Τα πρωτο-ογκογονίδια είναι φυσιολογικά γονίδια που μπορούν να οδηγήσουν σε καρκίνο εάν μεταλλαχθούν ή εκφραστούν σε ασυνήθιστα υψηλά επίπεδα. Ένα γονίδιο είναι μια βιολογική μονάδα που περιέχει κληρονομικές πληροφορίες μέσα σε έναν οργανισμό που είναι απαραίτητες για την παραγωγή ορισμένων πρωτεϊνών. Ένα ογκογονίδιο είναι ένα γονίδιο που προκαλεί καρκίνο προκαλώντας την ανάπτυξη και τον πολλαπλασιασμό ορισμένων κυττάρων με μη μέτριους ρυθμούς. Τα φυσιολογικά κύτταρα τελικά υφίστανται απόπτωση ή κυτταρικό θάνατο, αλλά τα καρκινικά κύτταρα όχι. αναπτύσσονται και πολλαπλασιάζονται μέχρι να πεθάνει ο οργανισμός που τα περιέχει. Σε πολλές περιπτώσεις, ένα πρωτο-ογκογονίδιο πρέπει να ενεργοποιηθεί από κάποιο περιβαλλοντικό παράγοντα πριν μπορέσει πραγματικά να προκαλέσει καρκίνο.
Τα πρωτο-ογκογονίδια περιέχουν γενετικές πληροφορίες που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή πρωτεϊνών που ελέγχουν και μετριάζουν την κυτταρική ανάπτυξη και πολλαπλασιασμό. Συχνά περιέχουν κώδικα απαραίτητο για τους μηχανισμούς σηματοδότησης που είναι υπεύθυνοι για την κυτταρική διαίρεση και για τον προγραμματισμένο κυτταρικό θάνατο. Αυτός ο κανονισμός είναι απαραίτητος για την υγεία και στην πραγματικότητα χρησιμεύει στην πρόληψη του καρκίνου σε υγιή άτομα. Μόλις η ενεργοποίηση λάβει χώρα μέσω κάποιας μικρής τροποποίησης αυτών των γονιδίων, ωστόσο, τα πρωτο-ογκογονίδια παύουν να είναι υγιή ρυθμιστικά γονίδια και αντ’ αυτού γίνονται ογκογονίδια που προκαλούν όγκους. Οι πρωτεΐνες και οι μηχανισμοί σηματοδότησης για τους οποίους κωδικοποιούν δεν προκαλούν πλέον προγραμματισμένο κυτταρικό θάνατο και σωστή κυτταρική διαίρεση. αντίθετα προκαλούν κυτταρική αθανασία και ανεξέλεγκτη διαίρεση.
Υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί μηχανισμοί μέσω των οποίων τα πρωτο-ογκογονίδια μπορούν να ενεργοποιηθούν και να μετατραπούν σε ογκογονίδια που σχηματίζουν όγκους. Μια απλή μετάλλαξη στο γονίδιο αλλάζει τη δομή και τη λειτουργία των πρωτεϊνών για τις οποίες κωδικοποιεί. αυτό έχει τη δυνατότητα να οδηγήσει σε καρκίνο. Σε ορισμένες περιπτώσεις, το ίδιο το γονίδιο παραμένει αμετάβλητο, αλλά διάφοροι παράγοντες που ρυθμίζουν τις πρωτεΐνες παύουν να λειτουργούν σωστά. Οι πρωτεΐνες που προκαλούν κυτταρική διαίρεση, για παράδειγμα, θα μπορούσαν να είναι πολύ πιο διαδεδομένες από ό,τι υποτίθεται ότι είναι, οδηγώντας σε ανεξέλεγκτη κυτταρική διαίρεση και σχηματισμό όγκου.
Ένας άλλος μηχανισμός που μπορεί να ενεργοποιήσει πρωτο-ογκογονίδια είναι γνωστός ως χρωμοσωμική μετατόπιση. Οι χρωμοσωμικές μετατοπίσεις είναι γενετικές ανωμαλίες στις οποίες αναδιατάσσονται διάφορα μέρη της γενετικής πληροφορίας. Αυτό μπορεί να προκαλέσει την ενεργοποίηση ορισμένων τύπων πρωτεϊνών σε λάθος τύπους κυττάρων. Μπορεί επίσης να οδηγήσει στο σχηματισμό υβριδικών πρωτεϊνών, όπως αυτές που μπορούν να οδηγήσουν σε λευχαιμία.
Τα πρωτο-ογκογονίδια είναι σημαντικά για τους ιατρικούς ερευνητές λόγω του ρόλου τους στην πρόκληση καρκίνου. Οι ερευνητές προσπαθούν να σχεδιάσουν φάρμακα που μπορούν να στοχεύουν ειδικά τα πρωτο-ογκογονίδια και τις πρωτεΐνες που παράγουν. Το κάνουν με στόχο να διορθώσουν τις ανωμαλίες που προκάλεσαν την ενεργοποίηση των πρωτο-ογκογονιδίων σε ογκογονίδια που προκαλούν καρκίνο. Μπορεί επίσης να προσπαθήσουν να αναστείλουν τις πρωτεΐνες που παράγονται από τα γονίδια.