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GENES DO CÂNCER INTRODUÇÃO O câncer é o conjunto de mais de cem doenças com o potencial desordenado de crescimento das células que as propicia características proliferativa e invasiva em tecidos e órgãos. Devido à alta capacidade de sofrer mitose os processos proliferativos causados pelas células tendem a ser agressivos e incontroláveis formando tumores ou neoplasias e podem desenvolver caráter metastático (SOARES et al., 2016). Essas alterações morfofuncionais das células no câncer ocorrem em sua grande maioria devido à interação do organismo com agentes que podem causar mutação no material genético como a radiação UV, alcoolismo, tabagismo e considerando o estilo de vida do indivíduo ou ocorre por mutações nos genes que controlam as funções genicas de regulação celular e sua expressão, e ainda uma correlação onde os fatores ambientais podem ser impulsionados pelos fatores genéticos (INCA 2017; MOJTAHEDI et al., 2010). Segundo o INCA a estimativa de novos casos de câncer para o Brasil, no período de 2016-2017 é de 600 mil novos casos e no mundo que até o ano de 2030 poderá ocorrer em torno de 27 milhões de casos incidentes de câncer. O gene é caracterizado como uma parte ou segmento do DNA que vai conter as informações para sua expressão gênica que se trata da síntese de aminoácidos, parte chamada de exóns e das sequências reguladoras que não expressam produto gênico chamadas de íntrons (JOAQUIM; EL-HANI, 2010). De forma natural os genes irão atuar nas expressões e regulações requeridas para o funcionamento celular normal e para a manutenção constante do organismo e sua homeostasia. São chamados de proto-oncogenes os genes normais que atuam com a função de regular o crescimento, diferenciação e divisão celular como p53, p16INK4a e p14ARF (SERRANO; THEODORO; PINHAL, 2014). Quando estes genes sofrem mutações eles passam a ser chamados de oncogenes, passando a agir de forma alterada tanto na sua expressão gênica de forma super-expressa ou sobre-expressa tão quanto na regulação das vias celulares de divisão, proliferação e senescência, parando o ciclo celular surgindo assim o câncer (REBELLÓN SÁNCHEZ et al., 2014). No que diz respeito à epigenética o câncer dispões das alterações desencadeadas neste processo por na desregulação das enzimas acetiltransferase (HAT) e desacetilases de histonas (HDAC). Estas enzimas atuam em mecanismos de regulação gênica que normalmente trabalham no manejo da tradução e silenciamento gênicos sendo a metilação do DNA e acetilação das histonas, presentes na cromatina, responsáveis por conduzir todo o processo do controle da expressão ou não nas células dos produtos respectivos aos genes envolvidos. Com a desregulação no câncer vai haver sobre-expressão ou supressão de genes e seus produtos regulados levando as alterações morfofuncionais nas células (OLIVEIRA et al., 2007; REBELLÓN SÁNCHEZ et al., 2014). Este estudo apresenta uma revisão bibliográfica sistemática da literatura científica onde buscou avaliar e revisar os genes do câncer e o universo que envolve as alterações genéticas e aspectos moleculares no surgimento de algumas neoplasias. Tabela 1: Aspectos relacionados aos artigos selecionados. GENE AÇÃO/FUNÇÃO/ALTERAÇÃO AUTOR/ANO Família Bcl-2: Pró Apoptóticas: Bax e Bak Anti Apoptóticas: Bcl-xL e Bcl-w Genes que regulam a apoptose. Mutações nesses genes levam á inibição de apoptose, maior proliferação celular e invasividade. Luchs, Pantaleão. 2010. Gene P53 Gene supressor de tumor, que regula o ciclo celular. Pode sofrer mutações ou pleomorfismos (transversões de G para C, ou G para T, prinicpalmente). Os danos fazem o gene perder sua característica supressora de tumor. De Assis, et al., Ramalho, et al., 2014, Amorim, et al., Mojtahedi, et al., Santos, et al., 2010. STK15 ou BTAK ou AuroraA Relacionada ao centrômero e ao ciclo celular. Sofre mutações que causam instabilidade cromossômica, aneuploidias, e resulta na transformação das células que se tornam malignas. Amorim, et al., 2010 Gene BRCA2 Codifica proteínas de reparo da dulpa fita de DNA, funcionando como supressora de tumor. Mutações nesse gene se relaciona com câncer de mama e de ovários. Ramalho, et al., 2014 Gene BAP1 Importante na via ubiquitina- proteassoma, na regulação do ciclo celular, no reparo de DNA e na codificação da BRCA1. Mutações nele afetam o BRCA1, que é relacionado á câncer de mama e de ovários. De Assis, et al., 2014 Genes p16INK4a e p14ARF O primeiro regula o ciclo celular, fazendo parada na fase G1 quando necessário fazer reparo. O segundo inibe que a proteína p53 sofra degradação, para agir no reparo do DNA, quando a p16INK4a fazer a parada do mesmo. De Assis, et al., 2014 Gene HER-2 É um receptor epidérmico humano, que em alguns tipos de câncer começa a ser sobre expresso, influenciando no crescimento celular, e aumentando as taxas de proliferação e diferenciação de células malignas. Becker et al., 2012 Gene NF-2 Responsável pela via Hippo, que controla a proliferação celular, atuando tanto no crescimento quanto na apoptose. Com mutações no NF-2 não há a ativação da via, o que altera o controle celular. De Assis, et al., 2014 Gene PTEN Está na família dos genes supressores de tumor. Quando alterado, o gene PTEN perderá de regulação de crescimento, proliferação e apoptose. De Assis, et al., 2014 Fonte: Próprios autores. O câncer é um grave tipo de doença, que ocorre a partir de alterações genômicas, como mutações, amplificações genéticas e deleções; ou devido a eventos epigenéticos, devido à alterações na DNA polimerase, ou perca de bases nitrogenadas que são substituídas por outras, que podem levar á metilação do DNA e acetilação de histonas (ALMEIDA, et al., 2014). Vários genes se apresentam alterados nos diferentes tipos de câncer, mas o que se encontra de forma mais comum é a p53. A proteína p53 é codificada pelo gene Tp53, encontrado no braço curto do cromossomo 17, e é responsável pelo controle e regulação do ciclo cel0ular, manutenção da integridade do DNA e controle de apoptose, sendo então mais conhecida como gene supressor de tumor (SANTOS, et al., 2011). O p53 pode sofrer tanto mutações, quanto sofrer polimorfismos. Como exemplificado em Assis e Isoldi (2014), Amorim, et al., (2010), Mojtahedi, et al., (2010) e Santos, et al., (2010), em sua função normal a p53 não costuma ser expressa com altos níveis, mas quando uma célula danificada está em processo de replicação de DNA, a p53 se eleva, inibe a progressão do ciclo celular comumente na fase G1, e inicia o processo de reparo do DNA dessas células. Se o reparo for concluído, o ciclo celular reinicia corretamente, porém se não for possível a p53 induz a célula sofrer apoptose e assim não passar o DNA danificado para as células filhas. Quando há mutações no gene formador da p53, ela perde a sua atividade supressora, permitindo que as células danificadas se repliquem. Devido ao dano, essas células iniciarão um processo de proliferação descontrolada, criando características de malignidade, e formando um tumor. Segundo os autores, a p53 está mutada em pelo menos 50% de todos os tumores humanos, e nos outros 50% se encontra inativa, devido à ação de outros genes que foram mutados. Ramalho, et al., (2014), cita e exemplifica sobre os principais polimorfismos que acometem o gene p53, como a transversão de uma guanina para citosina no códon 72 do exon 4, que resultam na formação de Prolina e Arginina, e a transversão de uma guanina para uma timina no códon 249, exon 7, onde ocorre a substituição de uma Serina por uma Arginina. O autor ainda explica que no câncer humano essa modificação não-genética pode suprimir alguns genes, como os supressores de tumor, favorecendo a proliferação de células danificadas que podem se tornar um câncer. Comomostrado por Luchs e Pantaleão (2010), um dos processos mais importantes dentro da célula é o de apoptose, que além de realizar a manutenção e homeostase celular, ainda destrói células danificadas, impedindo-as de proliferam e espalhar o seu dano. Esse processo ocorre a partir de estímulos internos como estresse celular, ou externos como ativação dos receptores de membrana, que ativam a liberação da cascata de caspases, família de enzimas que auxiliam a clivar as células e provocar a morte celular. A cascata de caspases ativam proteínas pró- apoptóticas da família Bcl-2 que liberam o citocromo c da mitocôndria, proteína responsável pela degradação dos compostos celulares. Os genes Bcl-2 codificam uma família de proteínas pró-apoptóticas (Bax e Bak) e anti-apoptóticas (Bcl-xL e Bcl-w), onde as anti-apoptóticas agem impedindo que as pró-apoptóticas levem a célula a esse processo sem ser necessário. Devido a grande importância dessa moléculas, alterações nesses genes possuem um grande potencial oncogênico, sendo encontrado em alguns tipos de câncer, como neoplasias hematológicas. No melanoma e no adenocarcinoma gástrico está relacionado à maior proliferação celular, maior invasividade e consequente desenvolvimento de metástases. Amorim, et al., (2010) descreve sobre alguns genes alterados que foram encontrados no seu trabalho sobre câncer de bexiga, como o GSTM1 e CYP2D6. O GSTM1 (Glutationas S-transferases Mu 1) é um gene da família de Glutationas S- transferases, como a capacidade de detoxificar hidrocarbonetos aromáticos, e o CYP2D6 faz parte do citocromo P450, sendo importante no metabolismo de xenobióticos. Ambos genes costumam sofrer polimorfismos, que aumentam a susceptibilidade no surgimento de alguns cânceres, como o de bexiga. Além desses dois genes, o autor também cita o gene STK15 (também conhecido como BTAK e AuroraA) que está relacionado ao centrômero e ao ciclo celular. Quando alterado e há o aumento da expressão desse gene, é criado uma instabilidade cromossômica, aneuploidias são formadas, e resulta na transformação da célula que se torna maligna (QIN, et al., 2015). Ramalho, et al., (2014) descreve sobre o gene BRCA2 responsável por codificar proteínas relacionadas a papéis críticos no reparo da dupla fita de DNA, sendo essencial para integridade genômica, e Assis e Isoldi (2014) descreve o gene BAP1, com importante papel na via ubiquitina-proteassoma, na regulação do ciclo celular, no reparo de DNA e na codificação da BRCA1. Ambos, o BRCA1 e o BRCA2 atuam como supressores de tumor, e a mutação nesses genes é um fator de risco para o desenvolvimento de câncer de mama e de ovário, devido ao aumento da susceptibilidade que a perca desses dois genes causam (CARBONE, et al., 2013; ROY, et al., 2012.) Outros dois genes supressores de tumor que comumente são encontrados em cânceres são o p16INK4a e p14ARF, como descrito no trabalho de Assis e Isoldi (2014) sobre o mesotelioma maligno, mas que pode ocorrer também em outros tipos de câncer como o melanoma (BAI et al., 2016). O lócus INK4a/ARF está localizado no cromossomo 9, e codifica ambas p16INK4a e p14ARF, que possuem função de controlar as atividades da proteína retinoblastoma (KO; HAN; SONG, 2016; RECIO et al., 2002). O INK4a/ARF é um importante lócus gênico que sofre mutações na maioria dos cânceres humanos. A p16ink4a regula a progressão do ciclo celular, induzindo a parada da fase G1. A p14arf vai elevar a ação de p53 podendo induzir a parada na fase G1 e G2 do ciclo celular (IVANCHUK et al, 2001). O mecanismo ao qual a p16ink4a controla o desenvolvimento das células tumorais é a partir da inibição da atividade de CDK4 levando a inibição da fosforilação de pRb formando então a via p16-CDK/ciclina D-pRb que promove a transição das fases G 1-S. Por tanto mutações, deleções e alterações em CDKs afetam a ligação de p16 resultando em pRb fosforilação inespecífica e constante progressão do ciclo celular, de G1 para a fase S (PARK; VOGELSTEIN, 2003). A p14arf age a partir da interação com MDM2 que promove o bloqueio da degradação de p53 induzida por MDM2 e impede o silenciamento transcricional de p53. Semelhante à via p16- https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Ko%20A%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=27470213 CDK/ciclina D-pRb, a via p14arf -MDM2-p53 é inativado no câncer em humanos através de mutações em INK4a, estas alterações estão presentes no melanoma hereditário e em mutações somáticas do INK4a podendo ocorrer pela deleção e silenciamento do gene (OMURA-MINAMISAWA et al, 2001). Em seu trabalho Becker et al., (2012) dispõe a pesquisa em torno do HER- 2 O HER-2 é um oncogene, sendo a mutação de um gene neuro glioblastroma de rato, que atua na codificação da glicoproteína transmembrana HER-2. O produto HER-2 é um receptor epidérmico humano muito expresso em casos de câncer de mama e orteossarcoma que são proteínas-tirosina quinases que se ligam ao fator de crescimento endotelial (EGF) sendo associado aos piores índices de prognóstico, sobrevida, metástase e resposta aos tratamentos existentes (BECKER et al., 2012). Comumente associado a uma maior gravidade nos casos de câncer sua super- expressão está associado ao com alterações cromossomo 17 onde é codificado e sua atividade tirosina quinase com a função de regulação gênica quando age na fosforilação inespecífica de EGF no câncer influenciando o crescimento celular, diferenciação e sobrevivência, dando aspectos de malignidade as células (WOLF; BUBLITZ; FRIGERI, 2015; ROSA et al., 2013). No trabalho de Assis e Isoldi (2014), foi abordada a função do gene NF2. O mesmo está presente no cromossomo 22q12 e codifica uma proteína que atua na regulação na cascata da via bioquímica Hippo. A via Hippo tem a função de controlar a proliferação celular delimitando o tamanho de órgãos, por exemplo, e consequentemente o crescimento e apoptose por sua cascata de eventos que resulta na regulação gênica destes aspectos. A via Hippo é ativada pela proteína de Merlin que é codificada pelo gene NF2. Segundo Cooper e Filippo (2014), a não ativação da via hippo está relacionado com a expressão do oncogene Yes-associated protein (YAP), que migra para o núcleo das células a fim de realizar a progressão do câncer pela ativação de genes que aceleram a proliferação e perda da capacidade de sofrer apoptose. Por tanto no câncer, como o mesotelioma maligno, com a desregulação do NF2 e da via Hippo a proliferação, crescimento e falha na apoptose serão concomitantes as alterações na regulação gênica O gene PTEN presente no cromossomo 10, é considerado um gene supressor de tumor e está envolvido na regulação de crescimento, proliferação e sobrevida celular, regulando de forma antagonista PIP3 (fosfatidilinositol trifosfato), que ativa a via Akt responsável por sinalizar estes mecanismos através de estímulos recebidos extracelulares como, os diversos fatores de crescimento, ação da insulina e quimiocinas (ASSIS; ISOLDI, 2014). O PTEN é uma fosfatase lipídica e também possui a capacidade de regular os níveis de p53 através da manutenção da acetilação e inibe a fosforilação de MDM2 que degrada a p53, impedindo que esta ocorra. Estando alterado o gene PTEN haverá a perda de regulação de crescimento, proliferação e apoptose tanto por alteração em Akt quanto em p53 presente em diversos tipos de câncer (JUNG et al., 2010). No trabalho de Molinari e Frattini (2013), trás a forte associação da agressividade e mal prognóstico do câncer colorretal com a perda da expressão de PTEN, confirmando que as mutações presentes nesse gene, realmente levam as alterações celulares características do câncer. A Figura 2 apresenta a relação entre os genes encontrados nos trabalhos revisados e suas funções ou perda destas quando no câncer. Figura 2: Genes e suas funções alteradas no câncer Fonte: Adaptado de Assise Isoldi (2014). Conclusão Os genes possuem a função mais importante no organismo, pois mantem a constância dos processos bioquímicos e metabólicos mantendo a estabilidade genômica. O câncer por ser comumente causado por alterações genéticas demonstra que há uma instabilidade no complexo do DNA onde vão ocorrer as mutações e o surgimento das diversas neoplasias, cabendo então as diversas formas de pesquisa para identificar todo o mecanismo no surgimento do câncer se suas características. REFERÊNCIAS AMORIM, Gelbert Luiz Chamon do Carmo; VELOSO, Denny Fabricio Magalhães; VIEIRA, José Carlos and ALVES, Paulo Roberto. Molecular aspects of bladder cancer. Einstein (São Paulo), São Paulo , v. 9, n. 1, p. 95-99, Mar. 2011 . ALMEIDA, T. G. D., CUNHA, I. W. D., MACIEL, G. A., BARACAT, E. C., & CARVALHO, K. C. (2014). Clinical and molecular features of uterine sarcomas. MedicalExpress, 1(6), 291-297. ASSIS, Leonardo Vinícius Monteiro de; ISOLDI, Mauro César. Overview of the biochemical and genetic processes in malignant mesothelioma. J. bras. pneumol., São Paulo , v. 40, n. 4, p. 429-442, Aug. 2014 . BAI M; YU N, -Z; LONG F; FENG C; WANG X. –J. 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