Salute e malattia
Le cellule seguono un ciclo naturale di divisione, crescita e morte. Danni al DNA nel nucleo possono alterare questo processo, generando cellule tumorali che crescono e si dividono troppo velocemente. Cellule sane possiedono geni che bloccano il processo se rilevano crescita anomala. Se questi geni soppressori tumorali sono danneggiati, la cellula perde la capacità di fermare la crescita tumorale.
Crescita incontrollata definisce le cellule tumorali. A differenza di quelle sane, possono ignorare i normali controlli su crescita, divisione e morte cellulare programmata (apoptosi) (American Cancer Society). Accumulandosi, formano tumori.
L'organismo produce geni che bloccano la divisione se rilevano comportamento anomalo. Questi geni producono proteine che "congelano" la cellula in fase di riposo, bloccando divisione e crescita tumorale (Kimball's Biology). Mutazioni/difetti impediscono la produzione delle proteine corrette e la crescita tumorale procede indisturbata. Mutazioni del gene soppressore p53 si trovano in oltre la metà di tutti i tumori (Kimball's Biology).
Il gene p53 è composto da quattro catene disposte a stella (David S. Goodsell, PhD, The Oncologist). Un dominio di attivazione sulla punta di ogni braccio attiva l'espressione genica. I bracci si incontrano al centro in una struttura a nodo che si lega al sito bersaglio. Il p53 si lega al DNA difettoso, stimolando la produzione della proteina p21 (National Institutes of Health). La p21 si lega a una terza proteina, proteina stimolante la divisione cellulare. Unite, le due proteine bloccano la cellula impedendone la divisione. Se il difetto del DNA è grave, p53 innesca l'apoptosi (morte cellulare).
La maggior parte delle mutazioni p53 che causano cancro avviene nel dominio di legame centrale. p53 mutato non si lega al DNA (NIH). Il legame iniziale compromesso → la cellula non produce p21 → nessun arresto della divisione → il cancro cresce. Una minima alterazione nella sequenza aminoacidica disattiva p53 (Goodsell). La composizione chimica alterata distorce i segnali del p53 e la conseguente cascata proteica.
Poiché le mutazioni p53 sono comuni in molti tumori, la loro riparazione è focus di ricerca (ACS). Primi studi di laboratorio: geni p53 normali inseriti in virus, poi in cellule tumorali. Cellule infette con virus carichi di p53 crescevano più lentamente. Purtroppo, i risultati complessivi furono considerati un fallimento e gli studi con virus caricati furono interrotti.
Trattamenti per il cancro