Amplificação Gênica na Carcinogênese Lucas Araújo de Azeredo Luciana Otero Lima

AMPLIFICAÇÃO GÊNICA É a expansão no número de cópias de um gene em um genoma celular. Ocorre por erro na replicação do DNA genômico  resulta da replicação redundante de uma mesma seqüência de DNA. Produz anormalidades cariotípicas.

AMPLIFICAÇÃO GÊNICA Tem papel principal no desenvolvimento embrionário – aumento programado da expressão dos genes Exemplos: Oócitos de anfíbios requerem muita proteína – amplificação dos genes responsáveis pelo rRNA. Drosophila – amplificação de genes responsáveis pelo córion do oócito de Drosophila E.coli – amplificação do alelo LAC para acentuar a produção de lactase quando na ausência de glicose Presente em Tumores Humanos

AMPLIFICAÇÃO GÊNICA HSR – Regiões Homogêneas de Coloração segmentos de DNA intracromossômico forma regiões grandes no genoma que: não apresentam bandas quando submetidas à técnica de banda-G podem ser detectadas por hibridização in situ com sonda fluorescente (FISH) DM – Duplos Cromossomos Diminutos (Double Minutes) círculos de DNA extracromossômico com 1 a 2 milhões de pb que se replicam autonomicamente “cromossomos miniatura” não apresentam centrômero - segrega ao acaso para as células-filhas

DM HSM Alterações cromossomais em células cancerosas refletindo amplificação gênica  proto-oncogene myc amplificado e detectado por FISH

OBJETIVO Esta revisão discute: o papel principal da amplificação gênica na progressão de carcinomas; uso dos produtos da amplificação como marcadores genéticos pra doença; possíveis princípios terapêuticos para o desenvolvimento de drogas para o tratamento de alguns tipos de tumores.

Amplificação Gênica na Carcinogênese Etiologia da amplificação na carcinogênese não é bem entendida: Resultado da instabilidade genética Amplificação Gênica age como um mecanismo genético de ativação de oncogenes Amplificação de gene conduz a um aumento na expressão dos genes  provoca aumento expressão proteína Pode desencadear tumores Confere uma vantagem seletiva durante as fases neoplásicas Embora a amplificação do gene pareça ser o mecanismo principal conduzindo a super-expressão de proteínas em neoplasias, o ganho de cópias de gene através de polissomia também pode resultar em alto nível protéico Exemplos de Oncogenes:CCND1; c-MYC, ERBB2, EGFR e MDM2 Amplicons

Amplificação Gênica na Carcinogênese Oncogene MYCN (2p23-24) Codifica fator de transcrição de 65 KDa forma heterodímero obrigatório com a fosfoproteína nuclear MAX Liga-se ao DNA numa região específica e inicia a transcrição gênica Amplificação associada com tumor agressivo  papel importante na progressão tumoral Amplificação em DM ou HSM Encontrado em neuroblastoma de estágios mais avançados  indica mau prognóstico Amplicon pode conter outros genes que afetem o fenótipo EX: co-ampliado com DDX1  pio/sem diferença significante/melhor prognóstico ???

Amplificação Gênica na Carcinogênese Oncogene c-MYC (8q24) Proteína MYC se liga a outras proteínas e permite a célula entrar no ciclo ; Amplificação aumenta proliferação e está associada com tumores mais agressivos; Relacionada a cânceres de mama, de células hepáticas e tumores pulmonares;

Amplificação Gênica na Carcinogênese Outros exemplos de co-amplificação e tumores: MDM2 e CDK4 (12q14-15) CCND, INT-2, EMS1 e HST-1: freqüentemente amplificados em carcinomas de mama, bexiga,cabeça e pescoço, pulmão e esôfago. (11q13)

Amplificação Gênica na Carcinogênese CCND1 (gene da ciclina D1) Amplificação ocorre no início dos tumores e persiste nas fases avançadas Difícil prognóstico, invasão local, metástases em linfonodos e aumento de recorrência e, em alguns casos, redução do tempo de vida e resistência a quimioterapia Expressão aumentada – células neoplásicas; Regula a transição de G1 a S no ciclo celular formando complexos com cdk; Amplificação gene D1 - adenocarcinoma de mama, carcinomas de células escamosas, esôfago, bexiga

Amplificação Gênica na Carcinogênese c-MET Localizado na região 7q31-q32; Oncogene que codifica fatores crescimento de Hepatócitos(HGF); Sua aparição indica progressão tumoral – nunca está presente nas primeiras fases tumorais; Relacionado ao Câncer Gástrico; Amplificação correlata com a fase do tumor.

Amplificação Gênica na Carcinogênese ERBB2 ou HER-2/neu Gene localizado na região 17q11-q12 ; Amplificação deste gene foi descoberto em cânceres de bexiga; Relacionado a Câncer de Mama e Tumores Pulmonares; Codifica fosfoglicoproteína de membrana que se assemelha ao Receptor de Fator de Crescimento Epidermal (EGFR); ERBB2 – atua como receptor tirosina quinase; Amplificação relacionada com aumento do receptor na membrana.

ANTI-APOPTOSE PROLIFERAÇÃO CELULAR

Utilizou-se anticorpo anti-HER2/neu ERBB2 ou HER-2/neu 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.

ERBB2 ou HER-2/neu Fish – Núcleo de célula mamária com presença de amplificação gênica de HER2/ne

ERBB2 ou HER-2/neu A Expressão aumentada deste gene têm sido estudada para desenvolver um tratamento inovador: Uso de anticorpo monoclonal Herceptina (trastuzumab) Função da Herceptina: Se liga ao receptor codificado pela ERBB2 ; Regular negativamente a ERBB2, inibindo a sinalização de progressão celular e bloqueando a divisão; In vivo – inibe a angiogênese e bloqueando o tumor.

Conclusões As regiões com amplificação gênica no genoma determinam vários tipos de tumores, conforme o tipo celular; A avaliação de genes amplificados (isoladamente ou em amplicons) pode ser úteis no diagnóstico e na patogênese dos tumores, além de ajudar na identificação de outros genes; Análise detalhada das áreas amplificadas, estudos funcionais e marcação de proteínas oncogências podem revelar novas informações sobre neoplasias; Inibição da expressão de oncogenes poderia se suficiente para bloquear e regredir o tumor.

Gene amplification in carcinogenesis Bibliografia Gene amplification in carcinogenesis Lucimari Bizari1, Ana Elizabete Silva1 and Eloiza H. Tajara2 1Universidade Estadual Paulista, Departamento de Biologia, São José do Rio Preto, SP, Brazil. 2Faculdade de Medicina de São José do Rio Preto, Departamento de Biologia Molecular, São José do Rio Preto, SP, Brazil.