Dziedziczenie raka po matce, ojcu i dziadkach – kompendium wiedzy

Wielu pacjentów onkologicznych zastanawia się, czy choroba, z którą się zmagają lub ryzyko jej wystąpienia, może być związane z genami przekazanymi przez rodziców lub dziadków. To naturalne, iż w obliczu diagnozy raka w rodzinie pojawiają się pytania o dziedziczność i potencjalne zagrożenie dla innych jej członków. W Polsce, podobnie jak w innych krajach, nowotwory złośliwe stanowią poważny problem zdrowotny.

Nowotwory mają ścisły związek z naszym genomem (DNA – kwas deoksyrybonukleinowy, czyli cząsteczka zawierająca informacje genetyczne organizmu), dlatego dla pełniejszego zrozumienia mechanizmów ich powstawania warto najpierw przyjrzeć się podstawowym zagadnieniom genetyki.

DNA, geny i kariotyp – nasz kod genetyczny

DNA, czyli kwas deoksyrybonukleinowy, to cząsteczka, która zawiera nasze unikalne informacje genetyczne. Można je porównać do złożonej instrukcji obsługi naszego organizmu. DNA ma strukturę podwójnej, skręconej w spiralę nici, która składa się z mniejszych jednostek, „cegiełek” zwanych nukleotydami.

Każdy nukleotyd zawiera cukier (deoksyrybozę), grupę fosforanową oraz jedną z czterech zasad azotowych: adeninę (A), guaninę (G), cytozynę (C) lub tyminę (T). Kolejność tych zasad wzdłuż nici DNA tworzy kod genetyczny, który determinuje cechy naszego organizmu. DNA znajduje się w jądrze każdej komórki naszego ciała (prócz erytrocytów, czyli krwinek czerwonych krwi) i jest podzielone na odcinki zwane genami.

Cztery nukleotydy tworzą łańcuchy zbudowane z setek, a choćby milionów jednostek, organizując tym samym osobne, strukturalnie i funkcjonalnie geny. Cała nić DNA w komórce składa się z około 3 miliardów par zasad A, T, G, C. Całkowita długość DNA w jednej komórce człowieka wynosi około 2 metrów! i jest ono upakowane w jądrze komórkowym o średnicy kilku mikrometrów.

Gen – jako jednostka zawierająca informację

Gen to fragment DNA, który zawiera informację potrzebną do produkcji określonego białka. Białka te pełnią różnorodne funkcje w organizmie – budują tkanki organizmu np. serca, płuc, wątroby, regulują procesy metaboliczne np. hormony i wspomagają odporność np. komórki odpornościowe jak leukocyty. W ludzkim genomie znajduje się około 40.000 genów, z czego ponad 20.000 koduje białka, reszta to tak zwane sekwencje niekodujące lub regulatorowe.

Każdy człowiek ma swój unikalny zestaw genów, który otrzymuje od rodziców – z czego w komórce występuje podwójna porcja genów, ponieważ połowa pochodzi od matki (geny z komórki jajowej), a druga połowa pochodzi od ojca (geny z plemnika). Dwumetrowa jednostka DNA w komórce organizuje się w struktury zwane chromosomami (struktura w jądrze komórkowym składająca się z uformowanego DNA), które są widoczne podczas podziału komórki. Zestaw chromosomów nazywany jest kariotypem. Kariotyp to pełen zestaw chromosomów w komórkach człowieka.

Człowiek ma 46 chromosomów (czyli 23 pary) – po jednej kopii każdego chromosomu dziedziczymy od każdego z rodziców. Pierwsze 22 pary to tzw. autosomy (to wszystkie chromosomy człowieka z wyjątkiem chromosomów płciowych), które są identyczne u kobiet i mężczyzn. 23 para to chromosomy płciowe (XX u kobiet, XY u mężczyzn).

Jak powstają nowotwory?

Nowotwór to choroba, która charakteryzuje się niekontrolowanym wzrostem i podziałem nieprawidłowych komórek. Proces powstawania nowotworu, zwany kancerogenezą, jest zwykle długotrwały i obejmuje kilka etapów: inicjację, promocję i progresję. W normalnych warunkach wzrost i podział komórek są ściśle kontrolowane przez różne geny. Protoonkogeny to geny, które stymulują wzrost i podział komórek, natomiast geny supresorowe hamują te procesy oraz naprawiają uszkodzenia DNA.

Mutacje, to zmiany w sekwencji DNA danego genu – to one z dużej mierze prowadzą do powstania nowotworów w ciągu życia. Można je porównać do literówek w książce lub błędów w kodzie komputera. Mutacje pojawiające się spontanicznie są zwykle wywoływane przez czynniki kancerogenne (rakotwórcze) takie jak:

• promieniowanie jonizujące (np. RTG, promieniowanie gamma, radon),
• promieniowanie ultrafioletowe (UV) – głównie ze słońca, solarium,
• dym tytoniowy (zawiera >70 substancji kancerogennych),
• benzen (przemysł chemiczny, spaliny),
• azbest (stare pokrywy dachowe, stare budownictwo),
• aflatoksyny (produkty pleśni, np. w spleśniałych orzechach czy zbożach),
• alkohol etylowy – szczególnie przy spożywaniu w nadmiarze,
• wirus brodawczaka ludzkiego (HPV),
• wirus zapalenia wątroby typu B i C (HBV, HCV),
• zakażenie Helicobacter pylori,
• Epstein-Barr virus (EBV),
• HIV – pośrednio, przez upośledzenie odporności,
• zanieczyszczenie powietrza (pyły PM2.5, związki aromatyczne),
• nieprawidłowa dieta (uboga w błonnik, bogata w tłuszcze nasycone, czerwone mięso),
• otyłość i brak aktywności fizycznej,
• przewlekły stres i brak snu (pośrednio, przez osłabienie odporności).

Zobacz: Badanie HPV – test identyfikujący 28 typów wirusa brodawczaka ludzkiego

Mutacja (zmiana w sekwencji DNA genu) może wystąpić spontanicznie jako zupełnie nowa zmiana tzw. mutacja de novo lub może być dziedziczona. Mutacje również mogą:

• nie mieć żadnego wpływu na organizm (są neutralne),
• być korzystne (np. zwiększać odporność lub adaptować nowe zmiany, mutacje ewolucyjne),
• być szkodliwe (np. zwiększać ryzyko choroby nowotworowej).

Czy nowotwory są dziedziczne?

Dziedziczenie to proces przekazywania cech z rodziców na potomstwo. Oznacza to, iż dzieci dziedziczą po swoich rodzicach nie tylko wygląd, czyli tak zwane cechy fenotypowe – jak kolor oczu, włosów, wzrost, kształt nosa czy grupę krwi – ale także genotyp, czyli wszystkie informacje zapisane w genach, które mogą wpływać, na zdrowie, w tym na ryzyko wystąpienia rożnych chorób takich jak daltonizm, hemofilia, achondroplazja (karłowatość).

Podobnie jak dziedziczymy kolor oczu po rodzicach, możemy również dziedziczyć pewne skłonności do różnych stanów zdrowia, w tym do raka. Jednak w kontekście nowotworów mówimy o dziedziczeniu genetycznych predyspozycji, które mogą zwiększać ryzyko wystąpienia określonej choroby.

Fakt, iż u rodzica wystąpił nowotwór, nie oznacza, iż jego dzieci na pewno zachorują – oznacza to jedynie zwiększone ryzyko, a nie pewność wystąpienia choroby. Inaczej jest z chorobami genetycznymi spowodowanymi bezpośrednio mutacjami lub nieprawidłowościami w genach, obecnymi od urodzenia (np. mukowiscydoza, zespół Downa).

Dziedziczenie nowotworów po rodzicach i dziadkach

Jeszcze raz należy podkreślić, iż dziedziczymy zwiększone ryzyko lub predyspozycję do pewnych typów raka, a nie samą chorobę. Rodzic, który posiada wadliwy gen zwiększający ryzyko raka, ma 50% szans na przekazanie go swojemu dziecku.

Szacuje się, iż tylko niewielki odsetek wszystkich nowotworów (do 10%) jest spowodowany dziedzicznymi zmianami genetycznymi. Większość nowotworów (jak już wcześniej wspomniano) ma charakter spontaniczny, co oznacza, iż powstają w wyniku mutacji, które zachodzą w ciągu życia danej osoby i nie są dziedziczone.

Zespół Li-Fraumeni to rzadki, dziedziczny zespół nowotworowy, który wiąże się z bardzo wysokim ryzykiem rozwoju wielu różnych rodzajów nowotworów, często w młodym wieku. Główną przyczyną tego zespołu są mutacje w genie TP53, który koduje białko p53 – jedno z najważniejszych białek kontrolujących podziały komórkowe i naprawę uszkodzeń DNA. W niektórych przypadkach zespół Li-Fraumeni może być też związany z mutacjami w innych genach, np. CHEK2, ale TP53 pozostaje kluczowym genem.

Zespół Li-Fraumeni dziedziczy się autosomalnie dominująco, co oznacza, iż jeżeli jedno z rodziców ma mutację TP53, każde dziecko ma 50% szans na jej odziedziczenie. Osoby z tym zespołem są szczególnie narażone na rozwój takich nowotworów jak: mięsaki (mięśniaki i kostniaki), rak piersi (często w bardzo młodym wieku), guzy mózgu, białaczki, rak nadnerczy i inne. Ze względu na wysokie ryzyko i wczesne występowanie nowotworów, osoby z zespołem Li-Fraumeni powinny być objęte szczególną opieką onkologiczną

Ponieważ dziedziczymy 50% naszych genów od każdego z rodziców, oznacza to, iż otrzymujemy około 25% naszych genów od każdego z dziadków.

Dziedziczenie raka po matce

Istnieją konkretne typy nowotworów, w przypadku których dziedziczenie predyspozycji od matki jest dobrze udokumentowane. Przykładem jest rak piersi i rak jajnika, które mogą być związane z mutacjami w genach BRCA1 i BRCA2.

Mutacje w tych genach mogą być przekazywane zarówno przez matkę, jak i ojca. Innym przykładem jest rak jelita grubego, gdzie geny związane z zespołem Lyncha (takie jak MLH1, MSH2, MSH6, PMS2, EPCAM) również mogą być dziedziczone od matki. W większości przypadków mówimy o dziedziczeniu autosomalnym dominującym, co oznacza, iż odziedziczenie tylko jednej kopii zmutowanego genu od matki jest wystarczające, aby zwiększyć ryzyko zachorowania.

Sprawdź: e-Pakiet rak piersi i/lub jajnika (BRCA1, BRCA2) – badania genetyczne

Dziedziczenie raka po ojcu

Predyspozycje do pewnych typów nowotworów mogą być również dziedziczone od ojca. Przykładem jest rak prostaty, który może być związany z mutacjami w genach BRCA1, BRCA2 oraz HOXB13, przekazywanymi przez ojca.

Mutacja HOXB13, szczególnie wariant G84E, została powiązana ze zwiększonym ryzykiem raka prostaty, zwłaszcza u mężczyzn z rodzinną historią choroby. Mężczyźni mogą również odziedziczyć mutacje BRCA od swoich ojców, co zwiększa u nich ryzyko raka piersi (choć jest ono niższe niż u kobiet) oraz innych nowotworów. Podobnie jak w przypadku dziedziczenia od matki, ryzyko przekazania zmutowanego genu od ojca wynosi 50%.

Dziedziczenie raka po babci

Istnieją znane przypadki dziedziczenia predyspozycji do raka po babciach. Przykładem są mutacje w genach BRCA1 i BRCA2, które mogą być przekazywane z babci (zarówno ze strony matki, jak i ojca) na jej córkę lub syna, a następnie na wnuki. W ten sposób wnuczka może odziedziczyć zwiększone ryzyko raka piersi lub jajnika, jeżeli jej babcia była nosicielką takiej mutacji. Podobnie, geny związane z zespołem Lyncha (dziedziczny niepolipowaty rak jelita grubego), zwiększające ryzyko raka jelita grubego i innych nowotworów, również mogą być przekazywane przez babcię.

Dziedziczenie raka po dziadku

Podobnie, predyspozycje do raka mogą być dziedziczone po dziadku. Rak prostaty jest przykładem nowotworu, którego ryzyko może wzrosnąć u wnuków, jeżeli ich dziadek (zarówno ze strony matki, jak i ojca) był nosicielem mutacji w genach BRCA1, BRCA2 lub HOXB13. Podobnie jak w przypadku babci, geny związane z zespołem Lyncha, które zwiększają ryzyko raka jelita grubego, mogą być przekazywane przez dziadka.

Rodzinna polipowatość gruczolakowata (FAP), spowodowana mutacją w genie APC, to kolejna dziedziczna forma raka jelita grubego.

Główną instytucją monitorującą sytuację onkologiczną w Polsce jest Krajowy Rejestr Nowotworów (KRN). W 2022 roku w Polsce zdiagnozowano 181,3 tys. nowych przypadków nowotworów złośliwych, a z ich powodu zmarło 96 tys. osób. Nowotwory stanowiły 23% wszystkich zgonów wśród mężczyzn i 20% wśród kobiet. Ogólna umieralność z powodu nowotworów w Polsce jest o 15% wyższa od średniej w Unii Europejskiej. Wśród mężczyzn najczęściej diagnozowano raka prostaty, płuc i jelita grubego, u kobiet natomiast dominował rak piersi, płuc i jelita grubego.

DIAGNOSTYKA DLA ZWROTNIKRAKA.PL

ARTYKUŁ SPONSOROWANY

AUTOR: dr n. med. Iwona Chromik – doktor biologii molekularnej w trakcie specjalizacji z laboratoryjnej genetyki sądowej na Uniwersytecie Medycznym w Lublinie. Zawodowo pasjonuje się genetyką, medycyną sądową oraz kliniczną.

BIBLIOGRAFIA:

1. Givi JP, Hazard-Jenkins HW, Flanagan M. Educational Case: Hereditary breast and ovarian cancers. Acad Pathol. 2023 Sep 7;10(3):100091.
2. Raport “Nowotwory złośliwe w Polsce w 2022 roku” Narodowy Instytut Onkologii im. Marii Skłodowskiej-Curie, https://nio.gov.pl/
3. Frebourg T, Bajalica Lagercrantz S, Oliveira C, Magenheim R, Evans DG; European Reference Network GENTURIS. Guidelines for the Li-Fraumeni and heritable TP53-related cancer syndromes. Eur J Hum Genet. 2020 Oct;28(10):1379-1386.
4. Jassem J, Krzakowski M, Bobek-Billewicz B, et al. Breast cancer. Oncol Clin Pract 2020; 16
5. Beebe-Dimmer JL, Kapron AL, Fraser AM, Smith KR, Cooney KA. Risk of Prostate Cancer Associated With Familial and Hereditary Cancer Syndromes. J Clin Oncol. 2020 Jun 1;38(16):1807-1813.
6. Genetyka kliniczna nowotworów 2012: monografia / pod red. Jana Lubińskiego; aut. Tomasz Byrski et al.; Pomorski Uniwersytet Medyczny w Szczecinie
7. Gerard Drewa. Genetyka medyczna. Podręcznik dla studentów, Elsevier Urban & Partner, Wrocław, 2011
8. Grover S, Syngal S. Risk assessment, genetic testing, and management of Lynch syndrome. J Natl Compr Canc Netw. 2010 Jan;8(1):98-105.
9. Lynch HT, de la Chapelle A. Hereditary colorectal cancer. N Engl J Med. 2003; 348:919–932
10. Jerzy Bal Biologia molekularna w medycynie. Elementy genetyki klinicznej. Wydawca: PWN; ISBN: 9788301166656

Post Dziedziczenie raka po matce, ojcu i dziadkach – kompendium wiedzy pojawił się poraz pierwszy w Zwrotnikraka.pl.