CÂNCER Aspectos básicos Israel Gomy HCFMRP-USP CÂNCER 12% óbitos do mundo ~ 7.000.000 Fonte: UICC, 2005 CÂNCER BRASIL •472.000 casos novos (2006) •141.000 óbitos (2004) •Homens: pulmão, próstata, estômago •Mulheres: mama, pulmão e intestino Fonte: INCA CÂNCER Doença multifatorial TUMORIGÊNESE Molecular Oncology 1(1): 26-41, 2007 CÂNCER TUMORIGÊNESE 1. Conceito seqüencial: acúmulo de alterações genéticas sucessivas que levam à transformação progressiva das células normais em células tumorais (Fearon e Vogelstein, 1990). 2. Conceito cooperativo: acúmulo de alterações genéticas e epigenéticas que permitem que as células livrem-se de uma rede que controla o equilíbrio homeostático entre a proliferação celular e a morte celular (Hanahan e Weinberg, 2000). Alterações genéticas • Oncogenes • Genes supressores tumorais • Genes de reparo do DNA ONCOGENES Origem de vírus tumorais de RNA (retrovírus) Oncogenes celulares (proto-oncogenes) controlam o ciclo celular proliferação ordenada das células (crescimento normal) CÂNCER oncogenes ativados por mutações, amplificações, translocações cromossômicas; Ex.: LMC (cromossomo Filadélfia: translocação 9;22 fusão BCR-ABL 60 oncogenes celulares conhecidos Carro marcha engrenada; acelerador (ativado) ONCOGENES GENES SUPRESSORES TUMORAIS Codificam proteínas que controlam o crescimento celular e diferenciação Mutações alteram a proteína Hipótese dos dois eventos (Knudson, 1971) Mutação germinativa X somática Câncer hereditário X esporádico Carro perda dos freios dianteiros e traseiros GENES SUPRESSORES TUMORAIS Mutação germinativa p53: Guardiã do Genoma Gene TP53 mutações somáticas em ~50% de todos os cânceres (Hainaut e Hollstein, 2000). Proteína p53 liga-se ao DNA regula expressão de genes do crescimento celular; interage com proteínas frente a danos no DNA; mediação da apoptose Mutações germinativas síndrome de LiFraumeni p53: Guardiã do Genoma p53: Guardiã do Genoma GENES DE REPARO DO DNA Erros durante a replicação do DNA ou induzidos por exposição a mutágenos (raios UV, radiações γ ) Reparo do mau pareamento (MLH1, MSH2) Reparo por excisão de bases (XPA, XPB) Reparo por excisão de nucleotídeos (XP) Reparo por recombinação homóloga (BRCA 1, BRCA2, ATM) Carro estabilidade; mecânica GENES DE REPARO DO DNA Síndrome de Lynch (câncer colorretal hereditário) genes MMR GENES DE REPARO DO DNA Síndrome de câncer de mama e ovário hereditários BRCA1 e 2 Alterações epigenéticas • Metilação do DNA • Modificação de histonas • Perda de imprinting • Silenciamento gênico por RNA Metilação do DNA Adição de um grupo metila- (CH3-) no carbono 5 das bases de citosina que estão localizadas a 5´de uma guanina num dinucleotídeo CpG. Expressão gênica, defesa contra seqüências virais. CÂNCER Hipometilação global ativação de oncogenes Hipermetilação de regiões promotoras (ilhas CpG) silenciamento de genes supressores tumorais Modificação de Histonas Proteínas que envolvem a cromatina Transcrição gênica, reparo do DNA, recombinação e replicação do DNA CÂNCER Acetilação de histonas ganho de função ativação de oncogenes Deacetilação de histonas silenciamento de supressores tumorais Perda de imprinting Gametogênese e embriogênese lócus específico expresso exclusivamente pelo alelo paterno ou materno (John e Surani, 2000) CÂNCER perda do imprinting expressão bialélica de genes “imprintados” reativação de alelos silenciados Ex.: IGF2/H19 expressão exclusiva paterna/materna; Tumor de Wilms silenciamento do H19 perda de imprinting e hiperexpressão IGF2 (Feinberg e Tycko, 2004). Silenciamento por RNA microRNA não codificador (20-22 nt) Desenvolvimento, proliferação, diferenciação e morte celular (Bartel, 2004) Oncogenes ou supressores tumorais regulam vários genes de diferenciação e proliferação. CÂNCER Célula neoplásica mutação somática (oncogene ou supressor tumoral) vantagem seletiva de crescimento expansão clonal novas mutações somáticas progressão tumoral CÂNCER Cell 100: 57-70, 2000 CÂNCER Cell 100: 57-70, 2000 CÂNCER Molecular Oncology 1(1):26-41,2007