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BIOLOGIA MOLECULAR EM ENDOCRINOLOGIA
Denise Pires de Carvalho Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho / UFRJ
BASES MOLECULARES DE DOENÇAS GENÉTICAS
• Mutações - alterações permanentes no DNA
Céls germinativas
Céls somáticas
BASES MOLECULARES DE DOENÇAS COM ALTERAÇÕES GENÔMICAS
Mutações - silentes, com ganho ou perda de função
4 genômicas - monossomias, trissomias
4 cromossômicas - rearranjos
4 gênicas - inserções, deleções, mudanças de bases
BASES MOLECULARES DE DOENÇAS
Mutações -
4 genômicas - monossomias, trissomias
4 cromossômicas - rearranjos
4 gênicas - inserções, deleções, mudanças de bases
BASES MOLECULARES DE DOENÇAS
Mutações -
4 genômicas - monossomias, trissomias
4 cromossômicas - rearranjos
4 gênicas - inserções, deleções, mudanças de bases
Mutação missense
Alterações Gênicas
Thr Ile Arg [ A C C ] [A T T] [A G G] [ A C C ] [G T T] [A G G] Thr Val Arg
Mutação nonsense
Alterações Gênicas
Thr Gln Arg [ A C C ] [C A G] [A G G] [ A C C ] [U A G] [A G G] Thr STOP
... Leu - Val - Val - Thr - Pro ... … CTC GTG GTG ACC CCT T …
… CTC GTG GT _ ACC CCT T … ... Leu - Val - Val - Pro - Leu ...
Frameshift
Alterações Gênicas Deleção de bases
... Arg - Ile - Ser - Tyr - Gly ... … CGT ATA TCC TAT GCC …
… CGT ATA TCT ATC CTA TGC … ... Arg - Ile - Ser - Ile - Leu ... Frameshift
Alterações Gênicas Inserção de bases
BASES MOLECULARES
• Herança Mendeliana
Mutações em genes que codificam
proteínas estruturais
enzimas
proteínas que regulam o crescimento celular
• Herança Multifatorial
mais de um gene mutado envolvido
fatores ambientais
BASES MOLECULARES
Mutações em genes que codificam
proteínas estruturais
enzimas
proteínas que regulam o crescimento celular
BASES MOLECULARES DE DOENÇAS GENÉTICAS
• Mutações - alterações permanentes no DNA
Céls germinativas
Céls somáticas
BASES MOLECULARES
• Fatores Epigenéticos
Definição – mudança no genoma, herdada, que não
envolve mudança no DNA.
Mecanismos de “imprinting” genético:
Metilação de citosinas (CpG) – origem parental específica e
tecido específica. Define silenciamento gênico.
PERDA DE IMPRINTING (LOI) X PERDA DE HETEROZIGOSE (LOH)
Alterações Cromossômicas
Fenótipo Normal Perda de IMPRINTING
Fenótipo alterado
Imprinting normal
Gene de supressão tumoral – inativação de cópia normal Oncogene – ativação de cópia normalmente silenciosa
BASES MOLECULARES
• Outros mecanismos – acetilação/desacetilação de histonas
Co-repressores
DNA
Transcrição
HISTONA ACETIL TRANSFERASE
HISTONA DESACETILASE
BASES MOLECULARES
- Modificações nos produtos gênicos Ganho ou perda de função
Superexpressão ou silenciamento
BASES MOLECULARES
• Herança Mendeliana
Mutações em genes que codificam
proteínas estruturais
enzimas
proteínas que regulam o crescimento celular
• Herança Multifatorial
mais de um gene mutado envolvido
fatores ambientais
Go
G1
M G2
S
Síntese de DNA
Mitose
Céls quiescentes (estáveis)
Não dividindo (céls permanentes)
Ciclando continuamente (céls lábeis)
Go
G1
M G2
S
Rb * Rb- P
FATORES DE CRESCIMENTO (EGF, PDGF, ...)
Ciclinas* / CDKs *
Ativam
INIBIDORES DE CRESCIMENTO (p53, TGF β, ...)
Inibidores de CDK e.g. p16, p 27 *
Inativam
Estimulam
TUMORES TIREOIDEANOS ORIGINÁRIOS DAS CÉLULAS FOLICULARES
Espectro Diverso
⇒ Papilífero (75-85 % dos casos)
⇒ Folicular (10-20% dos casos)
⇒ Anaplásico (<5% dos casos)
Vias alternativas de tumorigênese
FATORES DE CRESCIMENTO e carcinogênese
Estímulo à proliferação não é suficiente para a
progressão tumoral
Lesão no DNA
Mutações no Genoma
Ativação de crescimento (oncogenes)
Alterações de genes que regulam a apoptose
Inativação de genes de supressão tumoral
Expressão de produtos gênicos alterados e perda de produtos de genes reguladores
Neoplasia Maligna
Falência no reparo das lesões
Expansão Clonal
Mutações adicionais (progressão)
Heterogeneidade
Fagin, J. A. J Endocrinol 2004; 183:249-256
CARCINOMA PAPILÍFERO – RAS, RET/PTC, BRAF Mutações iniciadoras
TSHR /Gsα Nódulos Hiperf. cAMP ras Carcinomas Papil e Folic
Ret/PTC Braf trk
met
PKC , ?? Carcinomas Foliculares Pax 8-PPAR γ
Via Tirosina Cinase Carcinomas Papilíferos
NOVAS ABORDAGENS TERAPÊUTICAS - Inibidores de Tirosina Cinase
Carcinomas papilífero e medular - Terapia gênica
Aumento da expressão de genes com perda de função
PPAR γ, PTEN - Terapia de rediferenciação – carcinomas avançados
Ácido retinóico
- Bloqueio da angiogênese
Inibidores do receptor de VEGF (VEGFR)
CARCINOMA PAPILÍFERO– RET/PTC, BRAF, RAS - mutações iniciadoras
Fagin, J. A. J Endocrinol 2004; 183:249-256
ALVOS MOLECULARES
NOVAS DROGAS – TERAPIA DIRECIONADA (alvos moleculares)
- MOTESANIB - SORAFENIB - AXITINIB
~75 % de resposta satisfatória pelo RECIST (6 meses de seguimento- follow up)
Recorrência ocorreu na maioria Cohen EE et al, J Clin Oncol. 2008 Sherman SI et al., N Engl J Med. 2008
131 I
Min et al., Eur J Nucl Med, 2001
PROGRESSÃO TUMORAL – RELAÇÃO INVERSA ENTRE A
CAPTAÇÃO DE IODETO E DE GLICOSE
18F- FDG PET
NIS immunostaining VIAS INTRACELULARES ENVOLVIDAS ??