Rak można opisać jako grupę szybko rosnących komórek, które tracą zdolność do kontrolowania przez centrum dowodzenia komórki. Centrum dowodzenia komórki to jądro. DNA, składnik jądra komórkowego, dostarcza komórkom wskazówki do wzrostu i dzielenia, a także sygnały hamujące, aby zatrzymać wzrost, a nawet samozniszczenie, jeśli coś pójdzie nie tak. Cykl komórkowy jest naturalnym i uporządkowanym postępem, który komórki biorą pod uwagę, aby przejść odpowiedni podział.
Cykl komórkowy
Cykl komórkowy jest serią czterech kroków. Cztery etapy są znane jako G1, S, G2 i M. Kroki te kończą się powstaniem nowej komórki. Etapy cyklu komórkowego reprezentują aktywność jądra i innych składników komórkowych. Faza G1 przygotowuje komórkę do kopiowania, zwiększając jej wzrost. Instrukcja dostarczona przez jądro w fazie S, znana również jako faza syntezy, kieruje kopiowaniem DNA. Po powieleniu DNA, Instytut zauważa, że G2, inaczej znana jako szczelina 2, prowadzi do dalszego wzrostu komórek i reorganizacji w przygotowaniu do podziału. Faza M jest ostatnim etapem cyklu komórkowego. Znana również jako faza mitozowa, M reprezentuje etap, w którym pojedyncza komórka macierzysta dzieli się na dwie komórki potomne.
Odstraszacze oddziału
Przekazywanie informacji, które pozwala przejść jednego poziomu do następnego, jest monitorowane przez system kontroli i sald, zgodnie z artykułem "Proceedings of the National Academy of Sciences" z 2007 roku. System punktów kontrolnych zapewnia, że każda faza jest dokładnie ukończona i nie wystąpiły żadne błędy, zanim pozwoli na przejście do następnej fazy. Artykuł zauważa również, że rak wpływa na cykl komórkowy, zmniejszając wrażliwość komórki na wrodzony system punktów kontrolnych. Zmiany w tym systemie pozwolą uszkodzonym komórkom na wzrost, który w innym przypadku zostałby zasygnalizowany, aby zatrzymać wzrost i oczekiwać lepszych warunków lub po prostu umrzeć. Odstraszaniem do optymalnej progresji cyklu komórkowego są uszkodzone DNA, niepełna replikacja DNA podczas fazy S i niewystarczająca ilość składników odżywczych do wspomagania wzrostu.
Wzrost bez stymulacji
Tylko niewielki procent komórek przechodzi przez cały cykl komórkowy w tym samym czasie. Komórki replikujące reagują na bodźce zewnętrzne. Komórki nowotworowe wydają się zdolne do wzrostu bez obecności zewnętrznych bodźców. W normalnych warunkach komórki będą rosnąć lub regenerować się po urazie, zaprogramowanej śmierci komórki lub kuszących warunkach środowiskowych. Zwykle używanymi środkami chemicznymi są hormony, białka lub inne wyspecjalizowane czynniki wzrostu. Substancje stymulujące wiążą się z receptorami w komórce i sygnalizują jądro, aby włączyć geny rozpoczynające cykl komórkowy. Komórki rakowe są wyjątkowo zdolne do sygnalizowania postępu cyklu komórkowego bez wiązania zewnętrznych bodźców. Ta czynność jest porównywana do prowadzenia samochodu bez uprzedniego naciśnięcia pedału gazu.
Ignoruj sygnały stop
Cykl komórkowy wykorzystuje system punktów kontrolnych do natychmiastowego zatrzymania procesu podziału komórki w przypadku napotkania problemu. System ma wrodzone sygnały stopu. Podstawowym czynnikiem odstraszającym podział komórek jest uszkodzenie DNA. Normalna komórka nie będzie kontynuowała przechodzenia przez fazy G1, M i G2, jeśli jej DNA ulegnie uszkodzeniu. Zapobieganie tej czynności zatrzyma zatrzymanie uszkodzonego DNA przed przekazaniem do następnej generacji komórek. Komórka rakowa może jednak zignorować sygnał stopu, zakończyć podział komórki i dalej proliferować i propagować wadliwe DNA dalej. Ten wadliwy DNA jest mutacją - te geny powodują, że komórki działają niewłaściwie i zachęcają do wzmożonego wzrostu guza.
Unikanie ostrzeżeń
Sąsiednie komórki pomagają również komórkom dzielącym się monitorować ich potrzeby. Sąsiednie komórki zachowują zależność podaż-popyt pomiędzy komórkami poddawanymi replikacji. Substancje chemiczne są wysyłane między sąsiadami, aby utrzymać poziom nowej miary wzrostu komórek w bliskiej odległości od stopnia śmierci komórki. Zatłoczenie komórek, wyzwalanie sygnałów ostrzegawczych, które powinny spowolnić lub zatrzymać tempo wzrostu w obszarze, który staje się przeludniony. Komórki rakowe również unikają tych ostrzeżeń. Wciąż rosną w ograniczonej przestrzeni i tworzą piętno komórek, często opisywane jako guz lub masa nowotworowa.
