ক্যান্সারের আণবিক ভিত্তি

ক্যান্সারের আণবিক ভিত্তি হলো জিনগত ও এপিজেনেটিক পরিবর্তনগুলির একটি সমষ্টি যা নিওপ্লাস্টিক আচরণকে চালিত করে। ক্যান্সার দুটি প্রধান শ্রেণীর জিনের পরিবর্তনের ফলে উদ্ভূত হয় – অনকোজিন, যার সক্রিয়করণ বৃদ্ধিকে উৎসাহিত করে, এবং টিউমার সাপ্রেসর জিন, যার অনুপস্থিতি বৃদ্ধির সীমাবদ্ধতা দূর করে – এর সাথে জিনোম অখণ্ডতা বজায় রাখে এমন জিনের পরিবর্তনও ঘটে। এই পরিবর্তনগুলি কোষের বৃদ্ধি, টিকে থাকা এবং বিভেদনকে নিয়ন্ত্রণকারী সীমিত সংখ্যক সিগনালিং পথকে অনিয়ন্ত্রিত করে।

Definition

ক্যান্সারের আণবিক ভিত্তি হলো বংশগত জিনগত ও এপিজেনেটিক পরিবর্তনগুলি – প্রধানত অনকোজিনের সক্রিয়করণ, টিউমার সাপ্রেসর জিনের নিষ্ক্রিয়করণ এবং জিনোম-রক্ষণাবেক্ষণকারী জিনের ব্যাঘাত – যা কোষের বৃদ্ধি, টিকে থাকা এবং বিভেদন নিয়ন্ত্রণকারী সিগনালিং পথগুলিকে অনিয়ন্ত্রিত করে।

Scope

এই বিষয়টি প্রোটো-অনকোজিন এবং অনকোজিনে তাদের সক্রিয়করণ, টিউমার সাপ্রেসর জিন এবং তাদের নিষ্ক্রিয়করণের শর্তাবলী, জিনোম-রক্ষণাবেক্ষণ (কেয়ারটেকার) জিন এবং এই পরিবর্তনগুলির মাধ্যমে কাজ করা মূল সিগনালিং পথগুলি নিয়ে আলোচনা করে। এটি ক্যান্সার জিনোম ল্যান্ডস্কেপ এবং ড্রাইভার ও প্যাসেঞ্জার মিউটেশনের মধ্যে পার্থক্যও তুলে ধরে। এটি একটি যান্ত্রিক, রেফারেন্স-শিক্ষামূলক বিষয় এবং চিকিৎসার নির্দেশনা প্রদান করে না।

Core questions

• কীভাবে প্রোটো-অনকোজিন ক্যান্সার-উৎপাদনকারী অনকোজিনে পরিণত হয়?
• কেন টিউমার সাপ্রেসর ফাংশনের ক্ষতির জন্য সাধারণত উভয় অ্যালিলের নিষ্ক্রিয়করণ প্রয়োজন?
• ত্রুটিপূর্ণ হলে কেয়ারটেকার (জিনোম-রক্ষণাবেক্ষণ) জিনগুলি কীভাবে ক্যান্সারে অবদান রাখে?
• কীভাবে বিভিন্ন মিউটেশন সীমিত সংখ্যক সিগনালিং পথে একত্রিত হয়?

Key concepts

• প্রোটো-অনকোজিন এবং অনকোজিন
• টিউমার সাপ্রেসর জিন এবং টু-হিট মডেল
• কেয়ারটেকার এবং গেটকিপার জিন
• ড্রাইভার বনাম প্যাসেঞ্জার মিউটেশন
• সিগনালিং পথ (বৃদ্ধি, টিকে থাকা, কোষ-চক্র নিয়ন্ত্রণ)
• এপিজেনেটিক পরিবর্তন
• জিনোম অস্থিরতা
• ক্যান্সার জিনোম ল্যান্ডস্কেপ

Key theories

অনকোজিন এবং টিউমার সাপ্রেসর দৃষ্টান্ত

ক্যান্সার-চালিত পরিবর্তনগুলি দুটি পরিপূরক শ্রেণীতে পড়ে: লাভ-অফ-ফাংশন পরিবর্তন যা অনকোজিনকে সক্রিয় করে (প্রভাবশালীভাবে কাজ করে) এবং লস-অফ-ফাংশন পরিবর্তন যা টিউমার সাপ্রেসর জিনকে নিষ্ক্রিয় করে (সাধারণত উভয় অ্যালিলের ক্ষতি প্রয়োজন), উভয়ই বৃদ্ধি নিয়ন্ত্রণকে অনিয়ন্ত্রিত করতে একত্রিত হয়।

ড্রাইভার বনাম প্যাসেঞ্জার মিউটেশন

জিনোম-ব্যাপী ক্যান্সার অধ্যয়নগুলি তুলনামূলকভাবে অল্প সংখ্যক ড্রাইভার মিউটেশনকে চিহ্নিত করে যা একটি নির্বাচনী বৃদ্ধির সুবিধা প্রদান করে, অনেক প্যাসেঞ্জার মিউটেশন থেকে যা টিউমারিজেনেসিসকে চালিত না করেই জমা হয়, যা কোন পরিবর্তনগুলি ক্যান্সার ঘটায় সে সম্পর্কে ধারণাকে পরিমার্জন করে।

Mechanisms

ক্যান্সার-চালিত পরিবর্তনগুলি অল্প সংখ্যক প্রক্রিয়ার মাধ্যমে কাজ করে। প্রোটো-অনকোজিনগুলি পয়েন্ট মিউটেশন, অ্যামপ্লিফিকেশন বা ট্রান্সলোকেশন দ্বারা অনকোজিনে রূপান্তরিত হয়, যা লাভ-অফ-ফাংশন সংকেত তৈরি করে যা প্রসারণকে টিকিয়ে রাখে; যেহেতু একটি একক সক্রিয় অ্যালিলই যথেষ্ট, তাই অনকোজিনগুলি প্রভাবশালীভাবে কাজ করে। টিউমার সাপ্রেসর জিনগুলি বৃদ্ধিকে নিয়ন্ত্রণ করে বা মৃত্যুকে উৎসাহিত করে, এবং তাদের নিষ্ক্রিয়করণের জন্য সাধারণত উভয় অ্যালিলের ক্ষতি প্রয়োজন (টু-হিট মডেল), যা মূল চেকপয়েন্টগুলি সরিয়ে দেয়। কেয়ারটেকার জিনগুলি জিনোম অখণ্ডতা বজায় রাখে, এবং তাদের ক্ষতি মিউটেশনের হার বাড়ায়, যা আরও ড্রাইভার অর্জনের গতি বাড়ায়। জিনোম-ব্যাপী সিকোয়েন্সিং দেখায় যে একটি টিউমারে অনেক মিউটেশনের মধ্যে একটি সীমিত সংখ্যক ড্রাইভার রয়েছে যা প্রসারণ, টিকে থাকা এবং বিভেদন নিয়ন্ত্রণকারী সীমিত সংখ্যক সিগনালিং পথে একত্রিত হয়, এর পাশাপাশি এপিজেনেটিক পরিবর্তনগুলিও একইভাবে জিন অভিব্যক্তিকে অনিয়ন্ত্রিত করে।

Clinical relevance

অনকোজিন, টিউমার সাপ্রেসর এবং পথের পরিবর্তনগুলির আণবিক বৈশিষ্ট্যকরণ আণবিক নির্ণয়, শ্রেণিবিন্যাস এবং বায়োমার্কার-নির্দেশিত ও লক্ষ্যযুক্ত পদ্ধতির ধারণাগত ভিত্তি তৈরি করে। একটি রেফারেন্স বিষয় হিসাবে এটি ক্যান্সারের জিনগত যুক্তি ব্যাখ্যা করে; এটি প্রক্রিয়াগুলি বর্ণনা করে এবং এটি ব্যক্তিগত পরীক্ষা বা থেরাপির সিদ্ধান্তের ভিত্তি নয়, যা যাচাইকৃত ক্লিনিকাল ওয়ার্কফ্লোর উপর নির্ভর করে।

Epidemiology

ড্রাইভার পরিবর্তনগুলির সংখ্যা এবং পরিচয় টিউমার প্রকারভেদে উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তিত হয়, অল্প সংখ্যক ড্রাইভার সহ ক্যান্সার থেকে শুরু করে অত্যন্ত পরিবর্তিত জিনোম পর্যন্ত। বৃহৎ আকারের জিনোম অধ্যয়ন দ্বারা প্রকাশিত এই আণবিক বৈচিত্র্য ক্যান্সারের ক্লিনিকাল এবং হিস্টোলজিকাল ভিন্নতার সমান্তরাল।

History

কোষীয় প্রোটো-অনকোজিনগুলির আবিষ্কার এবং এর সমান্তরালে, নডসন-এর টু-হিট বিশ্লেষণের মাধ্যমে টিউমার সাপ্রেসর জিনগুলির স্বীকৃতি ১৯৭০ এবং ১৯৮০ এর দশকে ক্যান্সারের জিনগত ভিত্তি স্থাপন করে। ভোগেলস্টেইন এবং কিনজলারের ক্যান্সার জিন এবং তাদের পথগুলির সংশ্লেষণ, এবং পরবর্তীতে উচ্চ-থ্রুপুট সিকোয়েন্সিং দ্বারা সক্ষম ক্যান্সার-জিনোম-ল্যান্ডস্কেপ অধ্যয়নগুলি ড্রাইভারদের প্যাসেঞ্জারদের থেকে আলাদা করেছে এবং দেখিয়েছে যে বিভিন্ন মিউটেশন সীমিত সংখ্যক নিয়ন্ত্রক পথে একত্রিত হয়।

Key figures

• Bert Vogelstein
• Kenneth Kinzler
• Alfred Knudson
• Douglas Hanahan
• Robert Weinberg

Seminal works

• vogelstein-2004
• vogelstein-2013
• vogelstein-1988

Frequently asked questions

অনকোজিন এবং টিউমার সাপ্রেসর জিনের মধ্যে পার্থক্য কী?

একটি অনকোজিন হলো একটি সক্রিয়, লাভ-অফ-ফাংশন জিন যার পণ্য ক্যান্সারজনিত বৃদ্ধিকে উৎসাহিত করে; একটি একক পরিবর্তিত অ্যালিল সাধারণত যথেষ্ট (প্রভাবশালী)। একটি টিউমার সাপ্রেসর জিন সাধারণত বৃদ্ধিকে নিয়ন্ত্রণ করে, এবং যখন এর কার্যকারিতা হারিয়ে যায় তখন ক্যান্সার দেখা দেয়, যার জন্য সাধারণত উভয় অ্যালিলের নিষ্ক্রিয়করণ প্রয়োজন।

ড্রাইভার এবং প্যাসেঞ্জার মিউটেশন কী?

ড্রাইভার মিউটেশনগুলি একটি নির্বাচনী বৃদ্ধির সুবিধা প্রদান করে এবং ক্যান্সারে কার্যকারণগতভাবে অবদান রাখে, যেখানে প্যাসেঞ্জার মিউটেশনগুলি আকস্মিক পরিবর্তন যা একটি টিউমারে জমা হয় কিন্তু এর বিকাশকে চালিত করে না। তাদের মধ্যে পার্থক্য করা ক্যান্সার জিনোম বিশ্লেষণের একটি কেন্দ্রীয় লক্ষ্য।