Los protooncogenes son genes normales que pueden provocar cáncer si mutan o se expresan en niveles anormalmente altos. Un gen es una unidad biológica que contiene información hereditaria dentro de un organismo que es necesaria para producir ciertas proteínas. Un oncogén es un gen que causa cáncer al hacer que ciertas células crezcan y proliferen a un ritmo no moderado. Las células normales eventualmente sufren apoptosis o muerte celular, pero las células cancerosas no; crecen y proliferan hasta que el organismo que las contiene está muerto. En muchos casos, un protooncogén debe ser activado por algún factor ambiental antes de que realmente pueda causar cáncer.
Los protooncogenes contienen información genética que se utiliza para producir proteínas que controlan y moderan el crecimiento y la proliferación celular. A menudo contienen el código necesario para los mecanismos de señalización responsables de la división celular y de la muerte celular programada. Esta regulación es necesaria para la salud y de hecho sirve para prevenir el cáncer en personas sanas. Sin embargo, una vez que se produce la activación mediante alguna pequeña modificación de estos genes, los protooncogenes dejan de ser genes reguladores sanos y se convierten en oncogenes causantes de tumores. Las proteínas y los mecanismos de señalización que codifican ya no provocan la muerte celular programada ni la división celular adecuada; en cambio, provocan la inmortalidad celular y la división incontrolada.
Existen muchos mecanismos diferentes a través de los cuales los protooncogenes pueden activarse y convertirse en oncogenes formadores de tumores. Una simple mutación en el gen altera la estructura y función de las proteínas que codifica; esto tiene el potencial de provocar cáncer. En algunos casos, el gen en sí permanece sin cambios, pero varios factores que regulan las proteínas dejan de funcionar correctamente. Las proteínas que causan la división celular, por ejemplo, podrían ser mucho más frecuentes de lo que se supone que son, lo que lleva a una división celular descontrolada y a la formación de tumores.
Otro mecanismo que puede activar protooncogenes se conoce como translocación cromosómica. Las translocaciones cromosómicas son anomalías genéticas en las que se reorganizan varias partes de la información genética. Esto puede hacer que ciertos tipos de proteínas se activen en los tipos de células incorrectos. También puede conducir a la formación de proteínas híbridas, como las que pueden provocar leucemia.
Los protooncogenes son importantes para los investigadores médicos debido a su papel en la causa del cáncer. Los investigadores intentan diseñar fármacos que puedan apuntar específicamente a los protooncogenes y las proteínas que producen. Lo hacen con el objetivo de corregir las anomalías que provocaron la activación de los protooncogenes en oncogenes causantes de cáncer. También pueden intentar inhibir las proteínas producidas por los genes.