Der er mange forskelle mellem kræftceller og normale celler. Nogle af forskellene er velkendte, mens andre kun er blevet opdaget for nylig og er mindre godt forstået. Du kan være interesseret i, hvordan kræftceller er forskellige, da du håndterer din egen kræft eller den af en elsket. For forskere, der forstår, hvordan kræftceller fungerer forskelligt fra normale celler, ligger fundamentet for at udvikle behandlinger, der er designet til at befri kroppen af kræftceller uden at skade normale celler.
Den første del af denne liste diskuterer de grundlæggende forskelle mellem kræftceller og raske celler. For dem, der er interesseret i nogle af de vanskeligere at forstå forskelle, er den anden del af denne liste mere teknisk.
En kort forklaring af proteinerne i kroppen, der regulerer cellevækst, er også nyttig til forståelse af kræftceller. Vores DNA bærer gener, der igen er tegningen for proteiner produceret i kroppen. Nogle af disse proteiner er vækstfaktorer, kemikalier, der fortæller cellerne at opdele og vokse. Andre proteiner arbejder for at undertrykke væksten. Mutationer i specielle gener (for eksempel dem der skyldes tobaksrøg, stråling, ultraviolet stråling og andre kræftfremkaldende stoffer) kan resultere i unormal produktion af proteiner. For mange kan produceres, eller ikke nok, eller det kan være, at proteinerne er unormale og fungerer forskelligt.
Kræft er en kompleks sygdom, og det er normalt en kombination af disse abnormiteter, som fører til en kræftcelle, snarere end en enkelt mutation eller proteinabnormalitet.
Cancerceller vs. normale celler
Nedenfor er nogle af de største forskelle mellem normale celler og kræftceller, som igen tegner sig for, hvordan maligne tumorer vokser og reagerer forskelligt på deres omgivelser end godartede tumorer.
- Vækst -Normale celler holder op med at vokse (reproduceres), når der er tilstrækkelige celler til stede. For eksempel, hvis celler produceres for at reparere et snit i huden, produceres der ikke nye celler, når der er nok celler til stede til at fylde hullet; når reparationsarbejdet er færdigt. I modsætning hertil stopper kræftcellerne ikke med at vokse, når der er nok celler til stede. Denne fortsatte vækst resulterer ofte i, at en tumor (en klynge af kræftceller) dannes. Hvert gen i kroppen bærer en plan, der koder for et andet protein. Nogle af disse proteiner er vækstfaktorer, kemikalier, der fortæller cellerne at vokse og opdele. Hvis genet, som koder for et af disse proteiner, sidder fast i "on" -positionen ved en mutation (en onkogen), bliver vækstfaktoren proteiner fortsat produceret. Som reaktion fortsætter cellerne med at vokse.
- Kommunikation -Cancerceller interagerer ikke med andre celler som normale celler gør. Normale celler reagerer på signaler sendt fra andre nærliggende celler, som i det væsentlige siger "du har nået din grænse." Når normale celler "hører" disse signaler, stopper de at vokse. Kræftceller reagerer ikke på disse signaler.
- Cellereparation og celledød - Normale celler repareres eller dør (undergår apoptose), når de er beskadiget eller bliver gamle. Cancerceller er heller ikke repareret eller undergår ikke apoptose. For eksempel har et protein, der hedder p53, arbejdet med at kontrollere, om en celle er for beskadiget til at reparere og i så fald rådgive cellen til at dræbe sig selv. Hvis dette protein p53 er unormalt eller inaktivt (for eksempel fra en mutation i p53-genet ), tillades gamle eller beskadigede celler at reproducere. P53-genet er en type tumor suppressor gen, som koder for proteiner, der undertrykker cellernes vækst.
- Stickiness -Normale celler udskiller stoffer, der gør dem sammen i en gruppe. Kræftceller undlader at lave disse stoffer og kan "flyde væk" til steder i nærheden, eller gennem blodbanen eller systemet af lymfekanaler til fjerne regioner i kroppen.
- Evne til at metastasere (Spread) -Normale celler forbliver i området af kroppen, hvor de hører hjemme. For eksempel forbliver lungeceller i lungerne. Kræftceller, fordi de mangler adhæsionsmolekyler, der forårsager klæbrighed, er i stand til at rejse via blodbanen og lymfesystemet til andre områder af kroppen - de har evnen til at metastasere . Når de ankommer til en ny region (som lymfeknuder , lunger, lever eller knogler) begynder de at vokse, der ofte danner tumorer langt fjernet fra den oprindelige tumor. (Lær mere om, hvordan kræft spreder sig .)
- Udseende- Under et mikroskop kan normale celler og kræftceller se helt anderledes ut. I modsætning til normale celler udviser cancerceller ofte meget mere variabilitet i cellestørrelse - nogle er større end normale og nogle er mindre end normalt. Derudover har cancerceller ofte en abnorm form, både i cellen og i kernen ("hjerne" i cellen.) Kernen fremstår både større og mørkere end normale celler. Årsagen til mørket er, at kernen i kræftceller indeholder overskydende DNA. Tæt ved har kræftceller ofte et unormalt antal kromosomer, der er arrangeret på en uorganiseret måde.
- Væksthastigheden -Normale celler reproducerer sig selv og stopper derefter, når der er tilstrækkelige celler til stede. Cancerceller reproducerer hurtigt, før cellerne har haft en chance for at modne.
- Modning -Normale celler modne. Kræftceller, fordi de vokser hurtigt og opdeles, før cellerne er fuldt modne, forbliver umodne. Læger bruger udtrykket udifferentieret til at beskrive umodne celler (i modsætning til differentierede for at beskrive mere modne celler.) En anden måde at forklare dette på er at se kræftceller som celler, der ikke "vokser op" og specialiserer sig i voksne celler. Graden af modning af celler svarer til "grade" af kræft . Cancers er graderet på en skala fra 1 til 3, hvor 3 er mest aggressive.
- Undgå immunsystemet - Når normale celler bliver beskadigede, identificerer immunsystemet (via celler kaldet lymfocytter) og fjerner dem. Kræftceller er i stand til at unddrage (trick) immunsystemet længe nok til at vokse til en tumor ved enten at undslippe detektion eller ved at udskille kemikalier, der inaktiverer immunceller, der kommer til scenen. Nogle af de nyere immunterapi medicin tager fat på dette aspekt af kræftceller.
- Funktionelle- normale celler udfører den funktion, de er beregnet til at udføre, mens kræftceller måske ikke er funktionelle. For eksempel hjælper normale hvide blodlegemer med at bekæmpe infektioner. I leukæmi kan antallet af hvide blodlegemer være meget højt, men da de hvide blodlegemer ikke virker som de skal, kan folk være mere udsatte for infektion, selv med forhøjet antal hvide blodlegemer. Det samme kan være tilfældet for producerede stoffer. For eksempel producerer normale skjoldbruskkirtlen celler skjoldbruskkirtelhormon. Kræftformige skjoldbruskkirtlenceller ( skjoldbruskkirtlen kræft ) kan ikke producere skjoldbruskkirtlen I dette tilfælde kan kroppen mangle nok skjoldbruskkirtelhormon ( hypothyroidisme ) på trods af en øget mængde skjoldbruskkirtlen.
- Blodforsyning - Angiogenese er den proces, hvormed celler tiltrækker blodkar til at vokse og fodre vævet. Normale celler gennemgår en proces, der kun kaldes angiogenese som en del af normal vækst og udvikling, og når nyt væv er nødvendigt for at reparere beskadiget væv. Kræftceller undergår angiogenese selv når vækst ikke er nødvendig. En type kræftbehandling indebærer brug af angiogenesehæmmere-medicin, der blokerer angiogenese i kroppen i et forsøg på at holde tumorer fra at vokse.
Flere forskelle mellem kræftceller og normale celler
Denne liste indeholder yderligere forskelle mellem sunde celler og kræftceller. For dem, der ønsker at springe over disse tekniske punkter, skal du springe til næste underposition mærket sammenfattende forskellene.
- Evadere vækst suppressorer -Normale celler styres af vækst (tumor) suppressorer. Der er tre hovedtyper af tumor suppressor gener, der koder for proteiner, der undertrykker væksten. En type fortæller cellerne at bremse og stoppe opdeling. En type er ansvarlig for fastsættelse af ændringer i beskadigede celler. Den tredje type er ansvarlig for den ovenfor anførte apoptose. Mutationer, der resulterer i, at nogen af disse tumor suppressor gener bliver inaktiveret tillader cancerceller at vokse ukontrolleret.
- Invasivitet -Normale celler lytter til signaler fra naboceller og holder op med at vokse, når de går ind i nærliggende væv (noget der hedder kontakthæmning.) Kræftceller ignorerer disse celler og invaderer nærliggende væv. Godartede (ikke-kræftformede) tumorer har en fibrøs kapsel. De kan skubbe op imod nærliggende væv, men de invaderer ikke / blandes med andre væv. Kræftceller, derimod respekterer ikke grænser og invaderer væv. Dette resulterer i fingerlignende fremskrivninger, der ofte bemærkes ved radiologiske scanninger af kræft tumorer. Ordet kræft kommer faktisk fra det latinske ord for krabber, der bruges til at beskrive den krabberlignende invasion af kræft i nærliggende væv.
- Energikilde -Normale celler får størstedelen af deres energi (i form af et molekyle kaldet ATP) gennem en proces kaldet Krebs-cyklen og kun en lille del af deres energi gennem en anden proces kaldet glycolyse. Mens normale celler producerer det meste af deres energi i nærvær af oxygen, producerer kræftceller det meste af deres energi i fraværelse af ilt. Dette er begrundelsen for hyperbariske iltbehandlinger, der er blevet anvendt eksperimentelt (med skuffende resultater hidtil) hos nogle mennesker med kræft.
- Dødelighed / udødelighed -Normale celler er dødelige, det vil sige, de har en levetid. Celler er ikke designet til at leve for evigt, og ligesom de mennesker, de er til stede i, bliver celler gamle. Forskere begynder at se på noget, der hedder telomerer , strukturer, der holder DNA sammen i slutningen af kromosomerne, for deres rolle i kræft. En af begrænsningerne for vækst i normale celler er længden af telomererne. Hver gang en celle opdeles, bliver telomererne kortere. Når telomerer bliver for korte, kan en celle ikke længere opdele, og cellen dør. Kræftceller har fundet ud af en måde at forny telomerer på, så de kan fortsætte med at opdele. Et enzym kaldet telomerase virker for at forlænge telomererne, således at cellen kan opdele ubestemt tid - i det væsentlige bliver udødelig.
- Mulighed for at "skjule" -Mange mennesker undrer sig over, hvorfor kræft kan gentage år, og nogle gange årtier efter det ser ud til at være væk (især med tumorer som østrogenreceptor-positive brystkræft.) Der er flere teorier om, hvorfor kræft kan gentage sig . Generelt antages det, at der er et hierarki af kræftceller, hvor nogle celler (kræftstamceller) har evnen til at modstå behandling og ligge sovende. Dette er et aktivt forskningsområde og yderst vigtigt.
- Genomisk ustabilitet -Normale celler har normalt DNA og et normalt antal kromosomer. Kræftceller har ofte et unormalt antal kromosomer, og DNA'et bliver mere og mere unormalt, da det udvikler en lang række mutationer. Nogle af disse er drivermutationer, hvilket betyder, at de driver omdannelsen af cellen til at være kræftfremkaldende. Mange af mutationerne er passagermutationer, hvilket betyder, at de ikke har en direkte funktion for kræftcellen. For nogle kræftformer er det muligt for læger at anvende målrettede lægemidler, der specifikt retter sig mod kræftets vækst, for at bestemme hvilke chauffermutationer der er til stede ( molekylær profilering eller genprøve ). Udviklingen af målrettede terapier som EGFR-hæmmere til kræft med EGFR-mutationer er et af de hurtigst voksende og fremskredende områder af kræftbehandling.
De mange ændringer, der er nødvendige for at en celle skal blive kræft
Som nævnt ovenfor er der mange forskelle mellem normale celler og cancerceller. Også bemærkelsesværdigt er antallet af "checkpoints", der skal omgåes for at en celle bliver kræftfremkaldende.
- Cellen har brug for vækstfaktorer, der tvinger det til at vokse, selvom vækst ikke er nødvendig.
- Den skal undvige proteiner, som leder celler til at stoppe med at vokse og dø, når de bliver unormale.
- Cellen skal undvige signaler fra andre celler,
- Cellerne behøver at miste den normale "klæbrighed" (adhæsionsmolekyler), som normale celler producerer.
Alt i alt er det meget svært for en normal celle at blive kræft, hvilket kan synes overraskende i betragtning af at en ud af to mænd og en ud af tre kvinder vil udvikle kræft i deres levetid. Forklaringen er, at i det normale legeme deler omkring tre milliarder celler hver eneste dag. "Uheld" ved reproduktion af celler forårsaget af arvelighed eller kræftfremkaldende stoffer i miljøet under nogen af disse divisioner kan skabe en celle, som efter yderligere mutationer kan udvikle sig til en cancercelle.
Godartet mod ondartede tumorer
Som nævnt ovenfor er der mange forskelle i kræftceller og normale celler, der udgør enten godartede eller maligne tumorer. Derudover er der måder at tumorer indeholdende cancerceller eller normale celler opfører sig i kroppen. Nogle af disse yderligere forskelle bemærkes i denne artikel om forskellene mellem godartede og ondartede tumorer .
Konceptet af kræft stamceller
Efter at have diskuteret disse mange forskelle mellem kræftceller og normale celler, kan du undre dig over, om der er forskelle mellem kræftcellerne selv. At der kan være et hierarki af kræftceller - nogle har forskellige funktioner end andre - er grundlaget for diskussioner, der ser på kræftstamceller som beskrevet ovenfor.
Vi forstår stadig ikke, hvordan kræftceller tilsyneladende kan skjule i år eller årtier og så komme tilbage. Det menes af nogle, at "generalerne" i hierarkiet af kræftceller, der omtales som kræftstamceller, kan være mere resistente over for behandlinger og have evnen til at ligge sovende, når andre soldatcancerceller fjernes ved behandlinger som kemoterapi. Mens vi i øjeblikket behandler alle kræftcellerne i en tumor som identiske, er det sandsynligt, at behandlingerne i fremtiden vil tage yderligere hensyn til nogle af forskellene i kræftceller i en individuel tumor.
Nederste linje på forskelle mellem normale celler og kræftceller
Mange mennesker bliver frustreret og undrer sig over, hvorfor vi endnu ikke har fundet en måde at stoppe alle kræftformer i deres spor. At forstå de mange ændringer, en celle gennemgår i processen med at blive en cancercelle, kan hjælpe med at forklare noget af kompleksiteten. Der er ikke et skridt, men snarere mange, der i øjeblikket behandles på forskellige måder. Ud over dette er det vigtigt at indse, at kræft ikke er en enkelt sygdom, men snarere hundredvis af forskellige sygdomme. Og selv to kræftformer, der er de samme med hensyn til type og stadium, kan opføre sig meget anderledes. Hvis der var 200 mennesker med samme type og kræftstadie i et rum, ville de have 200 forskellige kræftformer fra et molekylært synspunkt.
Det er imidlertid nyttigt at vide, at når vi lærer mere om, hvad der gør en kræftcelle en kræftcelle, får vi mere indsigt i, hvordan man stopper cellen fra at reproducere, og måske endda gør overgangen til at blive en kræftcelle i den første placere. Der foregår allerede fremskridt på den arena, da der udvikles målrettede terapier, som diskriminerer mellem kræftceller og normale celler i deres mekanisme. Og forskning på immunterapi er lige så spændende, da vi finder måder at "stimulere" vores immunsystem til at gøre, hvad de allerede ved, hvordan de skal gøre. Find kræftceller og fjern dem. At finde ud af de måder, hvorpå kræftceller "forkæler" sig selv og gemmer, har resulteret i bedre behandlinger og ualmindeligt fuldstændige remissioner for nogle mennesker med de mest avancerede solide tumorer.
> Kilder:
> DeBaradinis, R. et al. Kræftens biologi: metabolisk omprogrammering brænder cellevækst og proliferation. Celle Metabolisme . 2008. 7 (1): 11-20.
> National Cancer Institute. SEER Training Module. Cellebiologi af kræft. https://training.seer.cancer.gov/disease/cancer/biology/
> National Cancer Institute. Hvad er kræft? Opdateret 02/09/15. https://www.cancer.gov/about-cancer/understanding/what-is-cancer
> Nio, K., Yamashita, T. og S. Kaneko. Det udviklende koncept af levercancerstamceller. Molekylær Cancer . 2017. 16 (1): 4.