Клетъчната мутация е многоетапен процес, който води до трансформация на здрави клетки в ракови клетки. Тя изисква прогресивни промени на клетъчно, генетично и епигенетично ниво (влиянието на средата върху гените), които в крайна сметка водят до мутации в клетките, необходими за неконтролируемото клетъчно делене и образуване на туморна маса.


Съществени изменения, които трябва да настъпят във физиологията на клетката, за да причинят злокачествено заболяване могат да бъдат - самоуправление в сигналите за растеж, нечувствителност към инхибиращите растежа сигнали, избягване на програмираната клетъчна смърт (апоптоза), неограничен потенциал за неконтролируемо делене, продължителна ангиогенеза (образуване на нови кръвоносни съдове, които да изхранват туморната маса) и тъканна инвазия и метастази.


В списъка с фактори за развитието на рак има и два нови признака: дерегулиране на клетъчната енергетика и избягване на имунната деструкция. Клетъчната трансформация, предизвикана от онкогенни вируси, също се придържа към тези отличителни белези на онкогенеза; по-специално, неограничен репликативен потенциал, избягване на апоптозата и геномна нестабилност.



Вирусите, когато действат като канцерогенни агенти, използват различни карциногенни механизми за трансформиране на нормалните човешки клетки в ракови. Един такъв механизъм е директна трансформация, където вирусът експресира вирусни онкогени, които могат директно да трансформират инфектираните клетки.

 

Няколко вируса - включително човешкият папиломен вирус, вирус на Епщайн-Бар, човешки херпесен вирус 8, който причинява саркома на Капоши, SV40, вирус на хепатит С и човешкият Т-лимфотропен вирус - кодират онкопротеини, които използват няколко механизма за инактивиране на два от главните регулатори на геномна стабилност, клетъчна жизнеспособност и клетъчен цикъл, именно, p53 и протеините на ретинобластома (pRB).


Туморният супресор р53 е продукт на гена ТР53; той индуцира спирането на клетъчния цикъл или апоптоза в отговор на клетъчно увреждане, предпазва от геномна нестабилност и играе критична роля във възстановяването на ДНК. Инактивирането на р53 или отслабването на неговата функция в инфектираните клетки води до натрупване на геномни мутации и накъсвания на ДНК, натрупване на геномна нестабилност, загуба на регулацията на клетъчното делене и апоптозата, което води до насърчаване на клетъчната мутация.


Добре изучен пример за вирусна инактивация на р53 е E6 протеин на високорисковия човешкия папиломен вирус. E6 протеинът индуцира убиквитин-медиираната деградация на р53, което води до блокиране на нормалния клетъчен отговор, включително реакцията на увреждане на ДНК.


Друг пример за вирус със способност за инактивиране на р53 е човешкият херпесен вирус 8. Ядрен антиген (LANA1), експресиран от човешкия херпесен вирус 8, взаимодейства с р53, като по този начин потиска неговата активност и инхибира р53-индуцираната клетъчна смърт.