Patogeneza nowotworów oka to wieloetapowy proces, który prowadzi do transformacji zdrowych komórek w złośliwe. Nowotwory oka, choć rzadkie, charakteryzują się specyficznymi mechanizmami molekularnymi, które różnią się w zależności od rodzaju guza. Dwa najważniejsze pierwotne nowotwory oka – czerniak naczyniówki u dorosłych oraz siatkówczak u dzieci – rozwijają się poprzez odmienne szlaki patogenetyczne12.
Podstawowe mechanizmy rozwoju nowotworów oka
Nowotwory oka, podobnie jak inne rodzaje nowotworów, są chorobami genetycznymi charakteryzującymi się niestabilnością genomową i progresywną akumulacją nieprawidłowości genetycznych lub mutacji1. Proces nowotworowy rozpoczyna się, gdy komórki rozwijają zmiany w swoim DNA. W zdrowych komórkach DNA zawiera instrukcje, które mówią komórce, co ma robić – kiedy rosnąć, dzielić się i kiedy umrzeć3.
W komórkach nowotworowych zmiany w DNA dają inne instrukcje. Przekazują one komórkom nowotworowym sygnały do szybkiego wzrostu i namnażania się. Komórki nowotworowe mogą nadal żyć, gdy zdrowe komórki powinny umrzeć, co powoduje nadmierną liczbę komórek3. Komórki te mogą tworzyć masę zwaną guzem, który może rosnąć, najeżdżać i niszczyć zdrową tkankę. Z czasem komórki nowotworowe mogą oderwać się i rozprzestrzenić do innych części ciała3.
Mechanizmy patogenezy czerniaka naczyniówki
Czerniak naczyniówki jest najczęstszym pierwotnym nowotworem oka u dorosłych i charakteryzuje się specyficznymi mechanizmami molekularnymi Zobacz więcej: Mechanizmy molekularne czerniaka naczyniówki – patogeneza. Pięćdziesiąt procent czerniaków naczyniówki zawiera mutacje w genie GNAQ, który koduje receptor sprzężony z białkiem G w szlaku RAF/MEK/ERK1. Mutacje GNAQ występują również w łagodnych zmianach prekursorowych, takich jak wrodzona melanocytoza oczna, co sugeruje, że są one wczesnym lub inicjującym zdarzeniem w patogenezie czerniaka naczyniówki1.
Badania wykazały, że mutacje w genach GNAQ i GNA11 są obecne w ponad 80% pierwotnych czerniaków naczyniówki4. Te geny kodują białka (znane jako białka G), które normalnie funkcjonują jako molekularne przełączniki włącz-wyłącz, regulując przepływ informacji z zewnątrz do wnętrza komórki5. Mutacje w tych genach powodują przejście białek G w stan permanentnie „włączony” lub aktywny, co skutkuje nadmierną aktywacją białka YAP (Yes-associated protein)5.
Aktywacja białka YAP indukuje niekontrolowany wzrost komórek i hamuje śmierć komórkową, powodując nowotwory5. Odkrycie to jest istotne, ponieważ wskazuje na bardzo prosty mechanizm genetyczny jako przyczynę tego nowotworu, co może prowadzić do opracowania celowanych terapii5.
Patogeneza siatkówczaka
Siatkówczak, najczęstszy pierwotny nowotwór oka u dzieci, rozwija się poprzez inny mechanizm patogenetyczny Zobacz więcej: Molekularne podstawy rozwoju siatkówczaka – mechanizmy patogenezy. Większość przypadków siatkówczaka jest spowodowana mutacjami w genie RB1, który jest genem supresorowym nowotworów6. Gen RB1 w normalnych warunkach reguluje wzrost komórek i zapobiega zbyt szybkiemu lub niekontrolowanemu dzieleniu się komórek6.
Większość mutacji w genie RB1 uniemożliwia wytwarzanie funkcjonalnego białka, przez co komórki nie są w stanie skutecznie regulować podziału komórkowego6. W rezultacie niektóre komórki siatkówki mogą dzielić się w sposób niekontrolowany, tworząc nowotworowy guz6.
Rozwój siatkówczaka można wyjaśnić modelem „dwóch trafień”. Zgodnie z tym modelem oba allele muszą być uszkodzone, więc potrzebne są dwa zdarzenia, aby komórka lub komórki siatkówki rozwinęły się w guzy7. Pierwsze zdarzenie mutacyjne może być dziedziczne (zarodkowe), które będzie obecne we wszystkich komórkach organizmu. Drugie trafienie powoduje utratę pozostałego normalnego allelu i występuje w określonej komórce siatkówki7.
Zaburzenia kontroli cyklu komórkowego
Kluczowym elementem patogenezy nowotworów oka są zaburzenia w kontroli cyklu komórkowego. W przypadku czerniaka naczyniówki dochodzi do częściowej inaktywacji szlaku retinoblastoma (Rb), która pozwala na podział komórkowy bez wywoływania nadmiernej apoptozy, która może towarzyszyć całkowitej utracie Rb8. Białko Rb jest regulowane przez fosforylację i może być fosforylowane w maksymalnie 16 miejscach seryna/treonina-prolina przez kinazy zależne od cyklin (CDK)9.
Utrata Rb prowadzi do apoptozy w siatkówce, soczewce i wielu innych tkankach poprzez silną, wieloaspektową odpowiedź śmierci, co sugeruje, że istnieje wrodzona presja na organizmy, aby eliminować aberrantne komórki, które nie mają Rb9. Miejsca CDK w terminusie C są fosforylowane w każdym cyklu komórkowym i regulują zatrzymanie cyklu komórkowego oraz różnicowanie9.
Rola niestabilności chromosomalnej
Badania wykazały, że progresja czerniaka naczyniówki jest napędzana przez utratę białek Polycomb Repressive Complex 1, które regulują ekspresję genów10. Ta utrata prowadzi do aberrantnej ekspresji genów i błędów w sposobie segregacji chromosomów podczas podziału komórkowego11. Ostatecznie prowadzi to do odpowiedzi zapalnej, która czyni guz bardziej agresywnym11.
Najważniejszą nieprawidłowością genetyczną związaną z złym rokowaniem w czerniaku naczyniówki jest inaktywacja BAP1, która najczęściej występuje poprzez mutację jednego allelu i późniejszą utratę całej kopii chromosomu 3 (monosomia 3) w celu ujawnienia zmutowanej kopii12. Monosomia 3 jest związana z redukcją prawdopodobieństwa 5-letniego przeżycia z około 100% do 50%13.
Znaczenie dla rozwoju terapii
Zrozumienie mechanizmów patogenezy nowotworów oka otwiera możliwości dla opracowania terapii celowanych. Identyfikacja nieprawidłowych szlaków sygnałowych, genów i białek w nowotworach oka stwarza możliwości dla terapii opartych na celach molekularnych, poprawiając perspektywy zachowania wzroku i przedłużenia życia14. Odkrycie kluczowych etapów zaangażowanych w progresję guza podkreśla możliwość wcześniejszej interwencji terapeutycznej w celu stłumienia ewolucji nowotworu11.













