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LA GENÉTICA DEL
CÁNCER
Mariana Meléndez González
Sherley M. Rosa Santiago
Monica González Loperena
Gerald P. McGlasson Ríos
Objetivos
• Breve introducción al cáncer y las rutas que son
afectadas.
• Sugerir tratamientos y cambios en estilo de vida
para personas con probabilidad alta de padecer de
cáncer familiar.
• Explicar los métodos para estudiar la correlación
entre el cáncer y el ambiente.
• Identificar los orígenes de las células cancerosas y
los genes envueltos en las mismas.
Introducción al cáncer
• Historia
• Cáncer en la actualidad
Esporádico vs heredado
• Mayoría esporádicos
- 1 mutación
dominante
- 2 mutaciones
recesivas
• Mutación por línea
germinal
- Edad temprana
- Alta penetrancia
Características de las células cancerosas
Aceitosas, menos adeherentes
Pérdida del control del ciclo celular
Heredables
Transplantables
No diferenciadas
Carece de contacto de inhibición
Angiogenesis
Invasivas
Aumenta promedio de mutación
Metástasis
Procesos y rutas afectadas en el cáncer
Angiogénesis
Apóptosis
Adhesión celular
Control del ciclo celular
Reparación de DNA
Metabolismo de carcinógenos
Señal de transducción
El ambiente y el cáncer
• Factores ambientales afectan la expresión de
genes que controlan:
– El ciclo celular
– Apoptosis
– La reparación del ADN
• Algunos factores:
– Carcinógenos
• Rayos Ultravioletas
• Rayos X
¿Cómo disminuir el riesgo?
• Evadir factores ambientales de alto
riesgo:
– Evitar fumar
– Evitar el exceso de la exposición al sol
• Quimioprevención
– Nutrientes
– Extractos de plantas
– Drogas
Tratamientos noveles
• Inhibir la telomerasa
– Previene que las células cancerosas continúen
dividiéndose.
• Inducir apoptosis
– Detiene la división celular
• Inhibir angiogénesis
– Bloquea el suministro de sangre a los tumores
Estudio poblacional
• Compara la incidencia
de cáncer entre
diferentes grupos
• Si la incidencia difiere
- Alguna distinción
entre las poblaciones
es responsable
Estudio caso-control
• Pacientes de cáncer VS individuos sanos
– Poseen las mismas características
• Luego buscan diferencias entre los pares
Estudio prospectivo
• Un grupo de personas siguen un plan
específico de actividades
– Ej. Regimiento dietético
• Revisados periódicamente para cáncer
• El cáncer toma muchos años en aparecer
El ciclo celular
Origen de las células cancerosas
• Activación de células madres
– ​Cerebro
– Sangre
– Epitelio
• Mama
•C
​ olon
•P
​ róstata
Origen de las células cancerosas
• Dediferenciación
– ​reversina
Origen de las células cancerosas
• Aumento en proporción de un tejido
– Acumulación
•C
​ élulas madres
•C
​ élulas progenitoras
Origen de células cancerosas
• Reparación de tejido defectuosa
Genes en el cáncer y microRNAs
• Mutaciones
– Supresores de genes
• Deleción
– Cáncer próstata
o PTEN
o ​KLF5
– Proto-oncogenes --> Oncogenes
• ​Mutación de punto
• Translocación
• ​Inversión
Oncogenes
• Proto-oncogenes
– ​ Estimulan mitosis
• Herida
• ​Embrión
• ​Bloquean apoptosis
– “​ Damaged cells"
–C
​ áncer de vesícula
Aumento en expresión:
• Un gen extranjero puede aumentar la expresión
del proto-oncogen
―
Virus
• El proto-oncogen se mueve cerca de un gen
altamente transcrito
―
Translocación cromosómica
―
Inversión cromosómica
Burkitt Lymphoma
Proteínas de fusión
• El proto-oncogen se mueve cerca de un gen
altamente transcrito
• Se transcriben juntos como si fueran un solo
gen
―
Oncoproteínas de fusión
―
Leucemia Promielocítica
―
Retinoides
Sobreexpresión de un gen
• Receptor para factor
de crecimiento epitelial
•
Proteína
transmembranal
•
Quinasa de tirosina
• Tratamiento:
-
Anticuerpos
monoclonales
Supresores de tumores
•
Algunos cáncer son
resultado de silenciar
genes que regulan la
transcripción
- Inhiben los genes
responsables de hacer
que una célula sea
cancerosa
- Puede deberse a una
deleción en el gel o a una
hipermetilación
• Wilms’ tumor
Retinoblastomas
• Tumor en las células de la retina
• 50% de los casos heredan susceptibilidad hacia
la condición
• “Two-hit hypothesis of cancer causality”
―
Una mutación germinal y una somática o dos
mutaciones somáticas
• Deleciones en el cromosoma 13
Gen RB
• Proteína RB
―
Se une a factores de transcripción que estimulan la
división mitótica, inhibiendolos
• Mutaciones en este gen pueden resultar en
otros tipos de cáncer sin necesariamente
presentar un Retinoblastoma en el ojo
“The Philadelphia Chromosome” (Ph)
• Identificado primero en pacientes de leucemia
mielógena crónica (CML)
• Translocación entre el cromosoma 9 y 22
•
•
Oncogen Abelson (abl) + “breakpoint cluster region” (bcr)
= Oncoproteína de fusión ABL-BCR
Quinasa de tirosina
• Gleevec
Gleevec
P53 “The Guardian of the Genome”
• Factor de transcripción que decide si la célula
repara errores en la replicación de su DNA o si
entra en apoptosis
• Más de un 50% de los cáncer en humano se
deben a un problema con este gen
• Síndrome de Li-Fraumeni
P53 “The Guardian of the Genome”
BRCA1 & BRCA2
• “Breast cancer predisposition gene”
―
No causa el cáncer sino que aumenta la
susceptibilidad hacia el cáncer
• Proteínas asociadas a la reparación de
rompimientos en el DNA
• BRCA1+BRCA2+p53
• Mutaciones que persisten causan el cáncer
MicroRNAs
• Controlan oncogenes y genes supresores
• Ej. Células linfomas B
• Oncoproteínas y protenías supresoras de
tumores
• Ej. supresor p53
• Cambios en microRNas= progreso del cáncer
• Nuevos diagnósticos, tratamientos y supervisión
Genes contribuyen al cáncer
• “Gatekeepers”
• “Caretakers”
- Mitosis
- Controlan mutaciones
- Apóptosis
- Desestabilizan
- Efecto directo
- Ej. p53
-Ej. APC
Cáncer de colon
• No ocurre por desórdenes de un solo gen
• 5% son casos heredados
• 1:5,000 personas tienen FAP
• Oncogenes y supresores silenciosos contribuyen
• Síndrome Gardner
- Autosómico dominante
- Mutación en gen APC del cromosoma 5q21
Mutaciones que contribuyen al cáncer
de colon FAP
Conclusión
1. Discutimos las características del cáncer y sus rutas
de desarrollo.
2. Mencionamos los distintos métodos para estudiar la
correlación entre el cáncer y el ambiente.
3. Mencionamos la diferencia entre cancer hereditario y
esporadico y la importancia de conocer su historial
geneologico
4. Diversas mutaciones en los supresores de tumores y
proto-oncogenes llevan a la producción de células
cancerosas.
Referencias
•
Hernández, M., Ángel, M., & Martín, F. (2011). Síndrome de Gardner,
diagnóstico por tomografía computarizada y colonoscopia virtual: Reporte de
caso. Revista Colombiana De Radiologia, 22(3198-201).
•
Dong, JT. Chromosomal deletions and tumor suppressor genes in prostate
cancer. (2001) www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12085961
•
Lewis, Ricki. Human Genetics: Concepts and Applications 9th Edition. 9th ed.
N.p.: McGraw Hill, 2010.
•
Sassen, S., Miska, E. A., & Caldas, C. (2008). MicroRNA— implications for
cancer. Virchows Archiv, 452(1), 1–10. doi:10.1007/s00428-007-0532-2
•
TP53 gene (Genetics Home Reference) http://ghr.nlm.nih.gov/gene/TP53
Dinámica
1.
Los factores ambientales solo afectan el ciclo celular.
2.
Si ocurre por una mutación por línea germinal la posibilidad de padecer cáncer no
es heredado a los hijos porque cada célula contiene la mutación, menos los
gametos.
3.
Los proto-oncogenes se convierten a oncogenes por mutaciones como la inserción.
4.
Las células cancerosas originadas por células madres son encontrados en cáncer
de mama, colon y próstata.
5.
Una mutacion en BRCA causa cancer en el seno.
6.
El sindrome de Li-Fraumeni esta asociado a distintos tipos de cancer a temprana
edad.
7.
El supresor p53 controla una familia de 3 microRNAs los cuales regulan el ciclo
celular por lo que una detención de la función de estos microRNAs causaría la
formación de cáncer de pulmón.