Wirusy onkogenne

Wirusy onkogenne, onkowirusy – wirusy związane z rozwojem nowotworu, odpowiedzialne za rozwój około 15% nowotworów złośliwych u ludzi i w jeszcze większym odsetku u zwierząt. Mechanizm kancerogenny polega na wbudowaniu własnych genów w genom gospodarza (to znaczy zaatakowanej komórki) albo na amplifikacji już uprzednio istniejących u gospodarza onkogenów.

Onkowirusy występują w dwóch różnych formach: wirusów z genomem zapisanym w DNA, jak adenowirus, a także wirusów z genomem RNA, jak wirusy białaczki ludzkich limfocytów T i kilka wirusów powszechnych u kotów, myszy i drobiu.

Rodzaje

Wirusami onkogennymi dla człowieka są, między innymi:

• retrowirusy – nowotwór komórek krwi
• hepadnawirusy – rak wątrobowokomórkowy
• papowawirusy – brodawczak, rak skóry, szyjki macicy, sromu i odbytu
• herpeswirusy – chłoniak, rak limfocytów B, rak immunoblastyczny, rak jamy nosowo-gardłowej i rak żołądka
• onkornawirusy, Oncovirinae – podrodzina retrowirusów odpowiedzialna za powstawanie mięsaków i białaczek.

Mechanizm

Niektóre onkogenne retrowirusy (to jest powodujące powstawanie nowotworów wirusy z materiałem genetycznym w postaci RNA) wpuszczają swój genomowy RNA do komórki gospodarza i używają odwrotnej transkryptazy (RT) tworząc komplementarne DNA (cDNA). To wirusowe cDNA, zawierające liczne sekwencje silnie amplifikujące ekspresję zawartych w nim genów (promotory LTR), jest następnie wbudowywane w genom gospodarza za pomocą tak zwanych końców lepkich. Wszystko to w celu powielenia informacji genetycznej wirusa (z wbudowanego w genom cDNA z powrotem do retrowirusowego RNA) i wytworzenia białek (kapsydu) niezbędnych do skutecznego zarażania następnych komórek. Jednakże niekiedy w tym procesie w obszar cDNA retrowirusa wbudowuje się fragment DNA gospodarza zawierający geny promujące wzrost. Te geny dla czynników wzrostowych, zwane protoonkogenami w zdrowych komórkach, stają się onkogenne z chwilą ich włączenia do genomu wirusa, ponieważ ulegają one nadmiernej transkrypcji stymulowanej przez sekwencje LTR wirusa. Powoduje to niekontrolowany wzrost i proliferację zainfekowanej komórki, prowadząc do powstawania guzów, jednocześnie namnożeniu ulega wirus zawierający onkogen. Opisano liczne onkogeny w genomach transformujących retrowirusów, zwanych w tym wypadku ostro transformującymi.

Inne onkogenne retrowirusy powodują transformację nowotworową komórek poprzez wbudowanie się w genom gospodarza w pobliżu protoonkogenu(-ów). Wówczas wirusowe LTR promują transkrypcję nie tylko genów wirusa, ale także sąsiedniego protoonkogenu. Działanie promujące sekwencji LTR jest skierowane na geny wirusa i pobliskie protoonkogeny (będące po wbudowaniu wirusa już właściwie onkogenami) są promowane do transkrypcji niejako „przy okazji”, a przez to też słabiej. Stąd też ten typ wirusów nazywa się powolnie transformującymi, gdyż przemiana nowotworowa z ich udziałem charakteryzuje się długim okresem latencji.

Wirusy DNA

• Wirus brodawczaka ludzkiego (HPV) powoduje transformację komórek poprzez interferencję z białkami hamującymi rozwój guzów, jak np. p53. Blokowanie białka p53 umożliwia wirusowi replikację poprzez wymuszenie na komórce gospodarza wejścia w fazę S cyklu komórkowego, a to z kolei może wywołać przemianę nowotworową komórki. Zwiększa to ryzyko np. raka szyjki macicy.
• Human herpes virus 8 (HHV8) jest związany z rozwojem mięsaka Kaposiego
• Wirus Epstein-Barr (EBV, także HHV4) jest powiązany z czterema typami nowotworów.

Wirusy RNA

Nie tylko wirusy DNA są przyczyną karcynogenezy. Niektóre wirusy RNA także są powiązane z tym procesem, na przykład Wirus zapalenia wątroby typu C (HCV) lub HTLV-1.

Tabela poglądowa

Bibliografia

• Chang et al. (1994). Identification of herpesvirus-like DNA sequences in AIDS-associated Kaposi's sarcoma. Science 266:1865-1869.
• Scheffner et al. (1990). The E6 oncoprotein encoded by human papillomavirus types 16 and 18 promotes the degradation s. 53. Cell 63:1129-1136.