Proto-oncogenele sunt gene normale care pot duce la cancer dacă sunt mutate sau exprimate la niveluri anormal de ridicate. O genă este o unitate biologică care conține informații ereditare în cadrul unui organism care sunt necesare pentru producerea anumitor proteine. O oncogenă este o genă care provoacă cancer prin creșterea și proliferarea anumitor celule la ritmuri nemoderate. Celulele normale suferă în cele din urmă apoptoză sau moarte celulară, dar celulele canceroase nu; cresc și proliferează până când organismul care le conține este mort. În multe cazuri, o proto-oncogene trebuie să fie activată de un factor de mediu înainte de a fi capabilă să provoace cancer.
Proto-oncogenele conțin informații genetice care sunt utilizate pentru a produce proteine care controlează și moderează creșterea și proliferarea celulară. Ele conțin adesea codul necesar mecanismelor de semnalizare responsabile de diviziunea celulară și de moartea celulară programată. Această reglementare este necesară pentru sănătate și de fapt servește la prevenirea cancerului la oamenii sănătoși. Odată ce activarea are loc printr-o mică modificare a acestor gene, totuși, proto-oncogenele încetează să mai fie gene reglatoare sănătoase și devin, în schimb, oncogene cauzatoare de tumori. Proteinele și mecanismele de semnalizare pentru care codifică nu mai provoacă moartea celulară programată și diviziunea celulară adecvată; ele provoacă în schimb nemurirea celulară și diviziunea necontrolată.
Există multe mecanisme diferite prin care proto-oncogenele pot fi activate și transformate în oncogene care formează tumori. O mutație simplă asupra genei modifică structura și funcția proteinelor pentru care codifică; aceasta are potențialul de a duce la cancer. În unele cazuri, gena în sine rămâne neschimbată, dar diverși factori care reglează proteinele încetează să funcționeze corespunzător. Proteinele care provoacă diviziunea celulară, de exemplu, ar putea fi mult mai răspândite decât se presupune că ar fi, ceea ce duce la diviziunea celulară necontrolată și formarea tumorii.
Un alt mecanism care poate activa proto-oncogene este cunoscut sub numele de translocare cromozomială. Translocațiile cromozomiale sunt anomalii genetice în care diferite părți ale informațiilor genetice sunt rearanjate. Acest lucru poate face ca anumite tipuri de proteine să devină active în tipurile greșite de celule. De asemenea, poate duce la formarea de proteine hibride, cum ar fi cele care pot duce la leucemie.
Proto-oncogenele sunt importante pentru cercetătorii medicali datorită rolului lor în cauzarea cancerului. Cercetătorii încearcă să proiecteze medicamente care pot viza în mod specific proto-oncogene și proteinele pe care le produc. Ei fac acest lucru cu scopul de a corecta anomaliile care au determinat ca proto-oncogene să fie activate în oncogene care cauzează cancer. Ei pot încerca, de asemenea, să inhibe proteinele produse de gene.