Oncologia 2001/2002 Prof.Doutor José Cabeda Genética CANCRO: UMA DOENÇA GENÉTICA DE CÉLULAS SOMÁTICAS A origem genética dos tumores Proto-oncogenes e oncogenes Factores de crescimento Genes de Supressão tumoral Os carcinogénios como mutagénios Agentes virais na origem dos tumores Receptores para factores de crescimento Transdutores intracelulares de sinal Factores de transcrição nuclear Proteínas de controlo do ciclo celular Oncogenes virais Conversão de proto-oncogenes celulares em oncogenes Activação de proto-oncogenes Amplificação de proto-oncogene A "estatística" na origem dos tumores Proto-oncogenes e Oncogenes Proto-oncogenes Genes normais que depois de alterados por mutação originam um fenótipo tumoral Fazem parte do património genético de todos Oncogenes Gene resultante da alteração de um protooncogene, e que causa um fenótipo tumoral Fazem parte do património genético das células transformadas Receptores para factores de crescimento A GENÉTICA MOLECULAR EM HEMATO-ONCOLOGIA ANOMALIAS GENÉTICAS EM HEMATOONCOLOGIA CANCRO: UMA DOENÇA GENÉTICA DE CÉLULAS SOMÁTICAS A origem genética dos tumores Proto-oncogenes e oncogenes Factores de crescimento Genes de Supressão tumoral Oncogenes virais Conversão de proto-oncogenes celulares em oncogenes Activação de proto-oncogenes Amplificação de proto-oncogene A "estatística" na origem dos tumores Translocações cromossómicas em hematooncologia Translocações envolvendo genes das Ig ou TCR translocação t(8;14)(q24;q32) e o EBV A t(14;18) - BCL2/IgH Translocações que originam genes hibridos t(9;22) - bcr/abl t(15;17) - pml/rar Delecções cromossómicas em hemato-oncologia Mutações pontuais em hemato-oncologia Os carcinogénios como mutagénios Agentes virais na origem dos tumores Receptores para factores de crescimento Transdutores intracelulares de sinal Factores de transcrição nuclear Proteínas de controlo do ciclo celular mutações no gene p53 UTILIDADE CLÍNICA DA GENÉTICA MOLECULAR EM HEMATO-ONCOLOGIA Aprofundamento de conhecimentos Escolha de tratamentos específicos Monitorização da doença Transdutores intracelulares de sinal Factores de transcrição nuclear Proteínas de controlo do ciclo celular (ciclinas) O ciclo celular é controlado por ciclinas (cdk), p53 e RB (entre outros factores) Permite uma sincronia entre o crescimento, duplicação de DNA e divisão nuclear Alterações nos genes das ciclinas podem originar fenótipo tumoral se: Ocorrer alteração da expressão de uma ou mais ciclinas se ocorrem mutações nas sequências codificantes dos genes que codificam as ciclinas, o p53 ou o RB Genes de supressão tumoral Genes que suprimem o desenvolvimento de tumores Mutações germinais associadas com predisposição tumoral Fenótipo dominante, mas recessivo ao nível celular (a >parte) O fenótipo depende da inactivação da cópia normal do gene (ex. Retinoblastoma-gene RB, um regulador do ciclo celular) Fenótipo dominante (casos raros) O p53 é um estimulador da apoptose que funciona como tetrâmero. Uma diminuição da concentração causada por uma mutação heterózigótica inibe a formação de tetrâmeros, causando um fenótipo dominante. Os carcinogéneos como mutagéneos Os mutagéneos são substâncias capazes de se interagirem com os ácidos nucleicos, modificnado-lhes propriedades Se as alterações genéticas resultantes ocorrerem em proto-oncogenes, genes de factores de crescimento, ou genes de supressão tumoral, o genótipo resultante pode ser tumoral Conversão de proto-oncogenes celulares em oncogenes virais Oncogene Localização Função Oncogenes presentes em vírus de DNA E1A Nucleo/citoplasma Regula a transcrição E1B Nucleo/citoplasma Regula a transcrição PV-ST citoplasma PV-MT membrana citoplasmática liga e estimula pp60c-src e pp62c-yes PV-LT núcleo inicia a síntese de DNA e regula a transcrição SV40-ST citoplasma SV40-LT núcleo, memb.citoplasm. inicia a sínt.DNA, reg.transcrição, liga p53 Oncogenes presentes em Retrovírus abl memb.citoplasm. tirosina cinase erb A citoplasma receptor da hormona tiroideia erb B membranas tirosina cinase / EGF receptor ets núcleo fes memb.citoplasm. tirosina cinase fgr memb.citoplasm. tirosina cinase fms memb.citoplasm. receptor do CSF-1 (tirosina cinase ) fos núcleo fps kit membranas tirosina cinase mil/raf citoplasma serina/tirosina cinase mos citoplasma serina cinase myb núcleo myc núcleo ras memb.citoplasm. proteina G raf rel citoplasma ros citoplasma tirosina cinase sis citoplasma e excretado subunidade do PDGF src memb.citoplasm. tirosina cinase ski núcleo yes tirosina cinase Oncogenes não presentes em vírus bcl - linfoma folicular humano p53 – activo em células transformadas bcr - LMC ret – Linfoma int-1,2,3,4 – cancro da mama (rato) rho – semelhante a ras met – linha celular transformada neu – neurogliobastoma de rato Oncogenes virais Activação e amplificação de protooncogenes Translocações envolvendo os genes TCR e Ig Translocações envolvendo os genes do TCR e das Ig IgH IgK Ig TCR- TCR-ß Translocação Doença Gene afectado t(8;14)(q24;q32) t(11;14)(q13;q32) t(14;18)(q32;q21) t(14;19)(q32;q13) t(3;14)(p27;q32) t(5;14)(q31;q32) t(2;8)(p12;q24) t(2;3)(p12;q27) t(8;22)(q24;q11) t(3;22)(q27;q11) t(1;14)(p32;q11) t(10;14)(q24;q11) t(11;14)(p14;q11) t(11;14)(p13;q11) t(8;14)(q24;q11) t(1;7)(p32;q35) t(7;9)(p34;q32) t(7;11)(p35;p13) t(7;9)(q34;q34.3) t(;7)(q34;q34) t(7;19)(q34;p13) Burkitt LNH-manto LNH-foliculares LLC-B C-Myc bcl-1 (CCND1/PRAD1) bcl-2 (apoptose) bcl-3 (ciclina?) LLA-pre B Burkitt LNH-célula grande Burkitt IL-3 (citocina) LLA-T LLA-T LLA-T LLA-T LLA-T LLA-T LLA-T & LNH LLA-T LLA-T bcl-6 (zinc-finger) Tal-1 TCL-3 (Hox11) Rhombotin 1 Rhombotin 2 (TCL-2) C-Myc Tal-2 dominio LIM TAN-1 lck LYL1 Linfoma de burkit t(8;14) - t(8;22) - t(8;2) Origina a expressão do c-myc nos linfócitos B Linfomas foliculares e difusos Diagrama mostrando os cromossomas 14 e 18 normais, e os cromossomas resultantes da translocação t(14;18)(q32;q21), envolvendo os genes BCL-2 (18q21) e IgH (14q32). Translocação Doença Genes afectados t(9;22)(q34;q11) LMC;LLA adulto/LMA abl bcra t(15;17) (q22;q21) LMA-M3 PMLb RARd t(11;17)(q35;q21) LMA-M3 PLZFc RARd t(5;17)(q35;q21) NPMe RARd t(8;21)(q22;q22) LMA-M2 ETOc AML1 Inv(16)(p13;q22) LMA-M4Eo MYHf CBFBg t(6;9)(p23;q34) LMA,LMA-TdT+ DEK CAN inv(3)(q21;q26) LMA-M1 EVI1c t(3;3)(q21;q26) t(1;9)(q23;q13) LLA-pre B PBX1h E2A t(12;21)(p13;q22) LLA-prec.B infantis TEL AML1 a t(2;5)(p23;q35) LNH-anaplásico ALK NPMe t(4;11)(q21;q23) LLA-pre B ALLc AF4i t(1;11)(q32;q23) LAM AF1Pe t(6;11)(q27)(q23) LAM AF6i t(9;11)(p21;q23) LAM-M5,prec.B AF9i t(11;17)(q23;q21) LAM AF19 t(11;19)(q23;p13) LAM,LLA-prec. B ENLi t(8;13)(p11;q12) sindrome mieloproliferativo ZNF198 FGFR-1 a) tirosina cinase b) guanosina trifosfatase c) zinc finger d) receptor acido retinoico e) fosfoproteina f) gene da miosina g) factor de transcrição h) gene homeótico i) transdução de sinal Genes híbridos resultantes de translocações Bcr/abl Os genes BCR e ABL normais, e as translocações que originam as proteínas p190 e p210 do gene quimera BCR-ABL. A proteína p210 é característica da CML, sendo a p190 a proteína BCRABL encontrada na maioria dos casos de ALL pml/rar A localização cromossómica e estrutura normal dos genes PML e RARa, e a translocação t(15;17)(q22;21) que origina o gene quimera PML-RARA.