Oncogenes y genes supresores de tumores

Los oncogenes y los genes supresores de tumores son clases de genes que codifican diversas proteínas que intervienen en la progresión del ciclo celular.

Los oncogenes son en realidad versiones mutadas de los protooncogenes, que son genes normales encargados de la regulación positiva del ciclo celular.

Así, los productos proteínicos de los protooncogenes estimulan el crecimiento y la división celular.

Los genes supresores de tumores, en cambio, se encargan de la regulación negativa del ciclo celular, por lo que sus productos proteínicos detienen su progresión y promueven la apoptosis o muerte celular.

Los genes supresores de tumores participan en los mecanismos de reparación del ADN y en la inhibición de los factores de transcripción que intentan hacer avanzar a la célula en el ciclo celular.

El ciclo celular es la serie de acontecimientos por los que pasa una célula para convertirse en dos células hijas.

El ciclo celular tiene dos fases: la interfase y la mitosis.

La interfase comprende la fase G1, durante la cual la célula crece y realiza sus funciones celulares, la fase S, durante la que se replica el ADN, y la fase G2, durante la que la célula vuelve a crecer antes de entrar en la mitosis.

Al final de G1 y G2, hay puntos de control del ciclo celular llamados puntos de control G1 y G2, en los que la célula comprueba si hay algún daño en el ADN.

El principal punto de control es el G1.

Si hay daños en el ADN, la célula puede entrar en un estado de no división llamado fase G0, en la que los mecanismos de reparación del ADN tratan de arreglar el problema, o la célula puede autodestruirse en un proceso llamado apoptosis.

Si la célula supera el punto de control G1, entra en la fase S.

Y luego, si la célula supera el punto de control G2, entra en mitosis y se divide en dos células hijas idénticas.

Sin embargo, una vez que las células se diferencian y se convierten en células maduras (como las células del hígado, por ejemplo) no pasan necesariamente por el ciclo celular una y otra vez.

En realidad, las células tienden a permanecer en esa fase G0, y algunas células, como las neuronas, permanecen en G0 toda su vida.

La mayoría de las demás células, sin embargo, permanecen en G0 hasta que reciben una señal externa, como un factor de crecimiento.

Estos factores de crecimiento pueden ser secretados por otras células, o por la propia célula, como cuando hay una lesión en el tejido, y las células restantes necesitan dividirse para reemplazar las células perdidas.

Los factores de crecimiento se unen a los receptores del factor de crecimiento en la membrana de la célula, lo que activa las proteínas de transducción de señales.

Esto da lugar a un aumento de la transcripción de genes que codifican proteínas especiales, como las ciclinas y las cinasas dependientes de ciclinas, por lo que se fabrican más de estas proteínas.

Esto es importante porque el hecho de que una célula se elimine o no en G1 y G2 depende en gran medida de la actividad de las cinasas dependientes de ciclinas, que añaden grupos fosfato a diversas proteínas dentro de la célula.

Lógicamente, estas cinasas dependientes de ciclinas dependen de las proteínas ciclinas.

Cuando hay daños en el ADN, la célula no produce ciclinas, las cinasas dependientes de ciclinas no pueden fosforilar las proteínas dentro de la célula, y esa es la señal para que la célula detenga el ciclo celular.

Los protooncogenes codifican proteínas que promueven la progresión del ciclo celular.

Algunos ejemplos de protooncogenes son los genes que codifican factores de crecimiento o receptores de factores de crecimiento, como el receptor tirosina cinasa o RTK, que añade grupos fosfato a otras proteínas.

Otro ejemplo son los genes que codifican proteínas de transducción de señales, como los genes Ras, que codifican proteínas Ras.

Las proteínas Ras son GTPasas, lo que significa que se unen a una molécula de GTP intracelular y la descomponen en GDP y un grupo fosfato libre.

Esto activa además varias vías celulares, que en última instancia dan lugar al crecimiento, la diferenciación y la supervivencia de las células.

Otro ejemplo es el protooncogen MYC, que codifica un factor de transcripción que aumenta la expresión de ciclinas y cinasas dependientes de ciclinas.

Por otro lado, también hay protooncogenes que codifican proteínas que inhiben la apoptosis.

Un ejemplo es el bcl-2, que impide la activación de las caspasas, las enzimas que realmente llevan a cabo la apoptosis.

Normalmente, los protooncogenes solo se activan cuando una célula necesita crecer y dividirse.

Sin embargo, algunas mutaciones genéticas como las translocaciones, las amplificaciones o las mutaciones puntuales convierten los protooncogenes en oncogenes.

Cuando un gen es un oncogén se sobreexpresa, es decir, da lugar a demasiadas proteínas, o significa que codifica proteínas hiperactivas.

Las células tienen dos copias de protooncogenes; sin embargo, si hay una mutación dominante, eso significa que una sola copia del oncogén mutante es suficiente para que la célula evite la apoptosis y siga creciendo y dividiéndose sin control.

Un ejemplo es un tipo de linfoma de linfocitos B llamado linfoma de Burkitt, que puede ser el resultado de una translocación cromosómica.

Cuando esto ocurre, el gen Myc se transloca desde el cromosoma 8 a un punto en el que está justo al lado del promotor de la IgH en el cromosoma 14, lo que aumenta, o estimula, su expresión.

La proteína Myc induce entonces la sobreexpresión de ciclinas y cinasas dependientes de ciclinas, lo que conduce a un crecimiento celular descontrolado: un linfoma.

Otros oncogenes pueden ser el resultado de un gen de fusión.