Маклін повідомила про ступінь конкордантності по раку серед моно – і дизиготних пар близнюків. Конкордантність по раку серед 65 монозиготних близнюків виявилася вище, ніж серед 49 дизиготних (зразкове співвідношення 2:1). Проте ступінь дискордатності монозиготних близнюків була все ж таки висока – приблизно 37%; цим підтверджується значення чинника середовища у виникненні раку. Порівняння близнюків, хворих на рак, показує, що монозиготним близнюкам характерне значне підвищення ступеня конкордантності по локалізації раку, ніж дизиготним.
Олівер і Джексон проводили нагляд за 91 парою моно- і дизиготних близнюків. Ними встановлено, що у 6 з 23 монозиготних пар і у 22 з 68 дизиготних або у одного з партнерів, або у обох був знайдений рак. 3 з 6 монозиготних і 3 з 22 дизиготних пар виявилися конкордантними на рак.
Хоча і у дизиготних близнюків зустрічається багато випадків захворювання на рак обох партнерів, у монозиготних близнюків в подібних випадках тенденція до схожості по локалізації пухлини виражена більш сильніше, ніж у дизиготних. Приведені дані свідчать про те, що у деяких людей спадковий фактор грає важливу роль в розвитку раку певної локалізації. Але частина случаїв раку обумовлена також і дією чинників зовнішнього середовища. (Горер, 1982).
Усі відомі в світі захворювання поділяються на:
1. Набуті, причиною яких є чинники середовища (чинники ризику) – травми, опіки, відмороження, інфекційні хвороби;
2. Спадкові, причиною яких є патологічна спадковість, одержана від батьків(мутації): гемофілія, полідактилія, хвороба Дауна, фенілкетонурія;
3. Мультифакториальні захворювання зі спадковою схильністю
(цукровий діабет, бронхіальна астма, різні типи алергії, виразкова хвороба шлунка і дванадцятипалої кишки), в генезі яких поєднується взаємодія спадкових і середовищних чинників.
Спадкові захворювання з'являються внаслідок порушення структури (мутації) гена, хромосом і зміни кількості хромосом або функції генетичного апарату клітини. Всі спадкові захворювання можна поділити на три групи.
1) Моногенні, або молекулярні. Генетичне порушення пов'язано з мутацією в одиночному локусі хромосоми (мутація одного гена). Наприклад, фенілкетонурія, глухота, сліпота, полідактілія, гемофілія тощо.
2) Хромосомні. Пов'язані зі зміною структури хромосом (синдром котячого крику, транслокаційний тип хвороби Дауна і кількості хромосом (геномні) – хвороба Дауна (трисомії 21 пари), синдром Клайнфельтера, синдром Шерешевського-Тернера тощо.
3) Полігенні, або мультифакториальні (захворювання зі спадковою схильністю), причина її пов'язана з мутацією кількох генів, яка спричинює не патологію, а лише схильність до неї. Для того щоб ця схильність розвинулася в патологію, необхідна взаємодія генетичних і середовищних чинників. (Путинцева Р.Й., 2002).
Рак – генетична хвороба і всі без виключення форми раку виникають в результаті мутації в ДНК клітини, яка і дає початок популяції пухлинних клітин. Мутації може піддатися нормальний ген з перетворенням його в онкоген, що є в геномі, або онкоген може бути внесений в клітку ззовні – при вірусній інфекції або іншим шляхом. Для виникнення деяких форм раку потрібна активація двох та більше онкогенів. Мутація, що викликає рак, може бути не тільки генною, але і хромосомною, і геномною.
Не дивлячись на генетичну природу всіх раків, далеко не всі вони є спадковими захворюваннями, бо в більшості випадків пов'язані з соматичними мутаціями, що не передаються по спадку. Частка власне спадкових форм раку, за різними оцінками, складає близько 9% від всіх злоякісних захворювань.
По характеру успадкованої ознаки спадкові форми раку включають наступні групи:
1. успадкування гена, що викликає певну форму раку (наприклад, пухлина Вілмса, спадкова ретинобластома)
2. успадкування гена, що підвищує ризик захворювання раком, – спадкова схильність до раку (наприклад, пігментна ксеродерма і більшість інших захворювань;
3. полігенне успадкування – пухлина або схильність до неї виникає при поєднанні у хворого декількох спадкових ознак наприклад, колагенози.
Механізми виникнення раку:
1. підвищення частоти виникнення мутацій на рівні клітки;
2. пониження ефективності ліквідації мутацій на рівні клітки;
3. пониження ефективності елімінації трансформованих клітин на рівні організму.
До 1-ї, мабуть найчисленнішої групи відносяться спадкові порушення природного захисту клітин від мутагенів зовнішнього середовища – наприклад, при альбінізмі, коли ослаблений захист кліток від УФЛ.
Приклад хвороб 2-ї групи порушення репарації ДНК: пігментна ксеродерма і ін.
До 3-ї групи відносяться прямі спадкові порушення імунітету, а також випадки метаболічної иммунодепрессії, спостережуваної при хворобі Дауна. (Ганина К.П., 1993).
ХРОМОСОМНІ ПЕРЕБУДОВИ.
З 22 аутосом і 2 статевих хромосом людини в 15 порушення будови супроводжуються тими або іншими раками або передраковими захворюваннями, які приведені нижче в таблиці:
| Хромосомні перебудови | Злоякісні новоутворення |
| Делеція довгого плеча хромосоми -1. | Лімфолейкоз. |
| Транслокація в хромосомі – 3. | Печіночноклітинна карцинома. |
| Делеція довгого плеча хромосоми – 5. | Схильність до лимфолейкозу. |
| Трісомія хромосоми – 8. | Гострий мієлолейкоз. |
| Транслокація в хромосому – 9 з хромосоми 22 («філадельфійська хромосома»). | Хронічний мієлолейкоз. |
| Делеція короткого плеча хромосоми – 11. | Пухлина Вілмса. |
| Делеція довгого плеча хромосоми -13. | Ретінобласстома. |
| Транслокація в хромосому 14 з хромосоми – 8,11 или 14. | Лімфоми, у тому числі лімфома Беркитта. |
| Транслокація в хромосому 15 з хромосоми 17. | Гострий промиелоцитарный лейкоз. |
| Делеція довгого плеча хромосоми – 20. | Схильність до лейкозу. |
| Трісомія хромосоми 21. | Гострий і хронічний мієлолейкози при синдромі Дауна |
| Делеція довгого плеча хромосоми – 21. | Первинна тромбоцитемия. |
| Моносомія хромосоми – 22. | Менінгіома. |
| Моносомія Х-хромосоми у жінок. | Рак ендометрія, схильність до гострого лейкозу (при синдромі Шерешевського-Тернера). |
| Зайва Х-хромосома. | Рак молочної залози, схильність до гострого лейкозу (при синдромі Клайнфельтера). |
| Наявність У-хромосоми при жіночому фенотипе. | Гонадобластоми і дисгерміноми. |
У разі синдромів Дауна, Клайнфельтера і Шерешевського-Тернера мова йде про хромосомні хвороби при яких хромосомні порушення є у всіх клітинах організму. Решта приведених порушень хромосом зустрічається лише в частині клітин, ураженої тканини.
Онкологічні хвороби відносяться до екогенетичної патології. (див. схему №1).
Нагляди показали, що однояйцеві близнюки з однаковою спадковністю (генотипом) вдвічі частіше захворюють раком шлунку, молочної залози, кишечника і лейкозом, ніж двойнята з різними генотипами. Бувають випадки, коли рак виникає у декількох членів сім'ї, генетично зв'язаних між собою. Ще в минулому столітті французький лікар П. Брока описав сім'ю, в якій від раку загинули мати, чотири її дочки і вісім їх дітей. Англійський лікар У. Уїльямс лікував сім'ю, в якій три сестри, мати, тітка і бабуся з боку матері загинули від раку матки. Такі випадки «сімейного» раку трапляються і в наші часи, але дуже рідко.
Сучасна генетика внесла суттєвий вклад в розуміння взаємозв'язків спадковості і раку, однак багато сторін цієї складної проблеми ще не розв’язані. Припускається, що при спадковому раці клітини постійно містять гени мутантів, які здатні раптово викликати нові спадкові ознаки. При раку не пов'язаному із спадковістю, мутації спостерігаються рідко.
Таким чином, дані генетики досить безумовно вказати на те, що успадковується не сама хвороба, а гени, зумовлюючи схильність організму до виникнення раку. Як вказує онкогенетик Е.Е. Погосянц, розвиток захворювання завжди тісно пов'язаний з взаємодією генетичних і середовищних факторів. Тому, обговорюючи роль спадковості при раці, правильніше говорити не про те, чи грають генетичні фактори роль в його походженні, а про їх співвідношення з факторами навколишнього середовища.
Важливо з'ясувати, який з цих двох впливів головне. В разі спадкових пухлин нахил до них залежить від генетичних факторів, що передаються з покоління в покоління через статеві клітини. Але генетичні і середовищні фактори можуть діяти і безпосередньо на соматичні клітини, з яких побудовані тканини всіх організмів. Впливаючи на соматичні клітини ембріонів, ці фактори викликають природжені пухлини, які не успадковуються.
Спадкові пухлини – ретинобластома (пухлина сітківки ока), нейробластома (пухлина нервової системи), пухлина Вілмса (нирки), а також передпухлинні захворювання – пігментна ксеродерма (шкіри) і інші зустрічаються надзвичайно рідко.
Частіше виникають так звані спадкові синдроми. Це захворювання людини, що характеризуються цілим комплексом хворобливих проявів; серед них можуть бути і пухлини. Як приклад можна вказати на синдром ламкості хромосом – захворювання, що виникає у дітей, для якого характерні лейкоз, пухлини мозочка і інші новоутворення.
Пухлини, що з'явилися у членів однієї сім'ї, – не обов'язково результат спадкових впливів. Вони можуть бути наслідком дії факторів навколишнього середовища (спільні шкідливі звички, побутові канцерогенні впливи) або випадковим збігом. Ніякої фатальної неминучості виникнення раку у родині не існує.
При неспадковому раку канцерогенні речовини викликають зміни, що ведуть до утворення пухлин, а при спадковому – підвищують ризик їх виникнення.
Слід розрізняти роль соматоклітинної і гаметної спадковості в розвитку пухлин. Під соматоклітинною спадковістю розуміють передачу соматичними клітинами сукупності їх ознак дочірнім клітинам. Під гаметною спадковістю розуміють передачу сукупності ознак організму через гамети його нащадкам. Роль соматоклітинної спадковості у виникненні і розвитку пухлин порівняно добре вивчена і обґрунтована. Достовірно доведено, що пухлина є хворобою генома соматичних клітин. Менш вивчена роль гаметної спадковості у виникненні і розвитку пухлин, хоча вона є предметом пильної уваги дослідників протягом багатьох років. До цих пір залишається дискусійним питання про можливість передачі по спадковості готової програми розвитку пухлин, а не схильності до них. (Погосянц Е.Е., 1991).