1

VIRUSURI SI CANCERE

CARACTERELE CELULELOR TRANSFORMATE

• MORFOLOGICE: aspect, forma variabila, raport N/C, fara inhibitie de

contact, independente de ancorare, aberatii cromozomiale, telomeraza activa

•BIOCHIMICE:glicoliza anaeroba, autocrine, modificari in kinetica

mesagerilor secundari

•ANTIGENICE: NEOANTIGENE codificate de •Gazda: antigene oncofetale (antigen carcinoembrionar; alfa fetoproteina)

•Virusuri: (TSTA-tumor specific transplantation antigens) produse in cursul

infectiei abortive, persistente

Premiul Nobel pentru Medicina 2009

Elizabeth H. Blackburn (USA); Carol W. Greider (USA); Jack W. Szostak (USA)

“for the discovery of how chromosomes are protected by telomeres and the enzyme telomerase”

Inactivarea antioncogenelor (p53, Rb)

Rb

CARCINOGENEZA-pierderea controlului ciclului celular

Activarea aberanta a protooncogenelor

RETROVIRUSURI, EBV, HBV HPV

HHV8

Sinteza unor gene

ce mimeaza

complexele cicline-

cdk

VIRUSURI SI CANCERE

RETROVIRIDAE-ONCOVIRINAE

HEPADNAVIRIDAE- VHB

HERPESVIRIDAE- EBV; HHV8

PAPOVAVIRIDAE-PAPILOMAVIRINAE

RETROVIRUSURI ONCOGENE ONCOVIRUSURI

• TRANSFORMANTE in vitro si rapid

oncogene in vivo • au oncogene

• replicare defectiva (cu exceptia Virusului

Sarcomului Rous)

•NON-TRANSFORMANTE in vitro si

lent oncogene in vivo • nu au oncogene

• carcinogeneza prin ACTIVARE INSERTIONALA

Genom ARN

Rt

ADN proviral

Integraza +LTR

Integrare in genom celular

cofactori activatori

genom ARN +PROTEINE

RETROVIRUSURI- ONCOVIRINAE; lentivirinae (HIV) , Spumavirinae

7

LTR U5 GAG POL ENV U3 LTR

LTR U5 GAG POL ENV U3 LTR

gene suplimentare-v-onc

retrovirus “ tipic”

Oncogena

ONCOGENE –gene ce

codifica o proteina

capabila sa induca

transformare celulara in

vitro /in vivo

ONCOVIRUSURI TRANSFORMANTE in vitro

8

Genom ARN

Reverstranscriptaza

ADN proviral

Integraza

integrare ADN celular

transformare celulara

RETROVIRIDAE ONCOVIRINAE

v-onc

v-onc

v-onc

ONCOVIRUSURI TRANSFORMANTE in

vitro, rapid oncogene in vivo-v-onc

integrat in genomul celular induce

transformare celulara

9

ONCOGENE Premiul Nobel pentru medicina sau fiziologie

1989-J. Michael Bishop si Harold E. Varmus – descopera originea celulara a oncogenelor retrovirale

PROTO-ONCOGENE (ONCOGENE CELULARE)- c-onc

Gene reglatorii implicate in controlul ciclului celular

ONCOGENE VIRALE-v-onc-Deriva din protooncogene

--fara introni

-Nu sunt sub actiunea reglatorie a promotorilor celulari

-Mutatii sau deletii ce altereaza produsul proteic

-Produs v-onc e exprimat fuzionat cu alte proteine virale

Retrovirusuri endogene (ERV) -8% din ADN uman reprezinta genom retroviral fosil

+ elemente LINE (long interspersed repetitive/nuclear elements) si alti

retrotranspozoni

PROTO-ONCOGENELE

•Factori de crestere PDGF ~sis

•Receptori pentru factori de crestere:

EGFR, HER2/neu ~ erb B

•Mesageri secundari:

PTK mb: src

PTK solubile, citoplasmatice: ras

Factori de Transcriere: jun,fos, myc

Proto-oncogenele RAS (K-RAS, N-RAS, H-RAS,)

sunt activate prin mutatii punctiforme in > 20% din

cancerele umane ( pancreatic, pulmonar , colon)

Codifica proteine implicate in controlul cresterii si diferentierii celulare

RETROVIRUSURI NON-TRANSFORMANTE –nu au oncogene virale, dar integrarea provirusului ADN se realizeaza intotdeauna langa o protooncogena, care trece

sub controlul promotorului transcriptional viral- activare aberanta

R U5 GAG POL ENV U3 R

ALV-Avian Leukosis Virus

in cazul tumorilor ALV se integreaza in genom celular INTOTDEAUNA in ACELASI LOC- linga

C-myc! - Expresie aberanta/Supraexpresia produs proteic

ONCOGENEZA PRIN ACTIVARE INSERTIONALA

Genom ARN

Rt

ADN proviral

Integraza

Integrare langa o

protooncogena

12

Avian leukosis virus;

Rous sarcoma virus

Murine leukemia virus;

Feline leukemia virus

Bovine leukemia virus;

Human T-lymphotropic virus

Walleye dermal sarcoma virus

Oncovirusuri:

Human T cell lymphotropic virus -1 (HTLV-1)- Adult T

cell leukemia, Sezary T-cell leukemia (Africa, Caribbean,

Japanese Islands)

Human T cell lymphotropic virus -2 (HTLV-2)- Hairy cell

leukemia

Tax activator transcriptional al LTR

Transactiveaza promotori celulari ai sintezei citokinelor

(IL13; IL15); ai receptorilor pentru citokine; molecule

costimulatorii

Stimuleaza crestere celulara prin legare directa de CDK

VIRUSURI ONCOGENE ADN

genom viral ADN

ARN polimeraza

celulara

ARNm viral

INFECTIE PERSISTENTA- Supraexpresia proteinelor virale timpurii

ADN polimeraza

ADN-dependenta

(celulara sau virala)

TRANSFORMARE CELULARA

HEPADNAVIRIDAE- VHB CHP - a 5-a localizare ca frecvenţã a bolii canceroase şi a 3-a ca mortalitate

Incidenţa anualã a CHP, 500 000 cazuri

jumãtate din CHP sunt asociate infecţiei persistente cu VHB

purtãtorii cronici de AgHBs au un risc de 25-37 x > de CHP

China: 500,000 - 1 milioane cazuri noi de CHP/an;

Taiwan: RR CHP de 217 x > la purtatori cronici AgHBs

Incãrcarea viralã; genotipul B peste 50% din cazurile CHP în Taiwan

Factori alimentari- aflatoxina B1- metabolit al ciupercii Aspergillus flavus care

contamineazã hrana vegetalã -substanţe care rup helixul ADN.

In Europa, 90% din CHP dupa ciroza avansate

Coinfecţia cu VHC, HIV

Obezitatea, diabetul,alcoolism

Proces

multifactorial:

•Genomul viral poate induce deleţii în genomul

hepatocitar la situl de integrare--gene care afecteazã

ciclul celular, viabilitatea celularã sau cascade de

semnalizare membranã –nucleu

•Amplificarea genica a unui segment de ADN ce contine

protooncogena-supraexpresia proteinei

•Translocatii cromozomiale ce aduc proto-oncogena sub

controlul unui promotor diferit- expresie aberanta

Proteinele reglatorii codificate

de genele X si pre S2-

hiperexpresia unor inhibitori

ai apoptozei

Genom ADN

RNA polymerase II

ARNm

Reverstranscriptaza

genom ADN si ADNccc integrat

HHV8-gene virale omologe ciclinelor

HERPESVIRIDAE HHV8-SARCOMUL KAPOSI

HERPES VIRUSURI

Epstein-Barr Virus

• Limfom Burkitt

• Carcinom Nasofaringean

•Boala limfoproliferativa

• Transforma limfocitele B umane in vitro

HIPEREXPRESIA UNOR PROTEINE VIRALE TIMPURII:

•FACTORI DE CRESTERE AUTOCRINI PT. LIMFOCITELE B

•RECEPTORI AI FACTORILOR DE CRESTERE

•ACTIVATORI AI UNOR ONCOGENE CELULARE

LIMFOM BURKITT- Latenta cu antigene virale asociate EBNA - Epstein Barr nuclear antigens Boala limfoproliferativã post transplant. antigene asociate LMP – latent membrane proteins,

Procesele neoplazice apar frecvent ca rezultat al translocarii genelor

Limfom Burkitt

Translocatie 8:14

Leucemie mielocitara acuta

7:15

9:18

11:15:17

myc

fes

myc myb

INFECTIE LITICA –productiva

in celule permisive-stratul extern

INFECTIA PERSISTENTA –in

celule nonpermisive din stratul bazal

TRANSFORMARE

PAPILOMAVIRUSURI

Woodman et al. Nature Reviews Cancer 7, 11–22 (January 2007) | doi:10.1038/nrc2050

Genomul HPV mentinut in stare

episomala, expresia secventiala a

genelor timpurii E1-E5, si a genelor

tardive, structurale- L1, L2

INFECTIE LITICA – infectia productiva in celule

permisive din stratul extern ce se exfoliaza

Woodman et al. Nature Reviews Cancer 7, 11–22 (January 2007) | doi:10.1038/nrc2050

INFECTIA

PERSISTENTA in celule

nonpermisive din stratul bazal cu

TRANSFORMARE

Genom HPV integrat– Supraexpresia genelor E6 si E7-pierdere control ciclu celular

gena LCR- Controlul expresiei genelor virale) -contine “enhanceri” care pot fi activati de factori celulari sau virali

E6 HPV- asociat cu P53 =degradare la nivel

proteazom -pierderea controlului ciclinelor –

progresie necontrolata in ciclul celular

E7 HPV asociat cu Rb =

inactivare-eliberare E2F- activare

necontrolata a genelor implicate

in sinteza ADN (c-myc , c-fos,

ADN polimeraza).

Supraexpresia genelor E6 si E7-inactivarea antioncogenelor p53 si Rb- pierdere control ciclu celular

23

papiloame cutanate si mucoase INFECTIA LITICA HPV

papiloame genitale- condiloma accuminata Incubatie variabila (2->6 luni)

Infectie asimptomatica posibila

Infectie multipla posibila

Localizare–uretra, penis, scrot, vulva,

vagin, cervix, perineu, perianal

(autoinoculare; sex nonpenetrativ)

24

Nu orice infectie HPV conduce la aparitia cancerului de col uterin. Majoritatea infectiilor sunt tranzitorii,

autolimitante. DAR, infectii persistente cu HPV genotipuri cu risc oncogen inalt se gasesc la > 95% din

femeile cu cancer de col uterin

Premiul Nobel pentru Medicina 2008- Harald zur Hausen (German Cancer Research Centre Heidelberg)--

rolul etiologic al HPV de risc inalt in aparitia cancerului de col uterin

HPV Risc oncogen inalt :

16, 18, 31, 33, 35, 39, 45, 51, 52, 56, 58, 59, 68,

73, 82

LGSIL; HSIL ; cancer col uterin ; alte cancere

anogenitale, cancer cap-gat

LSIL-low-grade squamous intraepithelial cells

HSIL-high grade squamous intraepithelial cells

HPV Risc oncogen scazut:

6, 11, 40, 42, 43, 44 , 54, 61, 70, 72, 81

displazie cervicala usoara;

condiloma accuminata; papilomatoza

respiratorie recurenta

LSIL (low-grade squamous intraepithelial cells)

displazie usoara, CIN I (Cervical intraepithelial

neoplasia) - Colposcopie si biopsie

HSIL (high grade squamous intraepithelial cells),

displazie moderata/severa, CIN II/III,carcinom in

situ- Colposcopie si biopsie si/sau chiuretaj

endocervical

Tratament cu LEEP, crioterapie, laser, conizatie

sau histerectomie

Screening

Citologie Pap conventionala sau in faza

lichida +/- testare ADN HPV si genotipare

La 3 ani de la inceperea vietii sexuale/ sau la 21

ani

Progresia de la infectia HPV persistenta la cancer invaziv 10-15 ani. Leziuni cervicale pre-invasive

gradate pe baza aspectului histopatologic CIN 1 -CIN 3 (cea mai scazuta probabilitate de regresie

spontana)

Incidenta cancer cervical

pre-PAP 30- 40/100 000

post PAP 8.8/ 100 000 (cca 75% reducere)

26

CANCER DE COL UTERIN

ROMANIA

3 448 CAZURI NOI/AN

2 094 DECESE/AN

RATA STANDARDIZATA PE VARSTA- 23.9 / 100 000 FEMEI

RATA MORTALITATII 13 / 100 000 FEMEI

Sursa: IARC Globocan Cancer Base No. 5, version 2.0., 2002 Cancer incidence,

mortality and prevalence worldwide. (http://www-

dep.iarc.fr/globocan/downloads.htm, accessed 26 March 2008).

27

Site

HPV

(%)

HPV 16,

18 (%)

% of all

cancers

Cervix 100 70 3.18

Penis 40 63 0.06

Vulva, vagina 40 80 0.12

Anus 90 92 0.23

Mouth 3 95 0.07

Oro-pharynx 12 89 0.05

Source: Parkin DM, Bray F. Vaccine, 2006, 24(Suppl. 3):S11–S25.

28

VACCIN ANTI HPV RECOMBINANT - PARTICULE "VIRUS-LIKE“ (VLP)-PROTEINA CAPSIDARA MAJORA L1 ANTICORPI NEUTRALIZANTI SPECIFICI DE TIP

VACCINAREA ANTI HPV- PROFILACTIC

GARDASIL Merck-cvadrivalent- genotipurile HPV 16/18; HPV 6/11-

– 3 doze 0, 2 ,6 luni-acceptat iunie 2006 de FDA si septembrie 2006 de EMEA (vaccinarea fetelor cu varste 9-15 ani)

– introdus in UE (27 tari)- din octombrie 2007 si alte tari din regiunea europeana OMS (Bosnia si Herzegovina, Croatia, Islanda, Israel, Liechtenstein, Norvegia, Rusia, Serbia, Elvetia, FYR Macedonia, Turcia.) .

– Protectie impotriva displaziei cervicale si vulvare de grad inalt, cancer cervical si

papiloame genitale produse de infectia cu HPV 6, 11, 16, 18

CERVARIX® Glaxo Smith Kline - bivalent genotipurile HPV 16/18 In Septemberie

2007, autorizatie de marketing de la EMEA pentru prevenirea leziunilor cervicale

precanceroase (CIN grad 2 si 3) si cancer cervical determinat de infectia cu HPV 16 si 18

Din Octombrie 2007, inregistrat si in Islanda, Kazakhstan si Norvegia

– a 2a jumatate a lui 2009 in SUA

29

30

Postvaccinare - raspuns umoral cu titru inalt de anticorpi (de 10- 10 000 de ori > decat in

infectiile naturale)

VACCINURI ANTI HPV INFORMATII DIN STUDII PRELIMINARE

– inalt imunogene si sigure, protectie pentru 5 ani- 98% seropozitivitate anti HPV-16/18

– 96.9% eficienta impotriva aparitiei de noi infectii cu HPV16 ; HPV18

– 94.3% impotriva persistentei infectiei

– 100% eficienta impotriva leziunilor de neoplazie cervicala intraepiteliala

– protectie impotriva dezvoltarii altor leziuni histologice si impotriva infectiilor noi cu genotipuri inrudite structural

– HPV 31, 33, 52, 58 similare HPV 16

– HPV 39, 45, 59 similare HPV 18

• 17 ţări din Uniunea Europeană au recomandari privind introducerea vaccinului împotriva cancerului de col uterin în calendarele naţionale de vaccinare: Austria, Belgia, Danemarca, Germania, Marea Britanie, Franţa, Italia, Spania, Grecia, Irlanda, Luxemburg, Norvegia, Olanda, Portugalia, Suedia, Elvetia. La acestea se adaugă SUA, Canada, Australia, etc.

31

VACCINAREA NU INLOCUIESTE SCREENINGUL CITOLOGIC/VIRUSOLOGIC PERIODIC SI NU TREBUIE SA AFECTEZA MASURILE DE PROFILAXIE IMPOTRIVA BTS