Wirusy a nowotwory

Już od długiego czasu zastanawiano się, jaki jest udział wirusów w powstawaniu nowotworów. Na przestrzeni ostatnich dwudziestu lat dowiedziono, że wirusy są bardzo istotną przyczyną zachorowań i zgonów na raka.

Wirusy rakotwórcze wywodzą się z dwóch grup:

 wirusy zawierające DNA

 retrowirusy.

Wirusy zawierające DNA okazały się najczęściej występującymi patogenami kancerogennymi. Wirusy te po zaatakowaniu komórki wykorzystują jej maszynerię do replikacji DNA i do produkcji własnych białek prowadząc do rozwoju nowotworu.

Pośród nich najgroźniejsze wydają się wirusy zapalenia wątroby typu B oraz wirus brodawczaka przenoszony drogą płciową. Ponadto znany jest wirus Epsteina-Barra, który przyczynia się do rozwoju mononukleozy, raka gardła i innych typów nowotworów.

Retrowirusy to druga grupa wirusów rakotwórczych. Podczas procesów genetycznych zachodzących w ich genomie wykorzystują one enzym tzw. odwrotną transkryptazę. Retrowirusy onkogenne występujące u zwierząt dzielą się na dwie grupy:

 łagodne

 ostre

Wirusy łagodne zawierają geny: gag (białka strukturalne), env (otoczka wirusa) i pol (odwrotna transkryptaza). Nie posiadają one genu onc. Wirusy łagodne indukują powstanie nowotworu poprzez proces mutacji insercyjnej i mają bardzo długi okres utajenia. Wirusy te różnią się od retrowirusów niepatogennych występowaniem licznych mutacji rekombinacyjnych w genomie.

Wirusy ostre charakteryzują się posiadaniem onkogenów w genomie. Większość z nich nie zawiera natomiast pewnych fragmentów własnych genów, co powoduje, że wymagają one obecności wirusów wspomagających (wyj. wirus mięsaka Rousa). Onkogeny wirusów ostrych umożliwiają im transformację komórki w bardzo krótkim czasie, ponieważ podczas infekcji v-onc ulegają silnej ekspresji i dają duży nadmiar białek onkogennych.

Wirus mięsaka Rousa (RSV) jest to jedyny jak do tej pory poznany ostry wirus zdolny do samodzielnej replikacji. Wirus ten atakuje ptactwo. W jaki sposób dochodzi do transformacji nowotworowej?

Wirus RSV poza genami gag, env i pol zawiera transformujący onkogen v-src. Onkogen v-src lokalizuje się pomiędzy genem env a sekwencjami LTR (long terminal repeats) i nie spełnia żadnej istotnej funkcji w wirusie. Gen src zostaje przez wirusa zabrany przypadkowo z genomu poprzedniej komórki.

Następnie wskutek pewnych zmian protoonkogen zostaje przekształcony w onkogen w genomie wirusowym. Sekwencja genu może być zmieniona tak, aby kodował białko wykazujące nietypową aktywność. Gen src może też zostać podstawiony pod kontrolę silnych promotorów i enhancerów w genomie wirusa. Może też zajść mutacja insercyjna.

Wszystkie te zmiany prowadzące do powstania v-src powodują, że w przypadku zakażenia komórki danym wirusem może dojść do transformacji nowotworowej tej komórki.