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Universidade Federal de Pelotas
Graduação em Biotecnologia
Disciplina de Genômica II
Prof.ª Dr.ª Fabiana Seixas
A BASE GENÉTICA DO CÂNCER
Daniele Masiero
Juliana Azambuja
Laiz Rodrigues
Natasha Oliveira
Natália Porto
26/05/2012
1.
Breve introdução sobre câncer;
1.1 Como ocorre
1.2 Classes de genes envolvidos: proto oncogenes,
supressores de tumor e genes relacionados ao reparo do
DNA.
2.
Leucemia Mielóide Crônica;
2.1 Histórico, sintomas, diagnóstico;
2.2 O que leva a LMC
2.3 Tratamento
3.
Linfoma de Burkitt;
3.1 Histórico, sintomas;
3.2 Causa
3.3 Tratamento
CÂNCER
“É o nome dado a um conjunto de mais de 100 doenças
que têm em comum o crescimento desordenado de
células que invadem os tecidos e órgãos, podendo
espalhar-se para outras regiões do corpo.”
(INCA)
COMO OCORRE:
Mutação genética.
As células cujo material genético foi alterado
passam a receber instruções erradas para as suas
atividades.
Os Três Principais Grupos De Genes
Envolvidos São:
Proto-oncogenes
 Genes supressores de tumor
 Genes relacionados ao reparo do DNA

A mutação pode levar à produção de uma proteína com
aumento de sua função, podendo manter o ciclo celular
ativo mesmo sem sinalização de crescimento podendo
levar ao crescimento descontrolado.

A maioria são moléculas sinalizadoras do crescimento
que ao se tornarem mutadas, geram amplificação dos
sinais de crescimento celular.

Geralmente são dominantes.

Inibem o ciclo de divisão das células.

Regulam negativamente os sinais de
crescimento celular, permitindo o reparo do
DNA.

Tem efeito recessivo, sendo necessário
ocorrer perda de função nos dois alelos.
Controle de expressão de vários genes
Efetua paradas emergenciais do ciclo celular em
resposta a danos no DNA
Células que não apresentam P53 apresentam maior
incidência de instabilidade genética já que a eficiência
no reparo do DNA se torna reduzida
São os genes envolvidos em reparo de DNA, que
atuam durante o processo normal de replicação.

Mantem a estabilidade genômica e seu funcionamento
normal.
 No entanto, quando mutados, a célula apresenta
mecanismo de reparo de DNA deficiente, acumulando
mutação em diversos genes durante as sucessivas
duplicações.
Doença clonal maligna caracterizada por excessiva
proliferação da linhagem mielóide, seguida por
perda progressiva da diferenciação celular.
HISTÓRICO
A LMC foi a primeira doença maligna claramente
relacionada a uma anormalidade genética, uma
translocação cromossômica no cromossomo conhecido
como Filadélfia.
Descoberta e descrita pela primeira vez em 1960 por dois
cientistas da Filadélfia e Pensilvânia: Peter Nowell da
Universidade da Pensilvânia e David Hungerford do centro
de tratamento e pesquisa para câncer chamado Fox
Chase Cancer Center
Em 1996 foi publicado um artigo sobre a Biologia
Molecular da LMC
No artigo é demonstrado que a leucemia mielóide
crónica (LMC) é caracterizada
citogeneticamente por uma translocação
recíproca em (9; 22) (q34; ql1) que dá origem a
um gene BCR-ABL híbrido, que codifica para
uma proteína de fusão p2lO (BCR-ABL) que tem
atividade de tirosina quinase elevada capaz
de transformar habilidades.
SINTOMAS
Sinais clínicos fadiga, fraqueza, perda do apetite,
febre, perda de peso, sudorese noturna, aumento
do baço e/ou fígado, infecções freqüentes,
sangramento, púrpuras.
As alterações laboratoriais mais freqüentes são
diminuição ou aumento na contagem de
plaquetas, aumento na contagem de leucócitos
 40% dos pacientes diagnosticados são
assintomáticos apresentando apenas
fadiga excessiva.
Tem incidência de 1,6 a cada 100 mil
indivíduos
Mais predominante em adultos entre 40 e
60 anos de idade
Afeta ambos os sexos, com
predominância no sexo masculino
DIAGNÓSTICO
 Exames laboratoriais são hemograma completo, aspiração
e biópsia da medula óssea, pesquisa do cromossomo
Philadelphia.
 Para o diagnóstico genético os testes atualmente
disponíveis são: citogenética padrão, hibridização in situ por
fluorescência (FISH), reação de cadeia de
polimerase (PCR) e através de análise por Nothern e
Southern blot.
AJUDA NO DIAGNÓSTICO
 O teste Xpert ® BCR-ABL Monitor, que detecta a translocação
BCR-ABL, usa a tecnologia PCR em em tempo real (RT-PCR)
O que leva a
Leucemia
Mielóide
Crônica?
É associada a uma anormalidade
citogenética específica no cromossomo
PHILADÉLPHIA
Marcador citogenético de LMC
Detectado em 90% dos casos
Foi a primeira associação consistente
entre uma translocação cromossômica
e um tipo de câncer.
Fusão dos genes abl+bcr
Genes híbridos bcr-abl/abl-bcr
Cromossomo Ph→“bcr-abl”
ONCOGENE responsável por alterações no
curso normal do ciclo celular.
A proteína resultante da expressão de bcrabl tem uma forte atividade TIROSINA
QUINASE
Resultando na ativação de muitas vias de
sinalização intracelular, causando
alterações nas propriedades
proliferativas, adesivas e de sobrevivência
celular das células mielóides
PRODUTO bcr-abl



Localizado no cromossomo 9q34
Possui 11 éxons
-splicing alternativo no éxon 1→2 isoformas da
proteína p145abl (1a e 1b)
Encontradas:
 citoplasma→controle da maturação de
células hematopoiéticas
 núcleo→regulação da atividade quinásica.
P145abl→TIROSINA CINASE
ATIVIDADE RELACIONADA COM:
Controle do ciclo celular
Molde do citoesqueleto
Localizado no cromossomo 22, região
22q11
 Funções normais relacionadas com
sinalização intracelular e regulação do
ciclo celular.



P160bc
P130bcr, funções na célula:
Controle de maturação dos precursores
mielóides
Controle da hidrólise de GTP
Diferentes pontos de quebra no gene
BCR
Transcritos de diferentes tamanhos
que codificam diferentes
produtos(oncoproteínas) p210, p190
e p230.
Regiões
distintas que
o protooncogene
ABL pode
fazer a
junção com
BCR
Produtos
resultam
nos
diferentes
fenótipos
de
leucemia.
MECANISMOS DE PROLIFERAÇÃO DAS
CÉLULAS CANCERÍGENAS
Independência de
fatores de crescimento
Perda da
adesão
celular
BCR - ABL
Desequilíbrio do ciclo celular
Resistência
celular a
apoptose
INDEPENDÊNCIA DE FATORES DE CRESCIMENTO
Expressão bcr-abl
 induz fosforilação contínua mesmo na ausência de um fator
de crescimento
 induz a expressão de genes do controle do ciclo celular
mutados
 mantêm a via de transdução de sinal
da proliferação celular permanentemente
ativada.
SINALIZAÇÃO INTRACELULAR BCR-ABL
ADESÃO CELULAR

Células normais possuem necessidade de
estarem conectadas a componentes da
MEC
DEPENDÊNCIA DE ANCORAMENTO
 Permite que a célula sobreviva e prolifere
somente quando se encontra em
condições adequadas.
p210bcr-abl
fosforila
proteínas
do
complexo de adesão celular, impedindo o
reconhecimento destas pelas integrinasâ1.
 A célula hematopoiética passa a ter
deficiencia na adesão com a medula
óssea.


Passa a atuar de forma independente,
induzindo a mieloproliferação.
ADESÃO CELULAR-INTEGRINAS





P145abl →envolvida na via apoptótica de células
hematopoiéticas
Oncoproteínas bcr-abl →inibem a ação de
CASPASE 3
Bcr-abl aumenta a expressão de proteínas antiapoptóticas(Bcl-xL49) e fosforila proteínas próapoptóticas (Bad), inativando-as.
Aumenta a expressão do ligante Fas-L
Diminui a expressão do receptor Fas.
MECANISMO DE RESISTENCIA A APOPTOSE
DESEQUILÍBRIO DO CICLO CELULAR
O ciclo celular é controlado pelas ciclinas
e pelas CDKs
A ação das ciclinas e CDKs é regulada pelos
Genes p53 e Rb
-Há 2 pontos de controle no ciclo: G1/S e G2/M
-Mutação/alteração no DNA→parada no ciclo
para reparo/ apoptose.
AÇÃO DAS CICLINAS E CDKs
Ciclinas + CDKs
= Complexo ciclina- CDK
ativo
 Fosforilação da
proteína pRb.
 pRb libera E2F-DP1

Transcrição de genes
importantes para fase S
REGULAÇÃO DO CICLO CELULAR
Danos ao DNA: ativação
de p53→p21→bloqueio
do complexo cdK
p16, p15, p18 e p19
Inibem os complexos
CDK4/CDK6
p21,p27 e p57 bloqueiam
multiplos complexos
ciclinas/cdKs
Proliferação celular
cascata de ativação e etapas de
inativação, mediados por proteínas cinases que fosforilam
proteínas nucleares(fatores de transcrição).
Regulação da expressão de genes.
NO CÂNCER:
-alteração na função
das proteínas de
controle e regulação
Proliferação celular
descontrolada.
http://www.proteinlounge.com/BiologyPosters.aspx
MECANISMO DE AÇÃO IMATINIB
O que são linfomas?
São uma proliferação anormal e
descontrolada das células linfoides,
linfócitos do tipo B e T.

Tecido linfóide
Sistema linfático.
Os linfomas representam o terceiro câncer mais
comum em crianças correspondendo a 12% de
todas as neoplasias nos Estados Unidos.
O Linfoma de Burkitt foi a primeira neoplasia
em humanos associada a um vírus
oncogênico.
Como ocorre o desenvolvimento
de um linfoma?

Através de uma resposta imunológica intensa
e continua que é desencadeada quando
células especializadas detectam um agente
infeccioso em nosso organismo.
Com isto uma ação imediata é realizada pelas
células linfoides em resposta a um antígeno
presente, sinalizando aos linfócitos que se
multipliquem para combater a infecção.
Essa reprodução excessiva de linfócitos
aumenta o grau de erro associado à replicação
do DNA celular gerando células mutantes que
podem crescer e se multiplicar
descontroladamente.

Então o acúmulo progressivo de um único
clone de células linfoides, resultante de
múltiplas alterações genéticas que ocorrem no
genoma da célula, pode levar ao
desenvolvimento de um câncer.

HISTÓRICO
O Dr. Thomas Hodgkin em 1832, foi o
primeiro a diagnosticar e relatar a doença.

2001
OMS
“Classificação da Organização Mundial da
Saúde para as neoplasias dos tecidos
linfoides e hematopoiéticos”.
Classificação dos linfomas:

Linfoma de Hodgkin;

Linfomas não-Hodgkin.
Linfoma não-Hodgkin.

São mais comuns.

Podem surgir em outras células do tecido
linfóide.

Ocorrem em qualquer idade.
LINFOMA DE BURKITT


É do tipo não-Hodgkin.
Apresenta dois subtipos:
O endêmico e o esporádico.

É uma neoplasia de células B maduras
altamente agressivas.
Todas as alterações citogenéticas envolvem a
superexpressão de um gene com múltiplas
funções celulares denominado c-myc.
A DOENÇA

Relaciona-se com a mutação do gene
MYC.

A transformação maligna dos linfócitos
ocorre pela justaposição de um gene
que codifica o receptor das
imunoglobulinas (Igs) ou receptor de
células T (TCR) com um gene que
controla a proliferação e diferenciação
celular.
OS PORTADORES PODEM
APRESENTAR:

Acometimento de estruturas ósseas, com
lesões orais maciças, sendo a mandíbula
o osso mais atingido.

Pode acometer ainda outras estruturas,
incluindo rins e ovários.



Diagnostico:
Através de uma biópsia.
Sintomas:
Linfonodos aumentados e indolores; falta de ar,
dor no tórax e tosse; dor na parte abdominal;
fadiga, perda de peso, coceira na pele, febre e
sudorese noturna.
Tratamento:
É feito apartir de Poliquimioterapia, mas
depende do avanço da doença.
LINFOMA DE BURKITT
Gene MYC

O proto-oncogene MYC é translocado do
cromossomo 8 para os locos dos genes
das Igs, no cromossomo 14 e parte das
cadeias do cromossomo 14 são
translocados para o cromossomo 8.
Ou seja pode ocorrer:

A t(8;14)(q24;q32).

A translocação t(2;8)(p12;q24) e
t(8;22)(q24;q11).
CONSEQUÊNCIA DA TRANSLOCAÇÃO:
O gene passa a ser regulado como um
receptor imune e não mais como um gene
que deve ser ativado e desativado.

Tipos de translocações:


LB endêmico:
Quebra do gene MYC
Translocação
Mutações no 1º exon.
No LB endêmico, observa-se
envolvimento mandibular e
maxilar em 60% dos pacientes,
acometimento abdominal em
proporção similar (58%), seguido
pelo sistema nervoso
central e paraespinhal.

No LB esporádico:
Quebra do MYC
Alteração estrutural ou funcional do gene.
Na forma esporádica, o local primário
da doença envolve o abdômen em
80% e a mandíbula
em somente 14% dos pacientes.
Proteína myc.


Atua como fator de transcrição e na
expressão da telomerase;
Se liga ao DNA em sítios específicos e
instrui genes que sejam ou
não transcritos em mensagens para as
células.
Infecção pelo vírus
Epstein-Barr(EBV) :

Esta infecção apresenta associação com
o desenvolvimento do linfoma de Burkitt.
Genoma viral
Expresso na replicação
Expressos nas células B.

A
proteínas virais durante a latência do
vírus
número de proteínas
reconhecidas pelas células T citotóxicas.

Proteína EBNA1 e EBER
Artigo
Artigo
Artigo
Artigo
Antes
Depois
Artigo
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