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GENÉTICA DO CANCER Câncer é o nome usado para descrever as formas mais agressivas de neoplasias, sendo um processo de proliferação celular descontrolada, gerando uma massa ou tumor, em virtude do desequilíbrio entre a proliferação e o desgaste celular. Tais desequilíbrios podem ser decorrentes de mutações, em que a maioria parece ser aleatórias, não recorrentes e não provocando diretamente o desenvolvimento da neoplasia, denominadas mutações passageiras. Contudo, se alguns genes sofrem mutações repetidamente, no mesmo tipo de câncer ou diferentes, e estão envolvidos na progressão do câncer, são considerados genes condutores que abrigam mutações gênicas condutoras. Se, por acaso, ocorrerem mutações/translocações/estilhaçamento cromossômico, em genes condutores críticos em uma determinada célula, então o processo de oncogênese pode começar. 1 MUTAÇÕES CONDUTORAS A maioria afetam processos importantes para a célula, como a regulação do ciclo celular, proliferação celular, diferenciação e saída do ciclo celular, inibição do crescimento pelo contato célula-célula e apoptose. Além disso, pode haver alterações em genes que codificam produtos que mantem a integridade do DNA e genoma, genes que afetam a expressão genica ou genes que codificam RNAs não condificantes, a partir dos quais são derivados microRNAs reguladores. O perfil de mutações pode diferir entre as mutações primárias e suas metástases, entre diferentes metástases e até mesmo entre as células do tumor original. 2 GENES CONDUTORES Proto-oncogenes são genes normais que, quando sofrem mutação, tornam-se genes condutores através de alterações que conduzem níveis excessivos de proliferação ou inibem a apoptose, denominados oncogenes ativados. p.s: não ocorrem na linhagem germinativa. Genes supressores de tumor sofrem mutações que causam perda da expressão de proteínas necessárias para controlar o desenvolvimento de neoplasias, isto é, perdem os controles reguladores do crescimento celular ou conduzem a essa perca. GENE PRODUTO FUNÇÃO RB1 P110 REGULA A ENTRADA DA CÉLULA NA FASE S DO CICLO CELULARTP53 P53 APC APC REGULAÇÃO NA PROLIFERAÇÃO CELULAR BVS VHL INIBE A INDUÇÃO DO CRESCIMENTO DE VASOS SANGUÍNEOS NA PRESENÇA DE O2 BRCA 1 E 2 BRCA 1 E 2 REPARO DE CROMOSSOMOS EM REPOSTA A QUEBRA DE DNA DE DUPLA-FITA MLH1, MSH2 MLH1, MSH2 REPARO DE NUCLEOTÍDEOS MAL PAREADOS O CICLO CELULAR O ciclo celular é dividido em quatro fases. Na fase S (síntese) ocorre a duplicação do DNA e na fase M (mitose) há a segregação de todos os componentes celulares entre as células filhas. As fases G1 e G2 correspondem aos períodos em que as células se preparam para a execução das fases S e M, respectivamente. Quando as células completam sua diferenciação, entram no estado de quiescência, conhecido como G0. Os eventos de proliferação celular são habitualmente iniciados pela ligação de fatores de crescimento a receptores específicos situados na membrana plasmática ou mesmo em sítios intracelulares. Todos os eventos celulares induzidos pelos fatores de crescimento condicionam mudanças intracelulares nas quinases proteicas dependentes das ciclinas (CDK). Sinais mutagênicos estimulam a célula aumentando a concentração intracelular de ciclina que libera fatores transcricionais necessários para que a célula entre na fase S. CÂNCER EM FAMÍLIAS 1 RETINOBLASTOMA 40% dos casos são hereditários e as células da retina, portanto já estão carregando um alelo defeituoso RB1. O alelo normal remanescente sofre, posteriormente, uma mutação somática ou outra alteração, levando, por fim, a perda de ambas as copia do gene RB1 e inicia-se o desenvolvimento do tumor. A chance de um segundo evento é grande, apresentando tumores que se originam em múltiplos sítios (multifocais e bilaterais). Os outros 60% são casos esporádicos e ambos os alelos sofrem mutação ou inativação aleatória. Geralmente, nessa situação, existe apenas um único tumor. Uma mutação responsável é a deleção ou translocação da porção do cromossomo 13 que contém o gene RB1. 2 MAMA A maioria são resultados de mutações dos genes BRCA 1 e 2 (risco superior a 80% até a idade de 70 anos), os quais também estão associados ao risco de câncer de ovário e das trompas de falópio, além do câncer de mama em homens. p.s: esse risco é se houver história familiar; se não houver, o risco é menor: 40-50%. Uma mulher detectada como portadora dessa mutação, pode ter uma mastectomia profilática na mama não afetada ou uma ooforectomia bilateral; contudo, esse tratamento é mais voltado para quem possui essa mutação germinativa e isso corresponde a apenas cerca de 3%. 3 POLIPOSE ADENOMATOSA FAMILIAR Mutações de perda de função do gene APC 4 SÍNDROME DE LYNCH Mutações de perda de função em um de quatro genes de reparo de dna (MLH1, MSH2, MSH6, PMS2) e que codificam proteinas do reparo de mau pareamento, envolvidos na integridade do genoma. Os microssatélites são, especialmente, vulneráveis ao mau pareamento (instabilidade-positiva do microssatélite, MSI+). Além disso, a perca do reparo do pareamento leva a mutações nos genes condutores APC e o TGFBR2 (codifica um receptor de um fator de crescimento que inibe a divisão celular de células intestinais). CÂNCER ESPORÁDICO 1 GENE RAS Codifica uma grande família de pequenas proteínas ligadas ao GTP, as chamadas proteínas G. A alteração no gene leva a síntese de uma proteína Ras anormal capaz de sinalizar continuamente, estimulando, assim, a divisão celular e transformar-se em um tumor. 2 GENE TELOMERASE Consiste em uma transcriptase reversa necessária para sintetizar a repetição de hexameros, TTAGGG, um componente dos telomeros nas extremidades dos cromossomos. A telomerase é necessária porque, durante a replicação normal, a DNA polimerase só pode adicionar nucleotídeos na extremidade 3’ do DNA e não consegue concluir a síntese de uma fita crescente em todo o caminho ate o final extremo daquela fita no braço do cromossomo; assim, na ausência de um mecanismo especifico para permitir a replicação dos telomeros, a extremidade de cada braço do cromossomo encurtaria a cada divisão. Isso resulta em células que param de se dividir e entram na fase G0 do ciclo celular, passando pelo processo de apoptose. 3 P53 Mutações no cromossomo 17, encontradas em tumores colorretais, mama, pulmão, sendo a maioria missense. A p53 possui vários mecanismos para efetuar o reparo ou induzir a apoptose das células, e diferentes fatores induzem a p53 a gerar a resposta celular mais adequada. Como um guardião completo da integridade do genoma, p53 mutante confere as vantagens de promoção da sobrevivência das células cancerosas, exercendo efeitos anti-apoptóticos, essenciais para o desenvolvimento de um organismo. A p53 mutante ocorre em 50% a 70% das neoplasias, está associada à pior sobrevida global livre de doença e tem sido implicada na resistência às terapias anticâncer. Sua expressão indica um prognóstico preditivo. terapia gênica: inserção de um gene p53 normal em células tumorais 4 AMPLIFICAÇÃO GENICA Fenômeno no qual muitas copias adicionais de um segmento do genoma estão presentes na célula, essas regiões amplificadas são conhecidas por incluir copias extras dos proto-oncogenes (ex: Ras, Myc e receptor do fator de crescimento epitelial). 5 METILAÇÃO A metilação do DNA ocorre no interior de regiões reguladoras de muitos genes nos sítios denominados ilhas de CpG. Nas células normais, essas regiões são metiladas com pouca frequência, levando a uma expressão gênica ativa. Entretanto, nas células cancerígenas, as ilhas de CpG de muitos genes são hipermetiladas, resultando no silenciamento de genes específicos, incluindo o gene supressor de tumor p16, o gene que codifica um inibidor do proto-oncogene CDK4. (Melanoma familiar) FATORES AMBIENTAIS Fumaça do cigarro (evidencias do aumento de risco de CA de pulmão e garganta); Radiação (risco maior para crianças menores de 10 anos e adultos mais velhos); P.s: vãoatuar na frequência dos eventos genéticos.
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