Newsletter

Volume 4
Número 30
24 de setembro de 2006
GBETH Newsletter
de Tumores Hereditários
de Estudos
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Uma
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publicação
semanal do Grup
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GBETH Newsletter é uma
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Estudos de
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Patogênese dos Tumores Hereditários:
Além da Hipótese de Dois-Hits
Fernanda T de Lima
Departamento de Oncogética - Hospital do Câncer
Tucker T, Friedman JM. Pathogenesis of hereditary tumors: beyond the ‘two-hit’
hypothesis. Clin Genet 2002: 62: 345–57.
No início dos anos de 1970, Alfred Knudson sugeriu que seriam necessárias
duas mutações (ou dois hits) para o desenvolvimento de um retinoblastoma, e que a
herança de uma destas mutações, levaria a manifestações mais precoces e bilaterais
deste tumor. No retinoblastoma hereditário, indivíduos apresentam mutação
germinativa em um dos alelos do gene de Rb. O segundo hit ocorre somaticamente, e
normalmente, envolve perda de parte ou da totalidade do cromossomo que contém
o alelo Rb normal. Em razão desta segunda mutação, outros genes e marcadores
genéticos na região do alelo de Rb normal estão freqüentemente perdidos nas células
tumorais. Se alguns destes marcadores forem hereterozigotos, a perda de um alelo
no mesmo cromossomo com o alelo Rb normal produz a perda de heterozigosidade
(LOH). A maioria das predisposições hereditárias que leva ao desenvolvimento de
tumores é o resultado de mutações em genes supressores de tumor.
Perda
de heterozigosidade
A perda de heterozigosidade (LOH) pode ser analisada através da análise de
marcadores polimórficos no sangue periférico e tecido tumoral. A detecção de
LOH em polimorfismos ao longo do genoma discrimina entre os alelos paternos e
maternos.
Mesmo nos casos nos quais um gene de suppressor de tumor está envolvido
no desenvolvimento de um tumor, a LOH pode não ser observada. A falha na
observação da LOH pode ser o resultado de limitações técnicas, tais como a
inativação do alelo normal do gene de supressor de tumor por mutações de ponto
ou mecanismos epigenéticos (impriminting). Além disso, a LOH pode estar presente
nas células neoplásicas, mas não é detectada em razão de contaminação por células
estromais não neoplásicas ou inflamatórias.
Em alguns exemplos, porém, a LOH pode não ser detectada porque o tumor
surgiu por um mecanismo que não envolve a inativação do gene supressor de
Patogênese dos Tumores Hereditários: Além da Hipótese de Dois-Hits
tumor. Por exemplo, a LOH não seria esperada em
um tumor que surge por mutações em um ou mais
oncogenes ou por inativação em um gene supressor
de tumor em loci que não foram investigados.
Vogelstein e colaboradores explicam o aumento
na incidência no câncer na população geral com o
envelhecimento por meio de um modelo de múltiplos
passos. Este modelo descreve o desenvolvimento
neoplásico como uma expansão de um clone de células
que acumularam três a sete mutações somáticas. O
processo é visto como uma seleção progressiva de
células com vantagem proliferativa crescente.
Clonalidade
em células neoplásicas
Uma vez que a neoplasia quase sempre surge por
mutação em uma célula em particular, tumores são
quase sempre clonais. A maioria dos tecidos normais
não é clonal ou apenas exibe clonalidade em células
adjacentes.
A forma mais comum de examinar clonalidade
baseia-se no fato que tecidos normais em fêmeas
são mosaicos, sendo uma mistura de células com
o cromossomo X paterno inativado e outras com
inativação do cromossomo X materno, que é aleatória.
A inativação do cromossomo X ocorre no início da
embriogênese, e uma vez que um dos cromossomos
é inativado, o mesmo cromossomo permanece
inativado nas células descendentes.
Os tecidos normais policlonais em mulheres
heterogizotas têm uma mistura de células que
expressam alelos do cromossomo X paterno e
materno. Tais tecidos normalmente exibem uma
expressão eqüitativa de cada alelo. A presença do
mesmo alelo inativo em todas as células de um
tumor de uma mulher cujos tecidos normais exibem
ambos os alelos, confirma a origem de monoclonal
do tumor.
Nesta revisão, são discutidos os resultados de
estudos relacionados ao desenvolvimento de tumores
em três em síndromes de predisposição ao câncer:
neurofibromatose tipo 1 (NF1), esclerose tuberosa
(TSC) e retinoblastoma hereditário.
Retinoblastoma
hereditário
O retinoblastoma é um tumor maligno da retina
causado por mutações no gene RB1 localizado no
cromossomo 13q14. A função normal da pRB é a
contenção das células em G0 ou G1 até que a célula
seja capaz de progredir para a fase S.
A pRB é expressa em todas as células que sofrem
divisão ou diferenciação, mas em só um subconjunto
limitado de células da retina em mamíferos adultos.
As células da retina sofrem diferenciação em células
específicas. As células progenitoras desaparecem ao
originar células diferenciadas.
Quarenta por cento das crianças desenvolvem
retinoblastoma por mutações herdadas. Oitenta
e cinco por cento das pessoas com mutações
germinativas desenvolvem tumores multifocais, que
afetam ambos os olhos, com uma média de quatro
tumores. Estes tumores têm ambos os alelos de Rb
transformados. Dois por cento das pessoas com
mutações herdadas em Rb desenvolvem retinomas,
focos de hiperplasia benigna que ocorrem em células
com perda de ambos os alelos de Rb, mas que não
adquiriram nenhuma mutação adicional.
A LOH em Rb foi observada em 60% dos
retinoblastomas. Quase todos retinoblastomas
mostram algum grau de instabilidade genômica
que envolve outras regiões distintas do locus Rb.
Esta observação sugere que perda de atividade
da pRB possa não ser suficiente para produzir
transformação maligna. O desenvolvimento de um
cromossomo extranumerário 6p acontece em 60%
dos retinoblastomas, e resultam em quatro cópias de
6p. Cópias extras de 1q também são freqüentemente
observadas em retinoblastomas.
Se a perda de pRB nas células da retina fosse
suficiente para a formação de tumor, então poderia
ser esperado que a introdução de um alelo de Rb
normal invertesse o fenótipo maligno, o que não foi
observado em experimentos.
Gallie et al. propôs um modelo multi-hit para
explicar estes achados. O primeiro hit é uma
inativação em um alelo de Rb, esta mutação ocorre
somaticamente no retinoblastoma esporádico, mas
é constitucional no retinoblastoma hereditário. A
mutação no segundo alelo do Rb pode acontecer
no retinoblasto ou em células precursoras durante
o desenvolvimento, mas isto normalmente resulta
em apoptose ou no crescimento de um retinoma
benigno. Outro evento mutational na via da apoptose
é requerido para permitir a proliferação celular.
Este terceiro evento poderia ser a formação de um
isocromossomo 6p ou um cromossomo 1q adicional.
GBETH Newsletter 2006; volume 04 número 39
Patogênese dos Tumores Hereditários: Além da Hipótese de Dois-Hits
Esclerose Tuberosa
Esclerose de Tuberosa (TSC) é uma doença
autossômica dominante que afeta aproximadamente
1:10.000 nascidos vivos. A TSC apresenta
heterogeneidade - doença clinicamente semelhante
é causada por mutações inativadoras no TSC1
(cromossomo 9q34.3) ou no TSC2 (cromossomo
16p13.3). Mutações no TSC1 e TSC2 são igualmente
freqüentes na TSC familiar, mas mutações no TSC2
respondem por 80% dos casos esporádicos.
TSC1 e TSC2 codificam as proteínas hamartina e
tuberina, respectivamente. São expressas amplamente
em tecidos normais, inclusive no cérebro, fígado,
glândulas adrenais, músculo cardíaco e rim. Embora
a hamartina e tuberina se localizem em diferentes
partes nas células de ratos adultos, as proteínas podem
funcionar em um complexo maior. A hamartina não
tem homologia com qualquer proteína vertebrada
conhecida, e sua função permanece obscura, talvez
organize o citoesqueleto e aja como substrato para
o receptor tirosina quinase do fator de crescimento
epidermal. A função exata da tuberina também é
desconhecida, podendo envolver a regulação da
divisão celular.
A TSC é clinicamente variável. Indivíduos
afetados podem ter convulsões, retardo mental e
autismo, assim como uma variedade de tumores
benignos, incluindo angiomiolipomas renais, nódulos
subependimais, astrocitomas de células gigantes, e
tubérculos corticais cerebrais.
Os tubérculos de pacientes com TSC raramente
têm LOH para TSC1 ou TSC2. A clonalidade foi
observada raramente nos astrocitomas de células
gigantes. Geralmente, estudos de pacientes com
TSC mostram uma freqüência mais alta de LOH em
angiomiolipomas renais do que em tumores de SNC.
Além disso, vários tumores de SNC demonstram
clonalidade sem evidência de um segundo hit
somático. Este achado sugere que a mutação
inativadora do segundo alelo pode não ser necessária
para a formação de alguns tumores na TSC.
Neurofibromatose
tipo
1
A NF1 é causada por mutações no gene NF1
(cromossomo 17q). O NF1 codifica a neurofibromina,
que aparentemente, é uma supressora de tumor.
Os neurofibromas dérmicos mais discretos
não mostraram evidência de clonalidade ou LOH
na região de NF1. Por outro lado, o segundo hit
somático foi demonstrado em mutações no NF1 em
oito neurofibromas dérmicos.
Os neurofibromas plexiformes, que ocorrem
em metade dos pacientes com NF1, podem ser
difusos ou nodulares. Os neurofibromas plexiformes
difusos são, quase sempre, congênitos. Embora
os neurofibromas plexiformes e nodulares sejam
clinicamente distintos, estudos da LOH e clonalidade
não distinguem entre estes dois tipos de tumores.
Evidência de clonalidade ou LOH para o NF1 foi
achada em 30% a 40% dos neurofibromas plexiformes.
Culturas de células de Schwann derivadas de quatro
entre seis neurofibromas plexiformes mostraram
anormalidades no cariótipo, enquanto culturas de
neurofibromas dérmicos exibiram anormalidades
cromossômicas. A observação de anormalidades no
cariótipo de neurofibromas plexiformes pode indicar
que tais mudanças são freqüentes nestes tumores.
Tumores da bainha de nervo periférico exibem
freqüentemente clonalidade e LOH para o alelo NF1.
Há evidência que p53 pode ter papel na formação
destes tumores em pacientes com NF1. O NF1 e o
TP53 estão no mesmo cromossomo. Os tumores em
rato demonstram LOH para NF1 e TP53, mas só
acontecem em ratos que com mutações em cis, com a
perda do alelo normal de ambos os genes ocorrendo
em um único evento mutational.
Conclusão
A patogênese dos tumores em
síndromes
hereditárias de predisposição ao câncer é heterogênea,
assim como na população geral. Dois hits com a uma
perda completa de função do gene supressor de tumor
podem não seres necessários para tumorigênese
em muitos casos. Em outras circunstâncias, os htis’
podem ser necessários, mas não suficientes para a
formação do tumor.
A NF1 é uma síndrome autossômica dominante
caracterizada por neurofibromas dérmicos múltiplos,
neurofbromas plexiformes, tumores da bainha de
nervo periférico, e gliomas do SNC ou óticos, além
de manchas café-com-leita e anormalidades nos
sistemas esquelético, cardiovascular e nervoso.
GBETH Newsletter 2006; volume 04 número 30