Kanserin Özellikleri Nelerdir?

Kanser Nedir?

Bütün organizmalar hücrelerin bölünmesiyle çoğalan birçok hücreden meydana gelmektedir. Tek bir hücre olan döllenmiş yumurtanın bölünmesiyle çoğalan hücreler belirli bir organizasyon içerisinde farklılaşarak bütün bir organizmayı oluştururlar. Hücreler bölünmeye başlamadan önce belirli bir büyüklüğe erişir ve bölünme evresinde iki katına çıkmış kromozomlar yavru hücrelere eşit şekilde dağılır. Bölünmenin doğru ve hatasız gerçekleşebilmesi için hücrenin yaşam döngüsü belirli bir gen grubu tarafından düzenlenen G1, S ve G2 evrelerince kontrol edilir. Bu genlerin bir tanesinin fonksiyonundaki değişiklik bütün bir sistemi etkilediği için hücrenin yaşamı ve kaderi için merkezi konumdadır. Yaşayan bütün normal hücrelerde G1, S ve G2 fazları birbirini düzenli bir şekilde takip etmektedir ve birinci faz tamamlanmadan ikinci veya üçüncü faz başlamamaktadır. Bu düzen hücrelerin hızlı ve kontrolsüz çoğalmamaları için son derecede önemlidir. Bu koordinasyondaki hata kromozomun bir bölümünün silinmesi ve eşit dağılmaması gibi kromozomal değişikliklere neden olabilir. Bu tip kromozom değişiklikler kanser hücrelerinde sıkça görülür [1]. Vücudun diğer bölgelerine metastaz yapma potansiyeli olan kontrolsüz hücre büyümesine kanser denilmektedir [2]. Birçok çalışma insan kanserlerinin tümör baskılayıcı genlerin mutasyona uğramasından veya onkogenik mutasyonların birikmesinden sonuçlandığını göstermiştir. [1, 2].

Kardiyovasküler hastalıklardan sonra dünyada ölümle sonuçlanan en yaygın hastalık türü kanserdir. Kanser hastalığının, 2018 yılında 9.6 milyon insanın ölümünden sorumlu olduğu tahmin edilmektedir. Küresel olarak yaklaşık altı kişiden biri kanser hastalığına yakalanmaktadır. Bununla birlikte sağ kalım oranı ülkelerin gelişmişlik seviyelerine, kanser tipine ve hastalığın evresine bağlı olarak değişmektedir. Kansere bağlı olarak gerçekleşen ölüm vakalarının yaklaşık %70’i az gelişmiş-gelişmekte olan ülkelerde görülmektedir.

Dünyada 2018 yılında en yaygın görülen kanser türü akciğer kanseriyken bunu meme kanseri izlemektedir. Bununla birlikte, ölümle sonuçlanan kanser türlerinin başında yine akciğer kanseri gelmekte, kolorektal kanser türü ikinci sırada yer almaktadır [3]. Kansere neden olan 250’nin üzerinde gen tanımlanmıştır. Kansere neden olan yolaklarda bu genler rol alırlar. Kanser hücrelerinde kontrolsüz çoğalma, azalmış apoptoz, farklılaşmanın bloke edilmesi, değişmiş doku yapısı gibi karakteristik özellikler bu yolakların aktivesinin artması veya değişime uğramasıyla oluşmuştur. Kanserleşmeye neden olan yolaklar farklı olmasına rağmen sonuç her zaman kontrolsüz hücre çoğalmasına çıkmaktadır.

Kanserin Temel Özellikleri

Bilindiği üzere kanser tek bir hastalık değildir; 120’den fazla türü vardır. Hücrenin kanser hücresi olarak tanımlanması için bilim insanlarının bu noktada birleştiği 10 temel özelliğe sahip olması gerekmektedir. Kanser teşhisi ve kansere karşı tedavilerin yapılması için kanserin bu temel özellikleri dikkate alınması gerekmektedir.

Çoğalma Sinyallerini Sürdürme

Kanser hücrelerinin en temel özelliklerinden biri proliferasyonu tetikleyici kronik sinyallere sahip olmaktır. Normal hücreler çevresindeki hücrelerin proliferasyonunu teşvik eden sinyalleri kontrollü olarak üretir ve dışarıya salgılarlar. Ancak kanser hücrelerinde sinyallerin kontrollü salınımının bozulması söz konusudur. Normal hücreler büyüme ve bölünme için gereken sinyalleri dışarıdan almak zorunda olmasına karşın kanser hücreleri kendi proliferasyonu için gerekli olan sinyalleri kendileri üretip kullanabilirler. Bu sinyaller hücre içi tirozin kinaz bölgelerini içeren hücre yüzeyi reseptörlerine bağlanan büyüme faktörleri tarafından iletilir. Kanser hücreleri birkaç alternatif yolak vasıtasıyla büyüme sinyallerini devam ettirebilirler: Otokrin proliferasyona yol açan kognat reseptörleri vasıtasıyla algılanabilen büyüme faktörü ligandlarını kendileri üretebilirler; normal hücreleri tümör ilişkili dokuda kanser hücrelerine büyüme faktörü sağlaması için sinyal gönderebilirler. Bunun yanı sıra proliferasyon sinyallerinin kontrolü kanser hücrelerinin yüzeyinde bulunan reseptör proteinlerinin miktarının artırılması ile bozulabilir [4].

Büyüme Baskılayıcılarından Kaçma

Kanser hücrelerin bölünme sinyallerini sürdürebilmelerine ek olarak, bu hücreler bölünmelerini negatif yönde etkileyen güçlü mekanizmaları atlatabilecek yeteneğe de sahiptir. Sahip oldukları bu kaçınma mekanizmalarının büyük bir bölümü P53, RB1 gibi tümör baskılayıcı proteinleri kodlayan genlerin etkinliklerine bağlıdır. Bu genler hücrenin yaşlanmasında ve apoptoza gitmesinde veya tam tersi olarak çoğalmasında merkezi rol oynamakta ve hücrenin kaderini belirlemektedirler. RB proteini büyük çoğunluğu hücre dışından kaynaklanan tehlike sinyallerini aktarırken, P53 proteini hücre içi sistemlerin doğru çalışmaması durumunda anormallik ve stres sensörlerinden sinyal alır ve hücre siklusunun durdurulması, DNA hasarı varsa DNA tamir genlerinin transkripsiyonel aktivasyonu, apoptozu indükleme gibi kritik olayların başlamasını sağlar [5,6].

Hücre Ölümüne Direnç

Hücre ölümü, doku ve organ oluşumunun sağlıklı olması ve doku bütünlüğünün korunması için olağan veya olağanüstü durumlarda programlanmış bir mekanizmadır. Apoptoz olarak da bilinen bu olay, hücre içi veya hücre dışı etkilerin sonuçlarından biri olabilen, DNA hasarı gibi kritik durumlarda bozulmuş genomik bilginin gelecek nesle aktarılmaması için gereklidir [4].

Kanser hücrelerinin hayatta kalması ve yaşamını devam ettirebilmesi için apoptoza neden olabilecek birçok engeli atlatması gerekmektedir. Yukarıdan da anlaşılacağı gibi kanser hücreleri apoptozdan kaçış için birden çok mekanizmayı kullanmaktadır. Kanser hücrelerinin kullandığı bu çoklu mekanizmalar dikkate alındığında, birden çok yolağın hedeflenerek kanser hücrelerinin apoptoza direncini tamamen değiştirebilen ajanların üretilmesi ve geliştirilmesinin kanser tedavilerinin geleceğinde önemli bir yere sahip olacağını düşünebiliriz. Hücre ölümünden sorumlu tek mekanizma apoptoz değildir. Otofaji ve nekroz gibi mekanizmalar da hücre ölümü veya yaşamasıyla ilişkilidir. Otofaji hücrelerin kaderinde apoptoz gibi belirleyici rol almasına karşın apoptoz ile otofaji birbirlerinden hem morfolojik hem de moleküler özellikler bakımından tamamen farklıdır [4, 7].

Replikatif Ölümsüzlük

Normal hücre yaşam döngüsünde hücrelerin ihtiyaç durumunda büyümesi ve bölünmesi, bir süre sonunda da hücrelerin yaşlanması veya ölmesi söz konusudur. Hücreler yaşlandığı zaman artık bölünme yeteneklerini kaybeder ancak bulundukları dokuda normal fonksiyonlarını yerine getirmek için yaşamaya devam ederler. Ancak bazı durumlarda hücreler yaşlanma ve ölüm mekanizmalarından kaçarak replikatif ölümsüzlük olarak bilinen sınırsız çoğalma potansiyeli kazanır. Hücrelerin DNA’larının uçlarında bulunan çoklu tandem heksanükleotid tekrarlardan oluşan telomerik DNA zincirleri, DNA’nın fonksiyonel genlerinin korunmasında önemlidir. Telomerler hücrenin her bölünmesi sonucunda kısalır. Bu kısalma, hücrelerin DNA’larının fonksiyonel bölgelerinin sonraki bölünmelerden dolayı mutasyona uğramalarını engellemek için hücrelerin bölünmeyi sonlandırmalarıyla engellenmektedir. Buradan yola çıkarak telomerik DNA’ların, hücrelerin kaç nesil boyunca bölüneceğini etkilediği söylenebilir. Hücrelerde telomerik DNA’ların kısalması sonucu olarak, sınırsız bölünme potansiyeline sahip olmayan hücrelerde neredeyse hiç bulunmayan telomeraz adlı enzim bir tip DNA polimeraz gibi telomerlerin uçlarına tekrar dizilerini ekleyerek telomer kısalmasını önlemektedir. İnsan kanser hücreleri gibi sınırsız bölünme potansiyeline sahip hücrelerin yaklaşık %90’ında büyük ölçüde ifade edilmektedir [8].

Damar Oluşumunu Tetikleme

Normal hücreler hayatta kalmak için besin kaynağına ve oksijene ihtiyaç duyar. Bulundukları dokuda fonksiyonlarını yerine getirmek için temel olan bu maddeleri almanın yanı sıra açığa çıkan metabolik atıkları atmak zorundadırlar. Besin ve oksijeni veya diğer temel olmayan faktörleri almak ve metabolik atıkların uzaklaştırılması için bulundukları doku içerisinde damar oluşumu sağlarlar. Normal hücreler gibi kanser hücreleri de hayatta kalmaları ve bölünmeleri için hem besin ve oksijen alımı hem de metabolik atıkların uzaklaştırılması gibi temel ihtiyaçların giderilmesi için damar oluşumunu tetiklerler. Anjiyonegenez olarak bilinen bu olayla oluşan tümör ilişkili damara neovaskülatör denilmektedir. Neovaskülatör, bahsedilen bu ihtiyaçları karşılamakla görevlidir. Embriyogenez sırasında damar sistemini ifade eden vaskülatörün gelişimi yeni endotel hücrelerinin oluşumunu ve mevcut olan damarlardan yeni damarların doğumunu ve birleştirilmesi ile geçekleşir. Bu farklılaşmanın ardından normal damar oluşumu büyük oranda durur. Ancak yetişkinlikte yara örtüsünün oluşumu gibi fizyolojik süreçlerde damar oluşumu tekrar tetiklenir. Geçici olarak tetiklenen bu damar oluşumu normal dokularda ihtiyaç halinde gerçekleşmesine karşın tümör gelişimi sırasında her zaman aktiftir [4,9].

İnvazyon ve Metastaz

Histoloji bilimi sayesinde kanser hücrelerinin gözlemlenmesi ve karakterize edilmesi mümkün olmuştur. Kanser hücrelerinin bulundukları dokuda diğer hücrelerle yaptıkları bağlantılarda, hücre dışı matrikse bağlanma şekillerinde ve morfolojilerindeki farklılık kanserin invazyon ve metastaz yapabilme özelliğini akıllara getirmektedir. Kanser hücrelerinin bulundukları dokudan çıkıp yakınındaki dokuyu istila etmesi ya da kan ve lenf damarları yoluyla uzak dokulara göç ederek yerleştikleri dokularda kontrolsüz bölünmelerini sürdürmeleri invazyon ve metastaz olarak ifade edilmektedir. Benign tümör hücreleri, bulundukları dokuda sadece bölünür ve bulundukları organ vital olmadıkça sessiz ve zararsız beklerler. Bu tür tümörler kanser olarak nitelendirilmezler. Ancak malign tümörler, bulundukları dokuda bazal membranı geçerek alt dokuya ulaşırlar ve anjiyogenez, invazyon ve metastaz yaparlar. Bu tür tümörler, invazyon ve metastaz özelliğine de sahip olduğundan diğer beş özellikle beraber kanser olarak nitelendirilebilirler. Hücre-hücre ve hücre-hücre dışı matriks ile olan bağlantılarının kopmasıyla sonuçlanan bu durumdan dolayı kanser potansiyel bir hastalık şeklini almaktadır [10, 11].

Kaynaklar:

1. Syaifudin, M., Gene Mutation as Biomarker of Radiation Induced Cell Injury and Genomic Instability. Atom Indonesia, 2012. 32(2): p. 103-115.
2. Courtnay, R., et al., Cancer metabolism and the Warburg effect: the role of HIF-1 and PI3K. Molecular biology reports, 2015. 42(4): p. 841-851.
3. [cited 2020 01.03]; Available from: https://www.who.int/news-room/factsheets/detail/cancer.
4. Hanahan, D. and R.A. Weinberg, Hallmarks of cancer: the next generation. cell, 2011. 144(5): p. 646-674.
5. Curto, M., et al., Contact-dependent inhibition of EGFR signaling by Nf2/Merlin. The Journal of cell biology, 2007. 177(5): p. 893-903. 10.
6. Partanen, J.I., A.I. Nieminen, and J. Klefstrom, 3D view to tumor suppression: Lkb1, polarity and the arrest of oncogenic c-Myc. Cell Cycle, 2009. 8(5): p. 716-724.
7. Arslan, D.Ö., G. Korkmaz, and D. Gözüaçık, Otofaji: Bir hücresel stres yanıtı ve ölüm mekanizması. 2011.
8. Kawai, T., et al., Telomere length and telomerase expression in atypical adenomatous hyperplasia and small bronchioloalveolar carcinoma of the lung. American journal of clinical pathology, 2007. 127(2): p. 254-262.
9. Ellis, L.M. and D.J. Hicklin, VEGF-targeted therapy: mechanisms of anti-tumour activity. Nature reviews cancer, 2008. 8(8): p. 579-591.
10. Pavese, J.M., R.L. Farmer, and R.C. Bergan, Inhibition of cancer cell invasion and metastasis by genistein. Cancer and Metastasis Reviews, 2010. 29(3): p. 465-482. 23.
11. Wittekind, C. and M. Neid, Cancer invasion and metastasis. Oncology, 2005. 69(Suppl. 1): p. 14-16.

Görsel Kaynak: https://bilimfili.com/kanserli-hucreler-nasil-tumor-olusturur

Editör: Seray YETKİN