los factores de riesgo de cáncer., Se cree que las mutaciones de baja penetrancia, junto con las variantes genéticas (que se analizan a continuación) son las responsables de la mayor parte del riesgo de cáncer que se presenta en las familias.
variantes génicas
Las personas también pueden tener diferentes versiones de genes que no son mutaciones. Las diferencias comunes en los genes se llaman variantes. Estas versiones son heredadas y están presentes en cada célula del cuerpo. El tipo más común de variante génica implica un cambio en una sola base (nucleótido) de un gen. Estos se denominan polimorfismos de nucleótido único (SNPs, que se pronuncia «snips»)., Se estima que hay millones de SNPs en el ADN de cada persona.
Otros tipos de variantes son menos comunes. Muchos genes contienen secuencias de bases que se repiten una y otra vez. Un tipo común de variante implica un cambio en el número de estas repeticiones.
algunas variantes no tienen ningún efecto aparente sobre la función del gen. Otros tienden a influir en la función de los genes de una manera sutil, como hacerlos ligeramente más o menos activos. Estos cambios no causan cáncer directamente, pero pueden hacer que una persona sea más propensa a contraer cáncer al afectar cosas como los niveles hormonales y el metabolismo., Por ejemplo, algunas variantes genéticas afectan los niveles de estrógeno y progesterona, lo que puede afectar el riesgo de cáncer de mama y de endometrio. Otros pueden afectar la descomposición de las toxinas en el humo del cigarrillo, lo que hace que una persona sea más propensa a contraer cáncer de pulmón y otros tipos de cáncer.
Las variantes genéticas también pueden desempeñar un papel en las enfermedades que afectan el riesgo de cáncer, como la diabetes y la obesidad.
Las variantes y las mutaciones de baja penetrancia pueden ser similares. La principal diferencia entre los dos es cuán comunes son. Las mutaciones son raras, mientras que las variantes genéticas son más comunes.,
aún así, dado que estas variantes son comunes y alguien puede tener muchas de ellas, su efecto puede acumularse. Los estudios han demostrado que estas variantes pueden influir en el riesgo de cáncer y, junto con las mutaciones de baja penetrancia, pueden explicar una gran parte del riesgo de cáncer que se presenta en las familias.
otras formas en que las células cambian los genes y la actividad de los genes
aunque todas las células del cuerpo contienen los mismos genes (y ADN), hay genes diferentes activos en algunas células que en otras. Incluso dentro de una determinada célula, algunos genes están activos en algunos momentos e inactivos en otros., Activar y desactivar genes en este caso no se basa en cambios en la secuencia de ADN (como mutaciones), sino por otros medios llamados cambios epigenéticos.
metilación del ADN: en este tipo de cambio epigenético, una molécula llamada grupo metilo se une a ciertos nucleótidos. Esto cambia la estructura del ADN de modo que el gen no puede iniciar el proceso de fabricación de la proteína para la que codifica (este proceso se denomina transcripción). Esto básicamente apaga el gen., En algunas personas con una mutación en una copia de un gen de susceptibilidad al cáncer, la otra copia del gen se vuelve inactiva no por mutación, sino por metilación.
modificación de histonas: los cromosomas se componen de ADN envuelto alrededor de proteínas llamadas histonas. Las proteínas de histona se pueden cambiar agregando (o restando) algo llamado grupo acetilo. Agregar grupos acetilo (acetilación) puede activar (activar) esa parte del cromosoma, mientras que quitarlos (desacetilación) puede desactivarlo (desactivarlo). La metilación también se utiliza para activar y desactivar partes de los cromosomas., Las proteínas de histona también se pueden cambiar agregando o restando grupos metilo (metilación y desmetilación). Aunque no se sabe que la modificación anormal de las histonas cause cáncer, los medicamentos que alteran las modificaciones de las histonas pueden ayudar en el tratamiento del cáncer al activar genes que ayudan a controlar el crecimiento y la división de las células.
interferencia de ARN: el ARN (ácido ribonucleico) es importante dentro de las células como el paso medio que permite a los genes codificar proteínas. Pero algunas formas pequeñas de ARN pueden interferir con la expresión génica al unirse a otras piezas de ARN, o incluso afectar a las histonas o al propio ADN., Se están desarrollando medicamentos que afectan los genes anormales en las células cancerosas a través de la interferencia del ARN.