Ο καρκίνος είναι μια διαφορετική κατηγορία ασθενειών που διαφέρουν σημαντικά στις αιτίες και τη βιολογία τους. Κάθε οργανισμός, ακόμα και τα φυτά, μπορούν να αποκτήσουν τον καρκίνο. Σχεδόν όλες οι γνωστές μορφές καρκίνου προκύψει σταδιακά, καθώς τα λάθη συσσώρευση στο κελί του καρκίνου και των απογόνων τους (βλέπε τμήμα μηχανισμών για κοινούς τύπους των λαθών).
Οτιδήποτε που αναπαράγει (τα κύτταρά μας) θα probabilistically πάσχουν από σφάλματα (μεταλλάξεις). Αν δεν διόρθωση σφαλμάτων και η πρόληψη είναι καλή εκτέλεση, τα σφάλματα που θα επιβιώσουν, και θα μπορούσε να περάσει μαζί με θυγατρικά κύτταρα. Κανονικά, οι εγγυήσεις σώματος κατά του καρκίνου μέσω πολλών μεθόδων, όπως: απόπτωση, μόρια βοηθός (περίπου πολυμεράσες του DNA), ενδεχομένως γήρανση, κλπ. Ωστόσο αυτά τα διόρθωσης σφάλματος μέθοδοι συχνά αποτυγχάνουν με τους τρόπους μας, ειδικά σε περιβάλλοντα που κάνουν λάθη πιο πιθανό να προκύψουν και να διαδίδει. Για παράδειγμα, τέτοια περιβάλλοντα μπορούν να περιλαμβάνουν την παρουσία των επαναστατικών ουσιών που ονομάζονται καρκινογόνα ή περιοδική τραυματισμό (σωματική, θέρμανση, κλπ), ή περιβάλλοντα, ότι τα κύτταρα δεν εξελίχθηκε για να αντέχει, όπως η υποξία (βλ. υπότιτλοι). Ο καρκίνος είναι έτσι μια''προοδευτική ασθένεια'', και αυτές οι προοδευτικές λάθη αργά συσσωρεύονται μέχρι ένα κύτταρο αρχίζει να ενεργεί αντίθετα με τη λειτουργία του στο ζώο.
Τα λάθη που προκαλούν καρκίνο συχνά''αυτο-ενισχύοντας'', τελικά επιδεινώνοντας με εκθετικό ρυθμό. Για παράδειγμα:
- Μια μετάλλαξη στο διόρθωσης σφαλμάτων μηχανήματα ενός κυττάρου μπορεί να προκαλέσει αυτό το κελί και τα παιδιά του να συσσωρεύσει τα λάθη πιο γρήγορα
- Μια μετάλλαξη στη σηματοδότηση (διαταράκτες) μηχανήματα του κυττάρου μπορεί να στείλει λάθος που προκαλούν τα σήματα σε κοντινά κελιά
- Μια μετάλλαξη μπορεί να προκαλέσει τα κύτταρα για να γίνει νεοπλασματικές, προκαλώντας τους να μεταναστεύσουν και να διαταράξουν την πιο υγιή κύτταρα
- Μια μετάλλαξη μπορεί να προκαλέσει το κύτταρο για να γίνει αθάνατος (βλ. τελομερή), προκαλώντας τους να διαταράξουν τα υγιή κύτταρα για πάντα
Έτσι, ο καρκίνος εκρήγνυται συχνά σε κάτι ανάλογο με μια αλυσιδωτή αντίδραση που προκαλείται από λίγα λάθη, τα οποία σύνθετες σε πιο σοβαρά λάθη. Λάθη τα οποία παράγουν περισσότερο τα λάθη είναι πραγματικά η βασική αιτία του καρκίνου, καθώς επίσης και ο λόγος που ο καρκίνος είναι τόσο δύσκολο για τη θεραπεία: ακόμη και αν υπήρχαν 10.000.000.000 καρκινικά κύτταρα και ένας σκότωσε όλα, αλλά 10 από αυτά τα κύτταρα, τα κύτταρα (και άλλα επιρρεπής σε λάθη προκαρκινικά κύτταρα) θα μπορούσε να εξακολουθεί να αυτο-αντιγράψουν ή να στείλετε το σφάλμα που προκαλούν τα σήματα σε άλλα κελιά, την έναρξη της διαδικασίας ξανά από την αρχή. Αυτή η εξέγερση που μοιάζει με σενάριο είναι μια ανεπιθύμητη επιβίωση του ισχυρότερου, όπου οι κινητήριες δυνάμεις της εξέλιξης της ίδιας της εργασίας κατά το σχεδιασμό και την εκτέλεση του σώματος της τάξης. Στην πραγματικότητα, όταν ο καρκίνος έχει αρχίσει να αναπτύσσεται, αυτή η ίδια δύναμη συνεχίζει να οδηγεί την εξέλιξη του καρκίνου προς πιο επεμβατικές στάδια, και ονομάζεται κλωνική εξέλιξη.
Έρευνα για τα αίτια του καρκίνου συχνά πέφτει στις ακόλουθες κατηγορίες:
- Παράγοντες (π.χ. ιούς) και εκδηλώσεων (π.χ. μεταλλάξεις) που προκαλούν ή διευκολύνουν γενετικές αλλαγές σε κυψέλες που προορίζονται για να γίνει ο καρκίνος.
- Η ακριβής φύση της γενετικής βλάβης, και τα γονίδια που επηρεάζονται από αυτό.
- Οι συνέπειες αυτών των γενετικών αλλαγών σχετικά με τη βιολογία των κυττάρων, τόσο στη διαμόρφωση των καθορισμό των ιδιοτήτων των καρκινικών κυττάρων, και στη διευκόλυνση των πρόσθετων γενετικών συμβάντων τα οποία οδηγούν σε περαιτέρω εξέλιξη του καρκίνου.
Μετάλλαξη: καρκινογόνα χημικά
Παθογένεια του καρκίνου είναι ανιχνεύσιμο έως μεταλλάξεις του DNA που επηρεάζουν την ανάπτυξη των κυττάρων και των μεταστάσεων. Οι ουσίες που προκαλούν μεταλλάξεις στο DNA είναι γνωστή ως μεταλλαξιογόνες και μεταλλαξιογόνες ουσίες που προκαλούν καρκίνο γνωστά ως καρκινογόνα. Έχουν γίνει ειδικές ουσίες που έχουν συνδεθεί με συγκεκριμένες μορφές καρκίνου. Το κάπνισμα συνδέεται με πολλές μορφές καρκίνου, και προκαλεί το 90% του καρκίνου του πνεύμονα. Η παρατεταμένη έκθεση σε ίνες αμιάντου συνδέεται με το μεσοθηλίωμα.
Πολλοί μεταλλαξιογόνες και καρκινογόνες ουσίες, αλλά ορισμένων καρκινογόνων δεν είναι μεταλλαξιογόνες. Το αλκοόλ είναι ένα παράδειγμα ενός καρκινογόνου χημικού που δεν είναι μεταλλαξιογόνο. Οι εν λόγω χημικές ουσίες μπορούν να προωθούν μορφές καρκίνου με την τόνωση του ρυθμού της κυτταρικής διαίρεσης. Ταχύτεροι ρυθμοί αναπαραγωγής αφήνει λιγότερο χρόνο για τα ένζυμα επισκευής για την επιδιόρθωση του DNA κατά τη διάρκεια της αντιγραφής του DNA, αυξάνοντας την πιθανότητα μιας μετάλλαξης.
Δεκαετίες έρευνα έχει δείξει ότι υπάρχει σχέση μεταξύ της χρήσης του καπνού και του καρκίνου στον πνεύμονα, του λάρυγγα, της κεφαλής, του λαιμού, του στομάχου, της ουροδόχου κύστης, του νεφρού, του οισοφάγου και του παγκρέατος. Ο καπνός του τσιγάρου περιέχει πάνω από πενήντα γνωστές καρκινογόνες ουσίες, συμπεριλαμβανομένων των νιτροζαμινών και πολυκυκλικών αρωματικών υδρογονανθράκων. Πράγματι, τα ποσοστά θανάτου καρκίνο του πνεύμονα στις Ηνωμένες Πολιτείες έχουν αντικατοπτρίζεται μοτίβα του καπνίσματος, με αύξηση του καπνίσματος που ακολουθείται από δραματικές αυξήσεις στα ποσοστά θανάτου από καρκίνο του πνεύμονα και, πιο πρόσφατα, οι μειώσεις των καπνιστών που ακολουθείται από μείωση των ποσοστών θανάτου καρκίνο του πνεύμονα στους άνδρες. Ωστόσο, ο αριθμός των καπνιστών σε όλο τον κόσμο εξακολουθεί να αυξάνεται, οδηγώντας σε αυτό που μερικές οργανώσεις έχουν χαρακτηριστεί ως ο καπνός''επιδημία''.