9 Oncogenes e Genes Supressores de Tumor

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ONCOGENES E GENES SUPRESSORES DE TUMOR
Cap. 9
INTRODU˙ˆO
Câncer Ø um processo invasivo decorrente
da transformaçªo celular que pode ser caracte-
rizado por vÆrios parâmetros, como comprome-
timento das propriedades de crescimento e
diferenciaçªo celulares, instabilidade genômica,
perda da senescŒncia normal e invasªo dos teci-
dos adjacentes. O comportamento dessa cØlula
transformada e a resposta do hospedeiro sªo os
responsÆveis pelas manifestaçıes da doença. O
câncer Ø, portanto, um distœrbio genØtico pro-
vocado por mutaçªo ou deleçªo em alguns ge-
nes que codificam proteínas capazes de estimular
e controlar o crescimento e a divisªo celular; estes
genes mutados sªo chamados de oncogenes. Os
genes normais (nªo-mutados) sªo chamados de
proto-oncogenes. Os proto-oncogenes codificam
proteínas que sªo importantes para a regulaçªo
do crescimento e proliferaçªo celular.
As primeiras informaçıes sobre as alteraçıes
genØticas envolvidas no câncer vieram dos estu-
dos de certos vírus animais em cultura de cØlu-
las animais. CØlulas em cultura comportam-se
de uma maneira preordenada. Elas crescem for-
mando uma monocamada confluente em placa
de cultura, nªo crescem umas sobre as outras,
Oncogenes e Genes
Supressores de Tumor
exibindo, portanto, “densidade de saturaçªo”,
podendo ser replicadas por um determinado
nœmero de ciclos, morrendo a seguir. Na trans-
formaçªo celular, as cØlulas apresentam poucos
requisitos para fatores de crescimento, perdem
a densidade de saturaçªo, passam a crescer umas
sobre as outras, de forma descontrolada, ad-
quirindo a capacidade de crescimento indepen-
dente de ancoragem e tornam-se imortais ao
perderem a expectativa de vida predeterminada.
No câncer, as cØlulas tumorais perdem a inibi-
çªo de crescimento normal e continuam a se
multiplicar de uma maneira descontrolada. De-
vido a vÆrias semelhanças, a transformaçªo de
cØlulas em cultura Ø considerada equivalente ao
câncer em cultura. Cabe, no entanto, lembrar
que a aquisiçªo dessas características em cultu-
ra nªo garante que a cØlula transformada gere
tumor quando transferida para um hospedeiro
apropriado, o que sem dœvida reflete o comple-
xo ambiente in vivo no qual a cØlula transforma-
da tem que sobreviver para produzir o tumor.
V˝RUS QUE CAUSAM TUMOR
No início do sØculo XX, Rous observou que
o homogenato obtido de um sarcoma de gali-
Helena B. Nader
MarimØlia A. Porcionatto
Lœcia O. Sampaio
Leny Toma
Yara M. Michelacci
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VOL. 1 — BASES MOLECULARES DA BIOLOGIA, DA GENÉTICA E DA FARMACOLOGIA
Cap. 9
nha, totalmente livre de cØlulas, era capaz de in-
duzir novos tumores em galinhas. A presença ine-
quívoca de vírus em tumores só foi confirmada
dØcadas depois atravØs dos experimentos pio-
neiros de Rous. Experimentos posteriores mos-
traram que outros vírus, como o de sarcoma de
Rous (RSV), podiam ser captados por cØlulas
animais em cultura, que passavam a apresentar
entªo um fenótipo tumoral.
Vírus que causam tumor podem ser identi-
ficados como vírus RNA ou DNA, de acordo com
o conteœdo de seu material genØtico, de genoma
da partícula infectante. Como jÆ mencionado, o
primeiro vírus de RNA (retrovírus) causador de
tumor foi descrito em 1911 por Peyton Rous,
como um agente filtrÆvel capaz de induzir sar-
comas em galinhas (Rous Sarcoma Virus ou
RSV). Muitos outros vírus de RNA ou retroví-
rus capazes de induzir tumor foram descritos
para diversas espØcies, como ratos, camundon-
gos, gatos, galinhas e primatas. No entanto, a
relaçªo direta entre vírus de RNA e câncer em
humanos só foi estabelecida para alguns vírus,
como Ø o caso do vírus HTLV-1 que Ø responsÆ-
vel pela forma adulta de leucemia/linfoma de cØ-
lulas T, que ocorre de forma endŒmica no Japªo,
no Caribe e mais esporÆdica em outras partes
do mundo. Embora os vírus oncogŒnicos se-
jam agentes etiológicos para algumas formas
de neoplasias em humanos, a maioria dos tu-
mores no homem mostra pouca evidŒncia do en-
volvimento viral.
A capacidade tumorigŒnica de diferentes re-
trovírus varia consideravelmente. A maioria des-
ses vírus contØm apenas trŒs genes que estªo
envolvidos na replicaçªo viral e nªo desempe-
nham papel na transformaçªo celular (Fig. 9.1).
O DNA do provírus integrado ao DNA celular Ø
transcrito para originar o RNA do genoma do
vírus, que servirÆ para formar novas partículas
virais e de mensageiro para os genes gag e pol. A
transcriçªo Ø assegurada por um promotor no
final do genoma viral, localizado dentro de uma
seqüŒncia denominada repetiçªo terminal longa
(LTR, long terminal repeat) presente nas extre-
midades do genoma viral integrado. LTRs con-
tŒm sinais regulatórios que asseguram que os
mRNAs sejam corretamente poliadenilados e tra-
duzidos. A transcriçªo Ø direcionada por fatores
de transcriçªo celulares que reconhecem seqüŒn-
cias no LTR que sªo homólogas às seqüŒncias
dos genes celulares. Os genes estruturais (gag e
env) estªo envolvidos no empacotamento do
RNA viral nascente em partículas que brotam da
superfície da cØlula para infectar novas cØlulas.
Ainda, o RNA do genoma viral Ø processado para
gerar os mensageiros das glicoproteínas do en-
velope, codificadas pelo gene env. Tumores ori-
ginados por retrovírus com essas características
estruturais sªo raros.
Outros retrovírus contŒm genes específicos
para induçªo da transformaçªo celular. O vírus
do sarcoma de Rous (RSV) Ø um protótipo des-
se tipo viral. Comparando-se o vírus RSV com o
vírus de leucose de aves (ALV) que nªo causa
tumores, foi possível demonstrar a presença de
um gene responsÆvel pela capacidade de indu-
çªo de tumor pelo vírus RSV. Como RSV induz
sarcoma, seu oncogene foi denominado src, que
codifica uma tirosina quinase de 60kDa, que nªo
Ø necessÆria para a replicaçªo viral. Esse onco-
gene encontra-se ausente no vírus ALV (Fig. 9.2).
Logo após a descoberta dos oncogenes vi-
rais, foi observado que cópias desses genes ou
genes quase idŒnticos tambØm eram encontra-
dos nos nossos cromossomos. A identificaçªo
da origem de oncogenes presentes em retroví-
rus foi um passo decisivo na caracterizaçªo dos
genes-alvo na transformaçªo celular. Estudos de
hibridizaçªo de oncogenes de retrovírus com
DNA e RNA celulares demonstraram que essas
seqüŒncias sªo originadas de genes celulares, que
sªo expressos em cØlulas normais e nªo infecta-
das. Durante a infecçªo viral, pode ocorrer re-
combinaçªo com o DNA da cØlula hospedeira
por um processo conhecido como transduçªo
viral, fazendo com que o vírus adquira seqüŒn-
cias da cØlula hospedeira. Em algumas situaçıes,
essa recombinaçªo pode levar a uma perda do
controle de crescimento da cØlula infectada. Es-
ses resultados mostraram que a contrapartida ce-
lular dos oncogenes retrovirais estÆ envolvida
com funçıes críticas comuns a todas as cØlulas
de eucariotos. Uma comparaçªo detalhada dos
oncogenes virais e celulares mostrou a existŒn-
cia de muitas mutaçıes puntuais, bem como a
presença de genes truncados e genes quimØri-
cos resultantes da fusªo vírus-hospedeiro. Essas
mudanças levam a alteraçıes na expressªo ou
na atividade da proteína viral quando compara-
da à celular. Estudos realizados com vírus con-
tendo o gene celular selvagem mostraram que
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ONCOGENES E GENES SUPRESSORES DE TUMOR
Cap. 9
Fig. 9.1 — Genoma de um retrovírus típico.
os mesmos foram incapazes de induzir tumores,
enfatizando a importância das modificaçıes para
a transformaçªo nos genes virais.
Os vírus de DNA podem causar tumor de-
pendendo do hospedeiro. A infecçªo viral em
cØlulas permissivas, que correspondem a do hos-
pedeiro natural, nªo leva à transformaçªo celu-
lar. Nessas cØlulas ocorre a replicaçªo do vírus,
lise celular e liberaçªo de novas partículas virais.
Por outro lado, para as cØlulas nªo permissivas,
nas quais a replicaçªo do DNA viral estÆ blo-
queada, pode ocorrer transformaçªo. Ogeno-
ma viral pode se integrar ao DNA celular, e a
Fig. 9.2 — Genoma do vírus de leucose de aves (ALV) e do vírus do sarcoma de Rous (RSV).
expressªo de determinados genes virais resulta
na transformaçªo da cØlula infectada. O enten-
dimento dos mecanismos bÆsicos da transfor-
maçªo por vírus de DNA foi resultante dos
estudos com os vírus SV40 (simian virus 40) e
polioma. Os genomas desses vírus sªo dividi-
dos em duas regiıes. A regiªo precoce Ø expres-
sa imediatamente após a infecçªo e Ø necessÆria
para a síntese do DNA viral. A regiªo tardia só Ø
expressa após o início da replicaçªo do DNA vi-
ral, e compreende genes que codificam compo-
nentes estruturais da partícula viral. A regiªo
precoce do SV40 codifica duas proteínas com pe-
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VOL. 1 — BASES MOLECULARES DA BIOLOGIA, DA GENÉTICA E DA FARMACOLOGIA
Cap. 9
sos moleculares de 17kDa e 94kDa denominadas,
respectivamente, antígenos T pequeno (small T) e
grande (large T). Para o vírus do polioma, alØm
desses dois antígenos, observa-se a expressªo de
uma terceira proteína de 55kDa, designada como
antígeno T mØdio (medium T). Estudos de trans-
fecçªo de cØlulas com os diferentes cDNAs dessas
regiıes mostraram que os antígenos T (grande e
mØdio) estªo relacionados com a transformaçªo
celular. Esses antígenos estimulam a divisªo das
cØlulas hospedeiras com a finalidade de produzir
as enzimas necessÆrias para a replicaçªo viral. Esse
estímulo de proliferaçªo celular pelos produtos dos
genes da regiªo precoce pode levar à transforma-
çªo se o DNA viral for integrado e expresso em
cØlulas nªo permissivas.
O vírus do papiloma e adenovírus sªo exem-
plos de vírus de DNA envolvidos com a induçªo
de tumores benignos e malignos em humanos.
Aparentemente, todos induzem a transformaçªo
alterando a regulaçªo do ciclo celular, interferin-
do com as atividades das oncoproteínas Rb e p53.
ONCOGENES
Oncogenes celulares (c-oncogene) ou pro-
to-oncogenes sªo os homólogos celulares dos
oncogenes virais. Os produtos desses genes sªo
oncoproteínas que estªo envolvidas nos pro-
cessos normais de crescimento e diferencia-
çªo, especialmente na proliferaçªo celular.
Proto-oncogenes sªo parte normal e essencial
do nosso material genØtico que pertencem a um
grupo de genes envolvidos no crescimento e di-
visªo celulares necessÆrios ao bom funcionamen-
Tabela 9.1
Mecanismo de Ativaçªo de Oncogenes
Representativos em Tumores Humanos
Oncogene Mecanismo
de Ativaçªo
abl, bcl, lyl,c-myc, PML translocaçªo
erb, gli, c-myc, L-myc, amplificaçªo
N-myc, K-sam
gip, gsp, Ha-ras, Ki-ras, mutaçªo puntual
N-ras
hst, ret, trk rearranjo do DNA
Fig. 9.3 — Mecanismos envolvidos na transformaçªo de proto-oncogenes em oncogenes.
to da cØlula. Na verdade, sªo mudanças nesses
genes que podem levar ao desenvolvimento do
câncer. Como jÆ descrito, as versıes modifica-
das dos proto-oncogenes celulares sªo os onco-
genes presentes nos vírus da transformaçªo.
Proto-oncogenes podem se tornar oncoge-
nes, isto Ø, desencadear a formaçªo de tumores,
como resultante de mutaçıes, deleçıes, inserçıes
ou superexpressªo (Fig. 9.3, Tabela 9.1). A iden-
tificaçªo de produtos de proto-oncogenes e de
genes supressores de tumor envolvidos no con-
trole do ciclo celular possibilitou novos entendi-
mentos de como a ativaçªo de oncogenes ou a
perda de genes supressores de tumor podem le-
var ao crescimento desordenado e constituiçªo
genØtica anormal das cØlulas transformadas. Um
grande nœmero de oncogenes foi identificado.
Foram denominados por nomes com trŒs letras,
como, por exemplo, ras, src e myc (Tabela 9.2).
Inserção de
seqüência viral
Translocação
Mutação espontânea
Amplificação
PROTO-ONCOGENE ONCOGENE
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ONCOGENES E GENES SUPRESSORES DE TUMOR
Cap. 9
Tabela 9.2
Oncogenes em Tumores Humanos
Oncogene Tumor Produto do Gene
abl Leucemia mielóide crônica e linfocítica aguda Tirosina quinase
bcl-1 Linfomas de cØlula B e mielomas mœltiplos Ciclina D1
bcl-2 Linfomas indiferenciados e foliculares Proteína de membrana citoplasmÆtica
bcl-3 Leucemias linfocíticas crônicas de cØlula B Fator de transcriçªo
erb-B1 Carcinoma de cØlula escamosa; astrocitoma Receptor de fator de crescimento
neu/erb-B2 Carcinoma de mama, ovÆrio e estômago Receptor de superfície para fator
de crescimento
gip Carcinoma de ovÆrio e glândula adrenal
gli Gliobastoma
gsp Adenoma de hipófise; carcinoma de tireóide GDP/GTP transdutor de sinal
citoplasmÆtico
hst Carcinoma de estômago Fator de crescimento
myc Linfoma de Burkitt; carcinoma de pulmªo,
mama e colo uterino Fator de transcriçªo celular
L-myc Carcinoma de cØlulas pequenas de pulmªo Fator de transcriçªo celular
N-myc Neuroblastoma; carcinoma de pulmªo Fator de transcriçªo celular
raf Carcinoma de estômago Serina/treonina quinase citoplasmÆtica
Ha-ras Carcinoma de bexiga, cólon, pulmªo e
pâncreas; melanoma Proteína ligante de GDP/GTP
Ki-ras Leucemia mielóide aguda e linfoblÆstica;
carcinoma de tireóide; melanoma Transdutor de sinal
N-ras Carcinoma de trato genitourinÆrio e tireóide; Transdutor de sinal
melanoma
ret Carcinoma de tireóide Receptor de superfície celular
K-sam Carcinoma de estômago
sis Astrocitoma
src Carcinoma de cólon
trk Carcinoma de tireóide Receptor de fator de crescimento
jun, fos VÆrios tipos de tumores Fator de transcriçªo
O crescimento celular usualmente resulta de
um sinal, tal como a ligaçªo de um hormônio a
um receptor da superfície celular. Quando o
receptor recebe a mensagem de crescimento ce-
lular, ele o transmite ao nœcleo atravØs do cito-
plasma. O sinal leva entªo à replicaçªo do DNA.
Mutaçıes que afetam qualquer etapa da via de
transduçªo de sinal poderia levar a cØlula a estar
constantemente instruída para dividir. Por exem-
plo, muitos receptores respondem a sinais ex-
ternos pela sua própria fosforilaçªo e/ou de
outras proteínas. Se um receptor sofrer uma
mutaçªo de tal forma a permanecer fosforilado
de permanente, na presença ou nªo de sinaliza-
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VOL. 1 — BASES MOLECULARES DA BIOLOGIA, DA GENÉTICA E DA FARMACOLOGIA
Cap. 9
Fig. 9.4 — Mecanismo de ativaçªo do proto-oncogene
erb B.
çªo, a cØlula comportar-se-ia como se estivesse
constantemente instruída para se dividir. Tal
mudança genØtica promoveria crescimento ce-
lular descontrolado. Alguns oncogenes identifi-
cados na transformaçªo viral sofreram mutaçıes
com esse tipo de efeito.
A definiçªo mais ampla de oncogenes inclui
qualquer entidade genØtica que promove o de-
senvolvimento de tumor. Todos os oncogenes sªo
semelhantes com relaçªo ao fato de que codifi-
cam proteínas envolvidas no controle da divisªo
celular, tais como:
Ligantes
Proteínas que sªo encontradas no lado ex-
terior das cØlulas e apresentam homologia com
fatores de crescimento. Por exemplo, o proto-
oncogene c-sis codifica o fator de crescimento
PDGF (platelet Derived Growth Factor). CØlu-
las que contŒm o gene cis mutado produzem al-
tos níveis de PDGF, que se liga aos receptores
de PDGF na superfície das cØlulas resultando
numa constante estimulaçªo para proliferaçªo
celular. O oncogene hst codifica o fator de cres-
cimento relacionado com a família FGF (Fibro-
blast Growth Factor).
Receptores de Superfície Celular com
Atividade de Tirosina Quinase
Proteínas semelhantes ao receptor tipo I, que
ligam fatores de crescimento e hormônios, tipo
insulina. Esses receptores contŒm um domínio
de tirosina quinase na face interna da membra-
na celular. Esses domínios sªo ativados pela li-
gaçªo do hormônio na porçªo extracelular do
receptor, e entªo pela fosforilaçªo de resíduos
de tirosina em outras proteínas. O receptor, em
geral, sofre autofosforilaçªo. Outras proteínas
ao se ligarem aos resíduos de tirosina fosforila-
da, tornam-se ativadas tambØm, e assim trans-
mitem o sinal para outras partes da cØlula.
Mudanças nos proto-oncogenesdesses recep-
tores induzem a alteraçıes na atividade de tiro-
sina quinase, seja por mutaçıes no domínio
quinase do receptor que afeta a autofosforila-
çªo, ou superexpressªo do receptor devido à am-
plificaçªo gŒnica. AlØm dos componentes da
cascata de transduçªo de sinal, as tirosinas qui-
nases tŒm como substratos integrinas, onde a
fosforilaçªo leva a uma diminuiçªo na adesªo
celular e conexina, um componente das junçıes
gap envolvido na comunicaçªo cØlula-cØlula, que
Ø inibido pela fosforilaçªo da tirosina. Sªo exem-
plos de oncogenes relacionados com receptores
que apresentam atividade de tirosina quinase: erb-
B que corresponde à forma truncada do receptor
de EGF (Fig. 9.4), kit ao receptor da forma trun-
cada do fator de crescimento da cØlula precurso-
ra hematopoiØtica e fms ao receptor mutado do
fator CSF (Colony Stimulating Factor).
Proteínas Quinases
Desempenham um papel central na via de
transduçªo de sinal intracelular, onde catalisam
a fosforilaçªo de proteínas específicas, modu-
lando assim a atividade biológica. Os efeitos das
proteínas quinases sªo revertidos por proteínas
fosfatases específicas. O equilíbrio entre fosfori-
laçªo por proteínas quinases e desfosforilaçªo
por proteínas fosfatases Ø importante na regula-
çªo de muitos processos celulares. Muitos pro-
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ONCOGENES E GENES SUPRESSORES DE TUMOR
Cap. 9
dutos de proto-oncogenes sªo proteínas quina-
ses. As proteínas quinases codificadas por pro-
to-oncogenes podem ser subdivididas em vÆrios
grupos diferentes, dependendo do seu modo de
ativaçªo ou do tipo de substrato. Enzimas do
grupo da proteína quinase A (PKA) sªo ativadas
por cAMP (AMP cíclico), do grupo das proteí-
nas quinases G (PKG) por cGMP, das proteínas
quinases C (PKC) por diacilglicerol (DAG) e das
quinases calmodulina dependente por íons cÆl-
cio. Uma outra classificaçªo Ø baseada no tipo
de resíduo de aminoÆcido que Ø fosforilado. As-
sim, existem as tirosinas quinases específicas e
serinas/treoninas quinases específicas.
Proteínas da Família Serina/Treonina
Quinases
Regulam a estabilidade de complexos pro-
tØicos que controlam a meiose e a mitose no
ciclo celular (c-mos) ou transduçªo de sinal ci-
toplasmÆtica (c-raf) (Fig. 9.5). A fosforilaçªo da
proteína Raf aumenta rapidamente em cØlulas
quiescentes estimuladas por mitógenos, levan-
do a um aumento da atividade de serina/treoni-
na quinase. Foi demonstrado que a proteína Raf
Ø um importante intermediÆrio na sinalizaçªo ce-
lular que atua entre a proteína Ras e as MAP
quinases (Mitogen-Activated Protein) que fosfo-
rilam as proteínas nucleares, para modular a ex-
pressªo gŒnica.
Proteínas da Família Tirosina Quinases
Ligadas à Membrana no Citoplasma
O produto do oncogene src que corresponde
a uma tirosina quinase citoplasmÆtica.
Proteínas da Família Tirosina Quinases
Presentes no Nœcleo
O produto do oncogene c-abl.
Proteínas que Ligam GTP
Sªo encontradas tanto na membrana como
no espaço intracelular das cØlulas normais. As
proteínas G localizadas na membrana estªo en-
volvidas nos efeitos dos receptores de membra-
na do tipo III, que correspondem aos receptores
que apresentam sete hØlices transmembrana, e
assim transmitem os sinais extracelulares ao sis-
tema efetor localizado dentro da cØlula. Proteí-
nas G intracelulares estªo envolvidas no controle
da síntese e transporte de proteínas. Proteínas
G ligam GTP, hidrolisando-o lentamente a GDP,
o que as converte a um estado inativo. O proto-
oncogene ras codifica para proteínas que ligam
GTP, ou proteínas G. Durante a transduçªo de
sinal, a proteína G liga GTP e Ø ativada, sendo
desativada pela clivagem de GTP a GDP, resul-
tando no tØrmino do sinal estimulatório. For-
mas mutadas de proteínas codificadas pelo
proto-oncogene ras sªo capazes de ligar GTP
com eficiŒncia, mas incapazes de quebrar essa
molØcula, ou seja, mutaçıes que levam à inati-
vaçªo da atividade de GTPase. Portanto, cØlulas
contendo essa proteína mutada estªo constan-
temente recebendo sinais estimulatórios, resul-
tando numa proliferaçªo descontrolada. O
oncogene ras Ø resultante de uma mutaçªo pun-
tual no proto-oncogene ras (Fig. 9.6). Mutaçıes
em outros oncogenes da família da proteína G:
gsp (proteína G estimulatória) e gip (proteína G
inibitória) foram encontradas em muitos tumo-
res humanos.
Receptores Hormonais Nucleares
Estªo envolvidos nos efeitos de molØculas
sinalizadoras lipofílicas (hormônios esteróides,
tiroxina) regulando a transcriçªo de genes espe-
cíficos. VÆrios proto-oncogenes pertencem a essa
família de ligantes que controlam fatores de
transcriçªo.
Fig. 9.5 — Mecanismo de ativaçªo do proto-oncogene raf.
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VOL. 1 — BASES MOLECULARES DA BIOLOGIA, DA GENÉTICA E DA FARMACOLOGIA
Cap. 9
Fatores de Transcriçªo
Algumas oncoproteínas estªo relacionadas
com fatores de transcriçªo que regulam a proli-
feraçªo em resposta a estímulos por fatores de
crescimento (myc, N-myc, L-myc, fos, jun) e a
diferenciaçªo (erb-A, gli, receptor do Æcido reti-
nóico). Oncogenes de fatores de transcriçªo en-
volvidos na proliferaçªo celular sªo membros da
família de genes de resposta imediata, cuja ex-
pressªo Ø rapidamente ativada quando cØlulas
quiescentes sªo expostas a mitógenos. Essas pro-
teínas sªo necessÆrias para iniciar a cascata de
eventos que dirige a cØlula atravØs das fases G1 e
Fig. 9.6 — Mutaçªo puntual no oncogene ras.
Tabela 9.3
Genes Supressores de Tumor em Humanos
Gene Tumor Produto do Gene
rb-1 Retinoblastoma; osteossarcoma; carcinoma Proteína que liga DNA, possível regulador
de duto mamÆrio; carcinoma de pulmªo de transcriçªo
p53 Astrocitoma; carcinoma de mama, cólon, Fator de transcriçªo (proteína que se liga a
pulmªo e tireóide; osteossarcoma; e outros uma regiªo específica do DNA)
WT-1 Tumor de Wilms, rabdomiossarcoma, Proteína que liga DNA, possível regulador
carcinoma mamÆrio e de pulmªo; de transcriçªo
hepatoblastoma
DCC Carcinoma de cólon Receptor de superfície celular
NF1 Neurofibroma tipo 1 Interage com proteína ras, induz hidrólise
do GTP
APC Carcinoma colorretal; polipose Proteína citoplasmÆtica
adenomatosa familial
FAP Carcinoma de cólon
MEN-1 Tumores de paratireóide, pâncreas,
hipófise e córtex adrenal
MLM Melanoma familial
S do ciclo celular. A ativaçªo da divisªo celular
por fatores de crescimento nem sempre envolve
estímulo na síntese de fatores de transcriçªo. Pro-
teínas da família REL sªo expressas nas cØlulas
em repouso e nªo estimulam a transcriçªo por-
que se encontram inibidas por inibidores citoplas-
mÆticos. O estímulo por fatores de crescimento
leva à liberaçªo das proteínas REL dos seus ini-
bidores com subseqüente translocaçªo para o
nœcleo e ativaçªo da transcriçªo.
GENES SUPRESSORES DE TUMOR
Estudos com pacientes com câncer eviden-
ciaram que, alØm dos proto-oncogenes, outro
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ONCOGENES E GENES SUPRESSORES DE TUMOR
Cap. 9
Fig. 9.7 — Mutaçıes no proto-oncogene p53.
tipo de gene estÆ envolvido no aparecimento e
desenvolvimento de certos tipos de câncer. Es-
ses genes, chamados de genes supressores de
tumor, ou antioncogenes, atuam de maneira di-
ferente dos oncogenes (Tabela 9.3). As proteí-
nas codificadas pelos genes supressores de tumor
estªo envolvidas na repressªo do crescimento e
divisªo celulares. Portanto, perda ou mutaçªo nos
antioncogenes pode levar ao crescimento des-
controlado devido à remoçªo dos mecanismos
que regulam a divisªo celular de maneira inibi-
tória. Esse tipo de gene nªo faz parte da cadeia
de sinalizaçªo que diz à cØlula para se dividir, e
sim estÆ envolvido no bloqueio do crescimento e
da divisªo celulares. Essas proteínas repressoras
aparentemente devem ser inativadas antes que o
câncer se desenvolva.
Como seria esperado, mutaçıes em onco-
genes que levam ao câncer sªo distintas das
mutaçıes em genes supressores de tumor que
levam aocâncer. Nos oncogenes, as mutaçıes
ativam proteínas que promovem o crescimento
descontrolado. Esse tipo de mutaçªo inclui uma
mudança num œnico aminoÆcido que leva a uma
forma alterada da proteína, multiplicaçªo do gene
dentro do cromossomo para promover maior ati-
vidade, ou alteraçªo das regiıes de controle do
gene levando à perda de regulaçªo da sua ex-
pressªo ou a uma regulaçªo errada. Essas mu-
taçıes tŒm uma tendŒncia a serem dominantes;
a presença de uma cópia normal do oncogene
nªo consegue estabelecer a forma mutada ativa-
da. Por exemplo, a translocaçªo do cromosso-
mo 9,22 que leva à ativaçªo do gene abl causa
leucemia, embora o gene abl normal permane-
ça na outra cópia do cromossomo. Os vírus cau-
sadores de tumor foram capazes de transformar
cØlulas em cultura, muito embora essas cØlulas
tivessem cópias normais dos proto-oncogenes.
Entretanto, a perda da funçªo normal da
proteína Ø necessÆria para os genes supressores
de tumor promoverem câncer. Por essa razªo,
mutaçıes em genes supressores tendem a ser
recessivas; uma boa cópia do gene pode forne-
cer a proteína ativa. Pode-se prever que indiví-
duos que herdam uma cópia de uma mutaçªo
recessiva tŒm maior probabilidade de desenvol-
ver câncer durante suas vidas.
O primeiro gene supressor de tumor identi-
ficado foi o gene do retinoblastoma. Estudos de
pacientes com retinoblastoma hereditÆrio mos-
traram que uma cópia de um determinado gene
estava inativada em todas as suas cØlulas e que
ambas estavam inativadas nos tumores. Uma
comparaçªo com outros pacientes cujo retino-
blastoma nªo era hereditÆrio mostrou que o
mesmo gene, agora denominado gene retinoblas-
toma (rb) tambØm estava inativada nessas cØlu-
las tumorais. Como a perda da funçªo de rb era,
aparentemente, necessÆria para o desenvolvimen-
to do tumor, concluiu-se que o produto do gene
rb deveria suprimir o desenvolvimento do tumor.
Os dados sugerem que o produto do gene rb
bloqueia, por mecanismos ainda nªo esclareci-
130
VOL. 1 — BASES MOLECULARES DA BIOLOGIA, DA GENÉTICA E DA FARMACOLOGIA
Cap. 9
nØticas em cØlulas cancerosas mostraram que
mutaçıes em p53 estªo presentes nos mais dife-
rentes tipos de câncer do que qualquer outra al-
teraçªo genØtica relacionada ao câncer (Fig. 9.7).
A proteína p53 Ø uma proteína nuclear que pa-
rece estar envolvida com a regulaçªo da divisªo
celular. Em cØlulas com p53 normal, a proteína
p53 bloqueia a divisªo celular, aparentemente,
atØ que o dano no DNA tenha sido reparado.
Por outro lado, cØlulas com falta da p53 normal
dividem, e a replicaçªo do DNA danificado leva
a alteraçıes nas seqüŒncias de DNA dos cromos-
somos das cØlulas-filhas. Assim, cØlulas com fal-
ta da atividade da p53 aparentemente podem
acumular mutaçıes a uma velocidade muito
maior do que as cØlulas normais. Se uma dessas
mutaçıes levar à ativaçªo de oncogene, o resul-
tado pode ser câncer.
AnÆlise genØtica de famílias com câncer
hereditÆrio e de indivíduos com câncer estÆ
levando a identificar loci nos cromossomos as-
sociados com o desenvolvimento do câncer.
Entretanto, o quadro genØtico da maioria dos
cânceres atØ o presente nªo permite uma in-
terpretaçªo clara dos dados.
CICLINAS, ONCOGENES E GENES
SUPRESSORES DE TUMOR
A capacidade dos oncogenes em estimular a
proliferaçªo celular e a dos genes supressores de
tumor em inibir mostram que esses genes tŒm
papØis-chave na regulaçªo do ciclo celular (ver
Capítulo 8). A progressªo da cØlula atravØs do
ciclo celular Ø governada por um complexo de
proteínas quinases contendo subunidades regu-
latórias denominadas ciclinas, e subunidades ca-
talíticas denominadas quinases dependentes de
Tabela 9.4
Oncogenes e Genes Supressores de Tumor Associados a Tumores Humanos
que Codificam para Ciclinas
Gene Tumor Mecanismo de Ativaçªo
Ciclina A Carcinoma hepatocelular Inserçªo do vírus da hepatite B
Ciclina D (ciclina G1)
D11S28TE Adenoma benigno de paratireóide Rearranjo do DNA (11q13)
PRAD 1 Tumores malignos de cØlula B Rearranjo do DNA (11q13)
bcl1 Câncer de mama, esôfago e cØlula B Amplificaçªo
dos, a expressªo dos genes que estimulam o cres-
cimento celular. O gene rb codifica para uma
proteína que regula outras proteínas que, por sua
vez, estªo envolvidas com a transcriçªo do DNA.
A perda da proteína Rb por deleçªo ou mutaçªo
resultaria numa constante síntese de mRNA le-
vando a um crescimento descontrolado. Os re-
sultados sugerem que a atividade da proteína Rb
deva ser regulada pela quinase p34.
Sabemos atualmente que crianças com reti-
noblastoma hereditÆrio herdam de seus pais uma
cópia inativa do gene rb. Cada cØlula nos seus
organismos tem somente uma cópia boa do gene
rb. Nessas crianças, basta uma cØlula da retina
sofrer uma mutaçªo na outra cópia do gene rb,
para o tumor poder entªo se desenvolver. Em
indivíduos geneticamente normais, uma œnica
cØlula da retina teria que sofrer duas mutaçıes
independentes para que ambas as cópias de rb
fossem abolidas, o que apresenta uma baixa pro-
babilidade de acontecer. Retinoblastoma Ø um
câncer raro. A maioria dos casos ocorre em fa-
mílias, que aparentemente transmitem o gene de-
feituoso.
Mutaçªo em um outro gene supressor de tu-
mor, p53, estÆ associada com um câncer heredi-
tÆrio diferente, que constitui a síndrome de
Li-Fraumeni. Em geral, membros de famílias com
essa síndrome desenvolvem em idade precoce,
tumores mœltiplos de mama, cØrebro, ossos, leu-
cemia e outros tecidos. Pacientes com síndrome
de Li-Fraumeni herdam uma cópia defeituosa do
gene p53, em que cada cØlula de seus organismos
tem uma œnica cópia boa do gene. Aparentemen-
te, inativaçªo dessa cópia boa em diferentes tipos
celulares pode levar ao câncer.
O gene p53 Ø tambØm importante em tumo-
res nªo hereditÆrios. Estudos de alteraçıes ge-
131
ONCOGENES E GENES SUPRESSORES DE TUMOR
Cap. 9
ciclina (cdk, cyclin dependent kinases). Algumas
ciclinas estªo relacionadas com oncogenes e ge-
nes supressores de tumor (Tabela 9.4).
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