Genetik, mutationer och cancerceller

Vad är en cell?

Celler är kroppens egna byggstenar. Alla organismer såsom djur, växter och svampar består av celler. Vi människor består av biljoner celler. 

Alla organ i kroppen är uppbyggda av flera olika typer av celler och varje celltyp har egna arbetsuppgifter. Exempelvis har röda blodceller som uppgift att transportera syre runt i kroppen. Vita blodkroppar är en del av kroppens immunförsvar och består av flera olika celler som kämpar mot virus, bakterier, svampar och andra inkräktare som kan skada kroppen. Hjärtmuskelceller gör att hjärtat drar ihop sig och pumpar runt blodet. 

Inuti de flesta celler finns en cellkärna som innehåller arvsmassa, DNA. Man kan säga att DNA är receptboken för hur din kropp ska se ut, växa, fungera och utvecklas. DNA kodar för uppbyggnad av olika proteiner och proteiner styr nästan allt i kroppens celler. 

Mutationer kan orsaka cancer

Olika celler har olika lång livslängd. En cells levnadstid går efter ett förutbestämt schema, som kallas cellcykel. I cellcykeln ingår bland annat celltillväxt och celldelning. Vid celldelningen görs identiska kopior av cellen.

Innan cellen delar sig, behöver den förbereda sig, den genomgår därför en serie exakt tidsinställda och noggrant reglerade stadier av: tillväxt och DNA-replikation (dubblering av DNA, som gör att en kopia av DNA:t hamnar i varje dottercell) samt delning. I slutändan resulterar det i två identiska celler (kloner). 

Om det uppstår fel vid ”kopieringen” av arvsmassa i samband med delning kan det leda till mutationer. Mutationer betyder att det blivit en förändring i DNA-koden, ett "stavfel”. Mutationer sker lite då och då i celler, under hela livet hos alla människor, men kroppen har då ett fiffigt kontrollsystem som gör att ”stavfelen” kan upptäckas innan celler delar sig. Det förhindrar oftast att defekt arvsmassa förs vidare till fler celler. Men ibland fungerar inte det här kontrollsystemet som det ska, vilket kan leda till problem. Vissa mutationer kan leda till sjukdomar, såsom cancer.

Genomets väktare – en DNA-kontrollant

Ett exempel på en DNA-kontrollant är ett protein som kallas p53. Det är ett protein som är en så kallade tumördämpare (tumörsuppressor). Proteinet p53 brukar till och med kallas för ”genomets väktare” (the guardian of the genome), tack vare sitt enormt viktiga uppdrag.  

Om skadat DNA upptäcks kan p53, med hjälp av andra funktioner i kroppen, stoppa cellcykeln och starta processer som gör att cellens DNA repareras. Om DNA-skadan inte går att laga kan p53 istället utlösa programmerad celldöd, så kallad apoptos, för att helt enkelt göra sig av med den oönskade cellen. 

Även om alla olika kontroller i cellcykeln fungerar som de ska kan en liten procent av mutationerna gå oupptäckta och föras vidare till en dottercell. Det kan i sin tur leda till att dottercellerna delar sig och för över felet till ännu fler celler.  Sedan är snurran är igång och exempelvis cancer kan vara ett faktum. 

Det kan till och med bli mutationer i genen som kodar för p53, vilket kan göra att ”genomets väktare” inte kan göra sitt jobb som det ska. Celler som det då är ”fel” på blir då inte stoppade, trots sina fel, och kan då fortsätta sin resa i cellcykeln och avslutningsvis göra kloner av sig själva. P53-mutationer är vanliga vid många olika typer av cancrar. Och vid cancer är det inte ovanligt flera olika typer av mutationer. 

För att behandla cancer analyserar man därför patientens arvsmassa och undersöker vilka mutationer som förekommer. På så sätt kan man sätta in så kallade målinriktade behandlingar (kallas även för skräddarsydd behandling eller personanpassad behandling).

Läs mer om mutationer under rubriken ”Vad är en mutation?”

Vad är DNA?

DNA (arvsmassa) är en förkortning av det engelska ordet deoxyribonucleic acid, som på svenska är deoxyribonukleinsyra. 

DNA kan liknas vid en receptbok, då det innehåller en samling recept och instruktioner på  hur olika proteiner ska bildas. Proteinerna är nödvändiga för kroppens alla funktioner. Proteinerna sköter nämligen nästan allt som sker inne i cellerna.

DNA-molekylen ser ut som dubbelsträngad tråd som slingrar sig i en spiral. Trådar består av fosfat och socker och mellan trådarna sitter så kallade kvävebaser som håller ihop DNA-molekylen. Kvävebaserna kan liknas vid stegpinnarna i en stege. 

Det finns fyra olika typer av kvävebaser:

• adenin (A)

• tymin (T) 

• guanin (G)

• cytosin (C) 

Kvävebaserna bildar baspar och de bildar alltid par med samma partner. Adenin (A) och tymin (T) binder alltid till varandra och bildar basparet A-T. Kvävebaserna guanin (G) och cytosin (C) binder till varandra och bildar basparet G-C.

Vad är kromosomer?

Tillsammans med proteiner är ditt DNA ihoptvinnat till trådliknande strukturer som kallas kromosomer. Lite som ett garnnystan fast i en lite mer avlång form. Formen ändras dock när cellen förbereder sig för celldelning (replikation). Då drar kromosomerna nämligen ihop sig, kopierar sig och bildar två identiska armar. Den ”gamla” kromosomen och den nya bildar då en X-format utseende, en form som kallas kromatider. 

Människans celler innehåller normalt 23 kromosompar (två kopior av varje kromosom) – 23 från din mamma och 23 från din pappa. Vi har alltså 46 kromosomer i nästan alla av kroppens celler. 

Vad är gener?

En gen är en bit av den långa DNA-tråden. Man kan säga att en gen är ett av alla de recept som finns i den stora receptboken, DNA:t. Gener innehåller instruktioner för hur olika proteiner ska konstrueras. 

Gener kan exempelvis innehålla instruktioner på proteiner som talar om för cellen hur snabbt den ska växa, hur ofta de ska dela sig och hur länge de ska leva. De är också receptet på hur ditt utseende ska se ut och vilka egenskaper din kropp ska ha. 

Vad är en cancercell?

En cancercell utvecklas från en vanlig cell som normalt ska finnas i kroppen. Men någonstans i cellens utveckling sker en förändring, en mutation, i DNA-koden. Det gör att cellernas funktion också förändras på ett eller annat sätt, den får då annorlunda egenskaper som kan vara skadliga. 

Cellen kan exempelvis börja delar sig onormalt mycket och snabbt, vilket gör att cancercellerna sprider sig ovanligt snabbt i kroppen. Cancerceller kan även ha förmågan att leva mycket längre än vanliga celler, det gör också att de på sikt blir ett överskott av celler. En tumör är en klump av en större mängd cancerceller.

När antalet cancerceller blir flera kan de också trycka undan friska celler, vilket också kan ge många olika och allvarliga problem i kroppen. 

Vad är en mutation?

En mutation är en förändring i cellens arvsmassa (DNA). En mutation kan ske i en eller flera gener, alltså på ett eller flera ställen i DNA-molekylen. 

Mutationer sker av en slump och det kan uppstå både neutrala, fördelaktiga och skadliga mutationer. Neutrala mutationer har ingen påverkan på cellens funktion, men det har däremot de fördelaktiga och skadliga mutationerna. 

Om mutationen är fördelaktig, kan den bidrar till fördelar för bäraren, vilket i sin tur kan öka chansen för överlevnad och fortplantning. Den fördelaktiga mutationer kan över tid spridas och bli vanlig i en population. 

Skadliga mutationer kan istället göra cellerna ofördelaktiga och hälsofarliga – vilket kan leda  till olika sjukdomar som exempelvis cancer. 

Exempel på olika typer av mutationer i baspar

Punktmutation är en mutation som innebär att en kvävebas byts ut mot en annan eller när två intilliggande kvävebaser byter plats. Man skulle kunna säga att det då finns ett stavfel i den genetiska-koden. Läs mer om kvävebaser under rubriken ”Vad är DNA?”.  

Punktmutationer ger oftast ingen förändrad funktion hos proteinet, och kallas då för tysta mutationer.

Frameshift-mutation är en mutation som orsakas exempelvis av att en del av DNA-koden försvunnit (deletion) eller att det tillkommit kod som inte normalt ska vara där (insertion). Det gör i sin tur att följden på DNA-koden förändras, vilket resulterar i ett annorlunda ”recept” eller ”ritning” för hur proteiners uppbyggnad ska se ut. 

Mutationer i kromosomerna

Förändringar (mutationer) i arvsmassan kan också ske på kromosomnivå. Antalet kromosomer kan exempelvis avvika från det normala, vilket kallas för numeriska avvikelser. Det betyder att det finns en eller flera kromosomer för mycket eller för lite. Har man exempelvis tre istället för två av någon kromosom kallas det trisomi. Har man fyra istället för två av någon kromosom kallas det tetrasomi. Saknas en kromosom kallas det monosomi. Eftersom sådana avvikelser rör hela kromosomer kan numeriska avvikelser ha stora konsekvenser, eftersom de påverkar ett stort antal gener. 

Det kan också ske förändringar i delar av kromosomer. Det kan till exempel handla om att en bit av en kromosom saknas (deletion, del), att en bit av kromosomen fördubblats (duplication, dup) eller bytt plats (translokation, t). Konsekvensen av dessa kromosomförändringar är väldigt olika och kan exempelvis bero på vilka gener i som gått förlorad eller fördubblats. 

Här ser några bildexempel från Socialstyrelsen:

Vilka faktorer kan öka risken för mutationer?

Det finns faktorer som kan öka risken för mutationer, exempelvis kemikalier, strålning eller virus. Vissa mutationer går i arv, vilket innebär att man får DNA-förändringarna från sina föräldrar.  

Cancer är en sjukdom som beror på att det skett förändringar i DNA-koden. En cancersjukdom kan vara ärftlig, men många cancersjukdomar orsakas av mutationer som uppstår under livets gång och är då i regel inte ärftliga. 

Genetiska analyser görs ofta vid cancer, på så sätt kan läkarna ta reda på vilken typ av cancer det är och se vilka egenskaper cancercellerna har. På så sätt kan läkarna välja ut den mest effektiva behandlingen.