Amplificação Gênica na Carcinogênese Lucas Araújo de Azeredo Luciana Otero Lima

Amplificação Gênica na Amplificação Gênica na CarcinogêneseCarcinogênese

Lucas Araújo de Azeredo

Luciana Otero Lima

AMPLIFICAÇÃO GÊNICAAMPLIFICAÇÃO GÊNICA

É a expansão no número de cópias de um gene em É a expansão no número de cópias de um gene em

um genoma celular.um genoma celular.

Ocorre por erro na replicação do DNA genômico Ocorre por erro na replicação do DNA genômico

resulta da replicação redundante de uma mesma resulta da replicação redundante de uma mesma

seqüência de DNA.seqüência de DNA.

Produz anormalidades cariotípicas.Produz anormalidades cariotípicas.

Tem papel principal no desenvolvimento embrionário – Tem papel principal no desenvolvimento embrionário – aumento programado da expressão dos genesaumento programado da expressão dos genes

Exemplos:Exemplos: Oócitos de anfíbios requerem muita proteína – Oócitos de anfíbios requerem muita proteína –

amplificação dos genes responsáveis pelo rRNA.amplificação dos genes responsáveis pelo rRNA. Drosophila – amplificação de genes responsáveis Drosophila – amplificação de genes responsáveis

pelo córion do oócito de Drosophilapelo córion do oócito de Drosophila E.coli – amplificação do alelo LAC para acentuar a E.coli – amplificação do alelo LAC para acentuar a

produção de lactase quando na ausência de glicoseprodução de lactase quando na ausência de glicose

Presente em Tumores HumanosPresente em Tumores Humanos


HSR – Regiões Homogêneas de ColoraçãoHSR – Regiões Homogêneas de Coloração segmentos de DNA intracromossômico segmentos de DNA intracromossômico forma regiões grandes no genoma que:forma regiões grandes no genoma que:

nãonão apresentam bandas quando submetidas à técnica de banda-G apresentam bandas quando submetidas à técnica de banda-G podem ser detectadas por podem ser detectadas por hibridização hibridização in situin situ com sonda com sonda

fluorescentefluorescente (FISH) (FISH)

DM – Duplos Cromossomos Diminutos (DM – Duplos Cromossomos Diminutos (Double MinutesDouble Minutes)) círculos de DNA extracromossômico com 1 a 2 milhões de pb círculos de DNA extracromossômico com 1 a 2 milhões de pb

que se replicam autonomicamenteque se replicam autonomicamente “ “cromossomos miniatura”cromossomos miniatura” nãonão apresentam centrômero - segrega ao acaso para as apresentam centrômero - segrega ao acaso para as

células-filhascélulas-filhas


Alterações cromossomais em células cancerosas Alterações cromossomais em células cancerosas refletindo amplificação gênica refletindo amplificação gênica proto-oncogene proto-oncogene mycmyc

amplificado e detectado por FISHamplificado e detectado por FISH

HSMDM

OBJETIVOOBJETIVO

Esta revisão discute:Esta revisão discute: o papel principal da amplificação gênicao papel principal da amplificação gênica na progressão de na progressão de

carcinomas;carcinomas; uso dos produtos da amplificação como marcadores genéticos pra uso dos produtos da amplificação como marcadores genéticos pra

doença;doença; possíveis princípios terapêuticos para o desenvolvimento de possíveis princípios terapêuticos para o desenvolvimento de

drogas para o tratamento de alguns tipos de tumores.drogas para o tratamento de alguns tipos de tumores.


Etiologia da amplificação na carcinogênese Etiologia da amplificação na carcinogênese nãonão é bem entendida: é bem entendida:

Resultado da instabilidade genéticaResultado da instabilidade genética Amplificação Gênica age como um mecanismo genético de Amplificação Gênica age como um mecanismo genético de

ativação de oncogenes ativação de oncogenes Amplificação de gene conduz a um aumento na expressão dos Amplificação de gene conduz a um aumento na expressão dos

genes genes provoca aumento expressão proteína provoca aumento expressão proteína Pode desencadear tumoresPode desencadear tumores Confere uma vantagem seletiva durante as fases neoplásicasConfere uma vantagem seletiva durante as fases neoplásicas Embora a amplificação do gene pareça ser o mecanismo Embora a amplificação do gene pareça ser o mecanismo

principal conduzindo a super-expressão de proteínas em principal conduzindo a super-expressão de proteínas em neoplasias, o ganho de cópias de gene através de polissomia neoplasias, o ganho de cópias de gene através de polissomia também pode resultar em alto nível protéicotambém pode resultar em alto nível protéico

Exemplos de Oncogenes:CCND1; c-MYC, ERBB2, EGFR e MDM2Exemplos de Oncogenes:CCND1; c-MYC, ERBB2, EGFR e MDM2 AmpliconsAmplicons

Oncogene MYCN (2p23-24)(2p23-24)

Codifica fator de transcrição de 65 KDaCodifica fator de transcrição de 65 KDa forma heterodímero obrigatório com a fosfoproteína nuclear MAXforma heterodímero obrigatório com a fosfoproteína nuclear MAX Liga-se ao DNA numa região específica e inicia a transcrição Liga-se ao DNA numa região específica e inicia a transcrição

gênicagênica Amplificação associada com tumor agressivo Amplificação associada com tumor agressivo papel importante papel importante

na progressão tumoralna progressão tumoral Amplificação em DM ou HSM Amplificação em DM ou HSM Encontrado em neuroblastoma de estágios mais avançados Encontrado em neuroblastoma de estágios mais avançados

indica mau prognósticoindica mau prognóstico Amplicon pode conter outros genes que afetem o fenótipoAmplicon pode conter outros genes que afetem o fenótipo EX: co-ampliado com DDX1 EX: co-ampliado com DDX1 pio/sem diferença pio/sem diferença

significante/melhor prognóstico ???significante/melhor prognóstico ???


Oncogene c-MYCc-MYC (8q24) (8q24)

Proteína MYC se liga a outras proteínas e permite a Proteína MYC se liga a outras proteínas e permite a célula entrar no ciclo ; célula entrar no ciclo ;

Amplificação aumenta proliferação e está associada Amplificação aumenta proliferação e está associada com tumores mais agressivos;com tumores mais agressivos;

Relacionada a cânceres de mama, de células hepáticas Relacionada a cânceres de mama, de células hepáticas e tumores pulmonares;e tumores pulmonares;


Outros exemplos de co-amplificação e tumores:Outros exemplos de co-amplificação e tumores: MDM2 e CDK4 (12q14-15)MDM2 e CDK4 (12q14-15) CCNDCCND, INT-2, EMS1 e HST-1: freqüentemente , INT-2, EMS1 e HST-1: freqüentemente

amplificados em carcinomas de mama, bexiga,cabeça e amplificados em carcinomas de mama, bexiga,cabeça e pescoço, pulmão e esôfago. (11q13)pescoço, pulmão e esôfago. (11q13)


CCND1 (gene da ciclina D1)CCND1 (gene da ciclina D1)

Amplificação ocorre no início dos tumores e persiste nas Amplificação ocorre no início dos tumores e persiste nas fases avançadas fases avançadas

Difícil prognóstico, invasão local, metástases em linfonodos Difícil prognóstico, invasão local, metástases em linfonodos e aumento de recorrência e, em alguns casos, redução do e aumento de recorrência e, em alguns casos, redução do tempo de vida e resistência a quimioterapiatempo de vida e resistência a quimioterapia

Expressão aumentada – células neoplásicas;Expressão aumentada – células neoplásicas; Regula a transição de G1 a S no ciclo celular Regula a transição de G1 a S no ciclo celular formando formando

complexos com cdk;complexos com cdk; Amplificação gene D1 - adenocarcinoma de Amplificação gene D1 - adenocarcinoma de mama, mama,

carcinomas de células escamosas, esôfago, bexigacarcinomas de células escamosas, esôfago, bexiga


c-METc-MET

Localizado na região Localizado na região 7q31-q327q31-q32;;

Oncogene que codifica fatores crescimento de Hepatócitos(HGF);Oncogene que codifica fatores crescimento de Hepatócitos(HGF);

Sua aparição indica progressão tumoral – nunca está presente nas Sua aparição indica progressão tumoral – nunca está presente nas primeiras fases tumorais; primeiras fases tumorais;

Relacionado ao Relacionado ao Câncer GástricoCâncer Gástrico;;

Amplificação correlata com a fase do tumor.Amplificação correlata com a fase do tumor.


ERBB2 ou HER-2/neuERBB2 ou HER-2/neu

Gene localizado na região Gene localizado na região 17q11-q12 ;17q11-q12 ;

Amplificação deste gene foi descoberto em cânceres de bexiga;Amplificação deste gene foi descoberto em cânceres de bexiga;

Relacionado a Relacionado a Câncer de MamaCâncer de Mama e e Tumores PulmonaresTumores Pulmonares;;

Codifica fosfoglicoproteína de membrana que se assemelha ao Receptor Codifica fosfoglicoproteína de membrana que se assemelha ao Receptor de Fator de Crescimento Epidermal (EGFR);de Fator de Crescimento Epidermal (EGFR);

ERBB2 – atua como receptor tirosina quinase;ERBB2 – atua como receptor tirosina quinase;

Amplificação relacionada com Amplificação relacionada com aumento do receptor na membranaaumento do receptor na membrana..


• ANTI-APOPTOSE

• PROLIFERAÇÃO CELULAR

ImunoHistoquímica de Glândulas Mamárias Neoplásicas ( fixadas em Parafina ) Utilizou-se anticorpo anti-HER2/neu


ImunoHistoquímica de Mama comparando células mamárias com superexpressão de HER2/neu e células normais.


Fish – Núcleo de célula mamária com presença de amplificação gênica de HER2/ne


A Expressão aumentada deste gene têm sido estudada para A Expressão aumentada deste gene têm sido estudada para desenvolver um tratamento inovador:desenvolver um tratamento inovador: Uso de anticorpo monoclonal Herceptina (trastuzumab)Uso de anticorpo monoclonal Herceptina (trastuzumab)

Função da Herceptina:Função da Herceptina:

Se liga ao receptor codificado pela ERBB2 ;Se liga ao receptor codificado pela ERBB2 ;

Regular negativamente a ERBB2, inibindo a sinalização de Regular negativamente a ERBB2, inibindo a sinalização de progressão celular e bloqueando a divisão;progressão celular e bloqueando a divisão;

In vivo –In vivo – inibe a angiogênese e bloqueando o tumor. inibe a angiogênese e bloqueando o tumor.

ConclusõesConclusões

As regiões com amplificação gênica no genoma As regiões com amplificação gênica no genoma determinam vários tipos de tumores, conforme o tipo determinam vários tipos de tumores, conforme o tipo celular;celular;

A avaliação de genes amplificados (isoladamente ou em A avaliação de genes amplificados (isoladamente ou em amplicons) pode ser úteis no diagnóstico e na patogênese amplicons) pode ser úteis no diagnóstico e na patogênese dos tumores, além de ajudar na identificação de outros dos tumores, além de ajudar na identificação de outros genes;genes;

Análise detalhada das áreas amplificadas, estudos Análise detalhada das áreas amplificadas, estudos funcionais e marcação de proteínas oncogências podem funcionais e marcação de proteínas oncogências podem revelar novas informações sobre neoplasias;revelar novas informações sobre neoplasias;

Inibição da expressão de oncogenes poderia se suficiente Inibição da expressão de oncogenes poderia se suficiente para bloquear e regredir o tumor.para bloquear e regredir o tumor.

BibliografiaBibliografia

Gene amplification in carcinogenesisGene amplification in carcinogenesis

Lucimari Bizari1, Ana Elizabete SilvaLucimari Bizari1, Ana Elizabete Silva11 and Eloiza H. Tajara and Eloiza H. Tajara22

11Universidade Estadual Paulista, Departamento de Biologia, Universidade Estadual Paulista, Departamento de Biologia, São José do Rio Preto, SP, Brazil. São José do Rio Preto, SP, Brazil.

22Faculdade de Medicina de São José do Rio Preto, Faculdade de Medicina de São José do Rio Preto, Departamento de Biologia Molecular,Departamento de Biologia Molecular,

São José do Rio Preto, SP, Brazil.São José do Rio Preto, SP, Brazil.

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Amplificação Gênica na Carcinogênese Lucas Araújo de Azeredo Luciana Otero Lima