¿Cómo pueden las mutaciones o los defectos en la reparación del ADN conducir al cáncer?

Además de los cambios hereditarios en el ADN que conducen a una predisposición familiar, así es como comienza prácticamente todo el cáncer. E incluso en casos de enfermedad familiar, debido a que el cáncer generalmente tiene múltiples etapas, las mutaciones adicionales en el ADN también contribuyen a esos tipos de cáncer. Nuestras células han desarrollado procesos increíblemente eficientes para detectar y reparar el ADN dañado. Dedicamos más de 170 genes de nuestros 21,000 genes a este proceso. Y eso es bueno ya que el daño al ADN ocurre todo el tiempo: cada segundo, varias de tus células (tienes miles de millones) sufren algún tipo de lesión gracias a exposiciones ambientales como la radiación (rayos cósmicos), carcinógenos o errores estocásticos . Afortunadamente, existen niveles elaborados de maquinaria de reparación del ADN para detectar y reparar estas lesiones, que se encuentran en forma de roturas en el ADN o cambios en los nucleótidos, por lo que deben cortarse y reemplazarse con el nucleótido apropiado.

La maquinaria es locamente eficiente. El 99,99% o más de los daños se reparan de forma tal que nunca se sabe que ha habido un problema. Hay sistemas redundantes y respuestas especializadas. En pocas palabras, somos realmente buenos en la reparación de daños a nuestro ADN. Si no lo estuviéramos, estaríamos extintos, al igual que la mayoría de las especies en el planeta. Aunque, irónicamente, si la maquinaria fuera completamente efectiva, también habría una evolución muy limitada. Por lo tanto, algunos han sugerido que el cáncer es la píldora venenosa inherente del desarrollo evolutivo. Si bien esencialmente todos los cánceres son causados ​​por mutaciones en el ADN, muy pocas mutaciones causan cáncer. Sin embargo, un cambio irreparable en un gen clave en una sola célula es, potencialmente, todo lo que necesita una célula para comenzar un viaje hacia el cáncer, esa única célula aberrante puede conducir a una enfermedad potencialmente mortal.

Como se puede imaginar, poner una llave inglesa en la maquinaria de reparación puede causar estragos y aumentar enormemente el número de lesiones no preparadas. Solo reducir la eficiencia de la maquinaria puede generar un mayor riesgo. Se sabe que varios tipos de cáncer surgen de la inactivación específica o la corrupción de los componentes de esta maquinaria. En otras palabras, la pérdida de los mecanismos de control puede aumentar significativamente las posibilidades de mutaciones que conducen al cáncer. En algún momento esta subversión de partes de la maquinaria ocurre temprano, pero muchos cánceres acumulan impactos adicionales en la maquinaria a medida que se desarrollan. Los ejemplos de genes asociados con el mantenimiento de la integridad del genoma (todo nuestro complemento de ADN) que con frecuencia se inactivan en el cáncer incluyen p53 (también conocido como el “guardián del genoma”), BRCA1 y BRCA2, genes de reparación de desajustes y genes de anemia de Fanconi. (FancA a FancF).

La efectividad de la reparación del ADN también nos ha enseñado mucho sobre el diseño del sistema para mecanismos a prueba de fallas. Y aún queda mucho por aprender sobre este increíble equipo de sistemas de vigilancia y reparación que trabajan para mantener el cáncer a raya, en cada segundo de nuestras vidas.

El ADN se puede dañar de muchas maneras diferentes y si estos daños no se reparan, esto puede conducir a mutaciones. Si la mutación ocurre en un gen que controla la división celular, esto puede provocar cáncer.

Una de las principales causas del daño del ADN es la alquilación de las bases, muchos carcinógenos ambientales son electrófilos que atacan los centros de carga negativa en el ADN y lo alquilan si alquilan un gen que controla la división celular, entonces esto causará cáncer.