Istoric.
In 1908, Ellerman si Bang au emis ipoteza etiologiei rale a cancerelor obsernd modul de transmitere al leucemiei aare. in 1911. Peyton Rous demonstreaza ca agentul infeetios din sarcomul aar este ultrafiltrabil. Descoperirile lui Shope prind etiologia rala a carcinoamelor maligne la iepurii domestici si ale lui Gross asupra unui agenl ral transmis prin alaptare, responsabil de tumori mamare la soarece, consolideaza ipoteza implicarii rusurilor in oncogeneza. Argumentele ulterioare au constat in producerea cancerului experimental la animale inoculate cu rus si in inventarierea unui numar mare de cancere "spontane" de etiologie rala la multe specii animale. Pentru cancerele umane, determinismul ral a fost probat in cazul neoplasmelor de col uterin, al neoplasmelor nasofaringiene, hepatice si ale organelor limfohematopoietice. Desi unele rusuri umane (adenorusuri, herpesmsuri etc.) sunt carcinogenc la animal in condipj experimentale, aceasta nu implica totdeauna un efect similar la om.
Virusurile cancerelor umane nu sunt carcinogeni eficienti. Mai mult, cultivarea acestor rusuri in tro, in culturi celulare, este fastidioasa. Tehnologia ADN recombinam constituie singurul mijloc practic pentru manipularea rusurilor oncogene si pentru identificarea evenimentelor din ciclul replicativ cu semnificatie pentru carcinogeneza. In ultimele decade, aplicand noua tehnologie, s-a precizat existenta a doua categorii de rusuri oncogene: unele care poarta gene care induc direct cancerul, altele care insera portiuni ale gcnomului ral in genomul celulei gazda, alterindu-i functionalitatea (Varmus si Bishop).

CADRU GENERAL
80-90% din cancerele umane rezulta in urma actiunii unor factori exogeni numiti carcinogeni. Din analiza registrelor asupra incidentei cancerelor, in jurul anului 1980 se nota aparitia a 6,4 milioane cazuri noi anual distribuite practic egal intre sexe. Totusi, la barbati se remarca incidenta cancerelor cu prognostic sever (plaman, stomac, esofag, prostata), in timp ce. la femei predomina cancere cu sanse bune de supraetuire (san, uter). De asemenea, pentru toate localizarile anatomice, cancerele apar mai timpuriu in cursul etii la barbati. Semnificatia acestor constatari asupra evolutiei itoare a incidentei trebuie avuta in vedere in masura in care ne asteptam la sporirea sperantei de ata.In contrast cu carcinogenii chimici si fizici care altereaza informatia genetica celulara, rusurile introduc un spor de informatie genetica in celula gazda (intracromo-zomial sau plasmidian). Prezenta secventelor gcnomice rale este pecetea celulelor tumorale ral transformate. Proliferarea acestor celule in conditiile unei citolize rale reduse permite acumularea de mutatii, aparitia si expansiunea unor variante celulare lumorigene. In fapt. modelul acceptat azi pentru carcinogeneza rala este similar celui propus pentru carcinogenii chimici. Trei faze distincte se succed (elul 33.1):
- initierea - determinata de modificari genetice induse de doze subcarcinogene ale unor agenti transformanti;
- promovarea - atributul unor factori necarcinogeni care cresc frecventa sau scad latenta aparitiei tumorilor;
- progresia - consecinta actiunii persistente sau a noilor expuneri la agentii transformanti. Aparitia tumorilor este deci rezultatul unor alterari genetice conjugat cu actiunea
unor factori exogeni intre care rusurile sunt carcinogeni comuni. Transformarea ral indusa a celulelor in cultura este prita ca un fenomen in tro corespunzator inductiei tumorilor in vo, la animal.


CARACTERISTICILE CELULELOR TRANSFORMATE.
In afara infectiei litice care presupune replicarea rala si distrugerea celulei gazda, rusurile pot interactiona persistent cu gazda introducand noi secvente informationale. ADN ral este mentinut chiar daca gene rale relevante nu sunt exprimate.
De exemplu, pentru HTLV I si EBV, genele rale care contribuie la initierea carcinogenezci nu mai sunt exprimate in celulele tumorale propriu zise. Invers, pentru papilomarusuri, numai acele gene care au participai la initiere sunt exprimate si in celulele tumorale.In ambele cazuri, celula tumorala din vo este reprodusa de celulele ral transformate in tro. Diferentierea lor in raport cu celulele normale se face pe baza urmatoarelor proprietati:

/. contin gene rale implicate in imortalizarea lor in tro:

2. inoculate la unele animale produc tumori:
3. sunt morfologic distincte (rotunde, refringente) si se dispun dezordonat, diferii de tesutul din care deriva;
4. au un mod de multiplicare haotic: nu au inhibitie de contact si nu depind de ancorarea la substrat:
5. au cerinte nulrinve modice: se pol dide la concentratii scazule de ser de tel;
6. glicoliza anaeroba este sursa principala de energie;
7. poseda antigene de suprafata diferite de celulele normale: unele sunt codificate de rusuri, altele sunt codificale de gazda (aparitia lor este urmarea expresiei unor gene normal represate sau a unor determinanti normal mascati);
8. sunt usor aglutinate de lcctine (proteine vegetale care gasesc noi situsuri de legare pe suprafata celulelor transformate);
9. au o compozitie modificala a componentelor membranei plasmatice zand glicolipidele, glicoproteinele si, mai ales, absenta fibronectinei (absenta fibronectinei explica scaderea interactiunilor inlercelulare, cresterea fluiditatii membranale si, deci, facilitarea accesului la nutrienti);
10. prezinta modificari in kinetica mesagerilor secundari (AMP ciclic, fosfoino-zitide etc.);
11. prezinta modificari cromozomiale care duc la un cariotip aneuploid.

MECANISMELE TRANSFORMARII CELULARE CU ONCOVIRUSURI ARN

Doua aspecte ale transformarii celulare cu oncorusuri au semnificatie pentru intelegerea carcinogenezei in vo:
- transformarea este insotita de persistenta genomului ral integral sau in parte;
- transformarea este urmata de expresia continua a unui numar limitai de gene rale (de multe ori una singura).
Setul de gene celulare sau rale care funefioneaza ca efectori ai carcinogenezei rale se numesc oncogene, iar proteinele codificate - oncoproteine. Sunt unele din cele mai conservate gene din evolutia speciilor - ceea ce argumenteaza rolul lor determinant in functionarea celulei normale: oncoproteinele functioneaza in lanturi de semnale mitogene ca:
- factori de crestere (sis)\
- receptori membranali pentru factorii de crestere (erb B);
- elemente ale aparatului de semnalizare submcmbranal {sic);
- elemente cilosolice cu rol de mesageri secundari solubili (ras);
- proteine nucleare (jus, fos. myc);

- receptori hormonali (erb A).

Exista gene celulare normale omologe cu secvente din genomul retroral. Aceasta inseamna ca una din spirele genomului uman contine o secventa de nucleotide, complementara secventei oncogene. iar numele ei este de protooncogena. Cercetatorii au folosii termenul de anii-oncogene referindu-sc la gene celulare a caror absenta duce la dezvoltarea tumorilor (rctinoblastomul, tumora Wilms). In celulele netransformate protooncogenele sunt neoncogene. Conditiile care determina activarea lor sunt modificari structurale: deletii, mutatii sau fuziunea in himere alcatuite din gene celulare/rale. Modificarile structurale determina modificari functionale care suni numai enumerate pentru unele oncogene mai importante. Modificarile structurale in cazul oncorusurilor sunt:
- integrarea in genomul ral a unui protooncogcn care poate fi apoi tradus:
- insertia genelor rale in vecinatatea unui oncogen celular (care poate fi activat sau supresat).
Oncorusurile care poarta protooncogene au mare potential oncogen si transformarii in tro. Oncorusurile care actioneaza prin insertie (cis sau trans) au potential limitat oncogen in tro si sunt lipsite de actitate transformanta in tro. Probabil protooncogena este inserata in genomul proral, iar apoi intronii (absenta inlronilor este singura deosebire intre c-onc si v-onc) suni pierduti odaia cu transcrierea intr-un nou rus transformam.
Este imposibila prezentarea detaliata a modificarilor functionale determinate de activare a oncogenelor. Cateva exemple ilustreaza insa diversitatea mecanismelor implicate:
- sis este o oncogena a rusului simian care determina sarcoame, oncoproteina codificata are functie de factor de crestere (platelet derived growlh faclor) si conduce la o transformare autocrina.
- erb B a fost izolata la retrorusuri aare si expresia ei conduce la alterarea unor receplori fiziologici pentru factorii de crestere (epidermal growlh factor) si la initierea unor semnale mitotice.
- src ' prima oncogena izolala - codifica o fosfoproteina submembranala cu rol reglator in actitatea unei enzime implicate in diferentierea celulara (proleinkinaza tirozin specifica).
- ras - exista cel putin 3 gene ras care codifica oncoproteine omologe cu proteinele G care intern in transducerea semnalelor mitogene. Toate tumorile induse de carcinogeni chimici contin gene ras activate.In timp ce in celule normale mai multe protooncogene sunt transcrise simultan. in celulele transformate cancerigen, o singura protooncogena se exprima in cantitati mari. Astfel, in leucemia promielocitara si in majoritatea limfoamelor se exprima nivele inalte de c-myc: in cancercle cii urinare c-ras: in plasmociloze c-mos ele. Specificitatea pentru celula tinta nu este dependenta de spectrul de gazda al rusului, ci este o proprietate intrinseca a protooncogenei, care joaca rolul de reglator al cresterii celulare.
Aceasta concluzie e sprijinita de faptul ca un exces de oncoproleina este capabil sa inhibe maturarea precursorilor hematopoietici, dand nastere neoplasmelor cu celule B sau T in diferite stadii de dezvoltare, asociate cu transcrierea excesiva a respectivei oncogene.
Virusurile care poseda oncogene determina transformare prin integrarea protooncogenelor celulare in genomul proral si exprimarea lor excesiva sub controlul LTR rale. intrebarea care se pune priveste mecanismul prin care rusurile care nu au oncogene reusesc sa determine transformarea protooncogenelor cu functii normale in celula in factori transformanji, neoplazici. Explicatiile propuse zeaza mutageneza insertionala, amplificarea genica a DNA ce contine protooncogena sau mutatii prin alterarea structurii proteinei codificate de protooncogena. Translocatiile cromozomialc par a fi un mecanism important al carcinogenezei. Astfel, o translocatie intre cromozomul 8 care contine gena c-myc si cromozomii 14 (care codifica pentru lantul greu al imunoglobulinelor) sau cromozomii 2 si 22 (care codifica lantul usor al imunoglobuli-nelor) este constant demonstrata in limfomul Burkitt.

MECANISMELE TRANSFORMARII CELULARE CU DEZOXIRIBOVIRUSURI
Dezoxiriborusurile au fost asociate cu canecre umane (elul 33.2.) mai mult pe baza unor argumente indirecte derivate din studii seroepidemiologice. intelegerea mecanismelor moleculare ale rolului carcinogen al rusurilor ADN este bine ilustrat de papilomarusuri.
Spre deosebire de oncogenele oncorusurilor ARN, care deriva din protooncogene celulare, rusurile ADN sunt transformante prin intermediul unor gene rale timpurii cu rol dublu: in replicarea rala si in transformarea celulara.
Virusurile ADN care contin astfel de gene interactioneaza cu celula gazda in doua situatii alternative reciproc exclusive: infectia productiva care determina sinteza de progeni infectiosi si moartea celulei gazda sau infectia nonproductiva in care ciclul replicativ ral este abortiv iar celula gazda este transformata. in acest ultim caz, genomul ral (partial) este integrat in genomul celular si continua sa exprime mai ales genele timpurii cu potential oncogen semnificativ.
capabile sa interacjioneze cu proteinele celulare, independent sau grupat. Extrem de interesant este semnalarea unor regiuni locale de omologie intre proteinele celulare si oncoproteinele rusurilor ADN. Aceasta sugereaza derivarea lor evolutiva din proteine celulare sau din "motive" functionale comune unor proteine celulare. Interactiunea proteine celulare - oncoproteine ale rusurilor ADN poate sa se rezume la doua situatii:

- activarea unor protooncogenc;

- inactivarea unor antioncogene.
I'apiltiinii rusiiri. Cel mai cunoscut exemplu pentru primul caz este interactiunea antigen T mediu (poliomarus) - oncogena celulara src care conduce la stimularea actitatii intrinseci de proteinkinaza a src si interferarea mecanismului normal de crestere celulara. Acest antigen T mediu al poliomarusurilor are functii diferite dupa cum ne referim la infectiile productive sau nu. In primul caz, el induce permisitatea si contribuie la asamblarea progenilor infectanti: in al doilea caz, mentine transformarea si induce modificarile morfologice si de crestere caracteristice acestei stari.
De notat ca si alte antigene rale ale papovarusurilor: antigenul T extins si antigenul l mic au proprietati similare. in plus. ele induc si neoantigene la suprafata celulelor transformate. Aceste antigene numite initial TSTAs (lumor specific transta-tion antigens) realizeaza o posibilitate reala de supraveghere a formarii tumorilor. Totusi, trebuie remarcat ca, in timp ce tumorile incipiente care apar sunt efectiv eliminate, rusurile insusi nu sunt. Aceste rusuri silesc infectii lente care persista in ciuda unor nivele semnificative de anticorpi. in cazul unor situatii patologice care conduc la imunosupresie, potentialul transformam sau citolitic al rusurilor lente poate fi relevat. Un alt mecanism prin care raspunsul imun este eludat consta in inhibarea expresiei antigenclor codificate de complexul major de histocompatibilitate in uncie infectii rale.
Pentru al doilea caz este caracteristica interactiunea oncoproteine rale - proteine celulare care controleaza (inhiba) cresterea celulara. Excluzand supresia cresterii celulare se realizeaza in fapt promovarea carcinogenezei. O gena transmisa dominant care determina susceptibilitatea la aparitia unei tumori congenitale - retinoblastomul (Rb) functioneaza ca inhibitor al carcinogenezei. Cuplat cu oncoproteine rale produsul genei Rb pierde functia supresoare si carcinogeneza este promovata. Nu mai putin de 3 proteine codificate de rusuri diferite: adenorus (proteina El A), rusul SV40 (antigenul T extins) si papilomarusul uman tip 16 (proteina E7) pot cupla produsul genei Rb intr-o secventa constanta de 14 aminoacizi.In afara papovarusurilor si adenorusurilor mai exista inca 3 clase de dezoxiriborusuri (ransformante.
Herpesrusurile sunt clar implicate in etiologia unor cancere umane.
Virusul Epsiein-Barr (EBV) este unul din cele 3 herpesrusuri B limfotrope, tumorigene pentru primate, si singurul implicat in cancere umane - iimfomul Burkiti in Africa de Est si Noua Guinee si carcinomul nazofaringian din sudul Chinei si Algeria. Se pare ca rusul nu se integreaza in genomul gazdei ci este prezent ca portiuni circulare, episomale. Multe limfoame Burkitt contin ADN-ul EBV, precum si un antigen numit antigenul nuclear al rusului Epslein Barr (EBNA), dar multiplicarea rala productiva nu apare decat la o mica proportie - poate si datorita hipermetilarii -proprietate a regiunilor genetice silentioase.
Cu toate acestea, exista tumori lip limfom Burkitt. mai ales cele din afara Africii, care nu au nici antigen. nici ADN ral, ceea ce demonstreaza ca daca EBV este agentul etiologic al acestor carcinoame. alti cofactori sunt sigur implicati.
Cu toate ca nu exista edente suficiente pentru implicarea HSV 2 in etiologia cancerului cercal incidenta sa este de 2 ori mai mare la femeile cu infectii herpetice genitale recurente.
De asemenea, studii de seroprevalenta au aratat titruri mari de anticorpi anti HSV 2 la femeile cu cancer cercal. Vaccinurile antiherpetice par a scadea incidenta unor forme de cancer genital.
Poxrusuri. Doua poxrusuri sunt tumorigene: rusul fibromului Shope, patogenic pentru iepure si rusul Yaba patogenic pentru maimuta. Interesul pentru tumorigenitalea poxrusurilor ne din faptul ca replicarea lor se petrece in citoplasma. Se pare insa ca desi o faza nucleara nu e obligatorie, segmente de ADN ral se gasesc in nucleu, unde den integrale, ceea ce ar fi semnalul evolutiei spre carcinogeneza. Integrarea nu este insa sila, odata ce tumorile regreseaza deseori.
Hepadnarusurile, prin reprezentantul lor rusul hepatitei B, sunt frecvent asociate cu infectii cronice, progresive, cu ciroza si carcinom primitiv de ficat (modulul 26).

Concluzii
Transformarea celulara in tro si carcinogeneza in vo recunosc ca element comun modificarile genomului celular. Virusologii au identificat gene cheie (oncogene) care inserate, delclale sau alterate modifica genomul celular si promoveaza carcinogeneza. Oncogenele celulare sunt traduse sau activate de oncorusuri (riborusuri); oncogenele rale sunt caracteristice dezoxiriborusurilor cu potential malign iar gene supresoarc ale carcinogenezei (antioncogene) pot fi inactivate de rusuri ARN sau ADN.In ciuda dolor clare pentru etiologia genetica a cancerelor, factori epigenetici pot avea rol carcinogen sau dimpotriva, suprcsor, explicand reversibilitatea transformarii in unele situatii. Argumentele rusologiei medicale pentru etiologia unor cancere umane incep sa capete semnificatie practica odata cu utilizarea unor vaccinuri rale (hepadnarusuri, herpesrusuri) pentru profilaxia unor cancere.