Biologia do Desenvolvimento
2010/2011
IMORTALIDADE E MORTALIDADE
(DUAS FACES DO C-MYC)
Biologia Humana
Daniela Marecos,27023 ; Janete Coelho, 25956.
Imortalidade e Mortalidade
Celular
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A homeostase dos tecidos é dependente do
perfeito balanço entre a proliferação e a
apoptose.
No organismo normal o ciclo de proliferação
celular é rigorosamente controlado para que as
células constituam comunidades organizadas.
No entanto, existem células que ultrapassam os
mecanismos de controlo do ciclo celular
(checkpoints), promovendo uma divisão continuada
– imortalidade celular.
C-MYC na Proliferação
Celular
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Por proliferação celular entende-se:

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Aumento do número de células como
resultado do crescimento e divisão
celular.
Este mecanismo é crucial para o
crescimento e diferenciação do
organismo, participando inclusive
dos processos de renovação celular.
C-MYC:
factor de transcrição
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A proteína Myc contém duas sequências de localização
nuclear (NLS) que a caracterizam como um factor de
transcrição.
Enquanto factor de transcrição, a Myc activa a
expressão de muitos genes através da sua ligação com
E-boxes e acetiltransferases, recrutando histonas.
Numa das suas ligações principais a Myc associa-se à
MAX e, quando dimerizada, funciona como activadora
transcricional.
C-MYC:
factor de transcrição


O complexo Max/Myc
pode activar a transcrição
quando
se
liga
directamente
ao DNA,
recrutando
vários
cofactores que activam a
transcrição.
A activação da transcrição
pelo Myc é antagonizada
por proteínas Mxd e Mnt,
que se ligam na mesma
sequência de DNA.
Imortalidade e Mortalidade
Celular


Alguns reguladores do ciclo celular participam em
ambos os processos: morte celular programada e
divisão celular.
A relação entre ciclo celular e apoptose é
reconhecida pelos genes que codificam várias
proteínas, entre elas a c-myc.
Mortalidade
celular
c-myc
Proliferação
celular
(imortalidade)
C-MYC no Ciclo Celular
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O c-Myc actua no
ciclo celular como
factor de transcrição;
C-Myc
activa
a
expressão de genes
envolvidos na síntese
de DNA.
C-MYC no Ciclo Celular
Gene da
ciclina D
Aumento
Ciclina D
Activação da
G1 -Cdk
Fosforilação
do Rb
Gene myc
c - Myc
Gene da SCF
Gene E2F
Aumento da
degradação
p27
Aumento da
síntese da
E2F
Activação da
Cdk4/6-Cilina D
Aumento da
actividade da
E2F
ENTRADA
NA
FASE S
C-MYC na imortalidade
NEOPLASIA
EXPRESSÃO DO C-MYC
Astrocitoma
5 – 78 %
Carcinoma da bexiga
30 – 50 %
Carcinoma do colo do útero
32 – 85 %
Adenocarcinoma do cólon
23 – 100 %
Adenocarcinoma gástrico
19 – 47 %
Hepatocarcinoma
33 – 100 %
Carcinoma mamário
6 – 45 %
Carcinoma ovárico
25 – 48 %
Carcinoma da próstata
29 – 58 %
Carcinoma pulmonar
28 – 62 %
Melanoma
33 – 96 %
Linfoma de Burkitt
100 %
C-MYC na Apoptose
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Apoptose, ou morte celular programada, é um processo essencial para a
manutenção do desenvolvimento dos seres vivos sendo importante para
eliminar células supérfluas ou defeituosas, contribuindo para a
homeostase dos tecidos.
A apoptose pode ocorrer em resposta a problemas internos da célula.
É de salientar que a morte de uma determinada célula não leva à morte
de outras células.
C-MYC na Apoptose
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Caspase 9
Caspase 3
A Myc consegue estimular ou
inibir proteínas que provocam
a libertação do citocromo c
da mitocôndria, controlando
assim a apoptose.
Por outro lado, a Myc
consegue provocar danos no
DNA que levam à paragem
do ciclo celular e por fim,
direccionam as células para a
apoptose.
C-MYC na Apoptose

Entre as possíveis vias
pró-apoptóticas mediadas
pela c-Myc destaca-se a
activação do p19arf que
actua reprimindo MDM-2
(regulador negativo do p53),
induzindo a disponibilização
de p53, desencadeando
assim, a promoção dos
mecanismos apoptóticos.
Produção excessiva de c-myc
Activação da p19 ARF
P19 ARF liga-se à Mdm-2
Aumento dos níveis de p53
Apoptose
C-MYC na Apoptose
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C-MYC
IGF1
APOPTOSE
Os sinais do factor de
crescimento
IGF1
neutralizam/
contrariam
uma das vias pela qual o cmyc induz a apoptose,
permitindo
que
este
expresse o seu potencial
proliferativo e explica a
exigência de IGF1 para o
crescimento da maioria das
células.
Oncogene Addiction
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Um dos princípios da oncologia molecular declara que
os tumores permanecem dependentes da actividade
de vias oncogénicas, como se de um vício se tratasse.
Esta hipótese é a base de algumas estratégias para a
terapia contra o cancro, com base em alvos
moleculares específicos, não reunindo ainda consenso.
Descreve o mecanismo pelo qual algumas células que
desencadeiam anomalias genéticas e epigenéticas
múltiplas, permanecem dependentes de alguns genes,
tanto para a manutenção do seu fenótipo como para
a sua sobrevivência.
Oncogene Addiction
Oncogene Indisponível
Oncogene Disponível
Oncogene Addiction

As evidências que suportam o conceito de
Oncogene Addiction têm sido obtidas em três
sistemas diferentes:
Ratos geneticamente modificados - modelos de
cancro na espécie humana
 Estudos mecanísticos em linhas celulares de cancro
humano
 Estudos clínicos envolvendo agentes alvo específicos

Oncogene Addiction
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«Desligar» o oncogene indicado levou à inibição do crescimento,
diferenciação, apoptose e/ou regressão do tumor.
É de salientar que em 4 dos 9 casos estudados, o gene crítico
encontrado foi o c-myc.
Viciados no Myc
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Vários estudos em tumores que expressam o gene Myc
apresentam resultados que confirmam o fenómeno de
oncogene addiction.
Nestes estudos, colocar o Myc “off”, impedindo-o de
ser expresso correctamente, em tumores estabelecidos
provoca – se bem que muitas vezes só
temporariamente – uma regressão parcial do tumor.
Fica, no entanto, para trás, uma pequena população
de células cancerosas “dormentes”.
Múltiplos mecanismos, incluindo a apoptose e a
senescência, foram identificados nesta regressão.
Viciados no Myc:
Insulinoma
Células tumorais (Insulinoma)
quimiocinas
Macrófagos
VEGF
Neutrófilos
MMP- 9
Maior disponibilidade VEGF
Sobrevivência das células
endoteliais
Viciados no Myc:
Insulinoma
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Colocar o myc «off» nas células do insulinoma faz com
que elas percam a sua capacidade angiogénica e,
como tal, o tumor não prolifera.
Terapia Antisense
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No cancro da tiróide a sobreexpressão da c-Myc é
responsável pelo pior prognóstico.
O bloqueio da expressão deste gene, através dos
oligonucleotídeos antisense reduz significativamente
o índice de crescimento do cancro da tiróide.
Apesar dos estudos actuais estarem dedicados à
compreensão do papel da c-Myc na transformação
das células da tiróide, ela pode ter relevância para
o tratamento do cancro da tiróide, se inibida.
Terapia Antisense

Limitações à sua
aplicação clínica:
 Degradação
rápida
nos fluídos biológicos;
 Falta
de
especificidade
tecidual e celular;
 Limitada
interiorização celular.
Terapia com
Rampimicina
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Fármaco antineoplásico específico;
Agente citostático;
Inibidor específico da fase G1 do ciclo celular ;
Estudos mostraram que as células resistentes a esse
agente apresentavam níveis de C-MYC dez vezes
maiores que as células sensíveis;
Sugerindo assim que a resistência a esta substância
seria mediada pela sobreexpressão do C-MYC.
Terapia:
C-MYC e hTERT
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hTERT: subunidade catalítica da telomerase
A actividade da hTERT é estimulada pela acção do
C-MYC;
hTERT e C-MYC apresentam-se desregulados e
sobreexpressos em tumores do cólon;
Estudo realizado para avaliar o valor terapêutico
da inibição do C-MYC em células tumorais do cólon;
Foram introduzidos vectores silenciadores (shRNA)
da expressão do C-MYC nas células tumorais.
Terapia:
C-MYC e hTERT

Resultados:
Supressão da actividade da telomerase
Diminuição do tamanho dos telómeros
Inibição do crescimento celular

Deste estudo ficou então mais uma hipótese para
uma nova potencial terapêutica anti-cancro para
cancro de cólon humano.
C-MYC no Prognóstico

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Alguns
estudos
em
meduloblastoma têm sugerido
que a expressão do oncogene
Myc está associada com a
diminuição da semi-vida das
células tumorais e a sua
sobreexpressão com a maior
agressividade do tumor.
Assim, o Myc pode ser um indicador importante de
prognóstico, além de modulador do comportamento
desta doença.
Oncogene Addiction:
valor prático

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Desenvolver terapias-alvo requer uma identificação
de bons alvos, ou seja, alvos que tenham um papelchave no crescimento e na sobrevivência da célula
cancerosa.
A grande vantagem da aplicação das terapias
alvo prende-se com o facto de proporcionarem
uma forma de individualizar o tratamento,
especialmente quando o alvo está presente em
alguns, mas não em todos os tumores de um tipo
particular.
Oncogene Addiction:
valor prático
oncogene
CANCRO
oncogene
SERÁ?
Oncogene Addiction:
valor prático
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Havia na área quem achasse que a morte tumoral
associada com a Oncogene Addiction era intrínseca da
célula tumoral, não importando onde ela se
encontrasse.
Por outro lado, sabe-se que o sistema imunitário assume
funções importantes na eliminação dos tumores.
No entanto, os estudos anti-tumorais relacionados com
a Oncogene Addiction são feitos em modelos in-vitro ou
em animais imunodeficientes, não se tendo em
consideração a resposta imune.
Oncogene Addiction:
valor prático
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Os resultados de um estudo (Felsher) mostraram que se
inativarmos o MYC num modelo de linfomaT, as células
tumorais entram em apoptose independentemente do
sistema imune. Mas a recorrência do tumor, ou o tempo
que leva para o tumor voltar, depende de um sistema
imunitário intacto, particularmente da existência de
células T CD4+, e não da simples inactivação do MYC.
Isso prende-se com o fato de as células T CD4+
garantirem a senescência e a indução de factores antiangiogénicos.
As células T CD4+ infiltram o tumor quando há a
inactivação do oncogene, e modulam o ambiente de
citocinas e quimiocinas local, favorecendo a eliminação
dolltumor.
lll
Oncogene Addiction:
valor prático

Este investigador salienta que estas descobertas devem
alertar para o facto de as células e moléculas terem
múltiplas funções, simultâneas, aparentemente não
relacionadas e reforça a necessidade de encontrar
terapias anti-cancro que não tenham como efeito
colateral a eliminação do sistema imunitário do
paciente.
Oncogene Addiction:
valor prático
« houve um período muito rápido de grandes expectativas,
maturação e decepções. Acho que havia quase uma
ingenuidade de que, se encontrássemos o alvo,
encontraríamos a cura.»
J. Leonard Litchtenfeld,
oncologista
FIM
Referências
Bibliográficas


Weinstein, I Bernard and Joe, Andrew K - Mechanisms
of Disease: oncogene addiction—a rationale for
molecular targeting in cancer therapy. NATURE
CLINICAL PRACTICE ONCOLOGY. Volume 3, n.º 8
(2006), pág. 448 – 457
Eyss , Björn von and Eilers, Martin - Addicted to
Myc−−but why?. Genes Dev. 2011 25: 895-897