Post on 20-Jan-2016
description
transcript
I tumori e la citogenetica
Universita’ di Bari
by GP&NA
La genesi dei tumori I
- Le cellule di un organismo multicellulare collaborano a vantaggio dell’intero organismo
- Quando una cellula ha un vantaggio riproduttivo POTREBBE divenire la fondatrice di un clone di cellule numeroso che potrà prendere il controllo dell’organismo
Ci sono dei meccanismi di controllo che regolano la morte cellulare (apoptosi)……………….p53 ad esempio
Nel corso dell’evoluzione, tuttavia, gli esseri viventi hanno evoluto molti e sofisticati livelli di controllo per cui si ha la manifestazione del tumore solo dopo che siano andati persi più controlli indipendenti
Universita’ di Bari
by GP&NA
La genesi dei tumori II- La trasformazione di una cellula normale in una cellula di un tumore maligno richiede una media di sei o sette mutazioni successive che si sommino nella stessa cellula.
improbabile che si raggiunga l’effetto additivo in una linea cellulare: le cellule potrebbero completare il loro ciclo vitale prima di riuscire a collezionare tutte le mutazioni
- le mutazioni devono realizzarsi in geni il cui prodotto sia essenziale per il ciclo cellulare
Tipici tassi di mutazione di 10-6 per gene.
Universita’ di Bari
by GP&NA
Meccanismi generali possono rendere più probabile tale accumulo di mutazioni:
1. mutazioni che intaccano la stabilità dell’intero genoma (aumentare il tasso complessivo di mutazione)
Mutazioni nel processo tumorale
2. mutazioni che aumentano la proliferazione cellulare (creando una popolazione espansa di cellule bersaglio per la mutazione successiva)
GENI MUTATORI
ONCOGENI E ONCOSOPPRESSORI
Universita’ di Bari
by GP&NA
Geni coinvolti nei tumoriGENI MUTATORI: responsabili del mantenimento dell’integrita’ del genoma durante le replicazione cellulare. La perdita di funzione di entrambi gli alleli espone la cellula a commettere errori (mutazioni recessive);ONCOGENI: geni la cui azione promuove positivamente la proliferazione cellulare. Un singolo allele mutante puo’ influenzare il fenotipo dell’intera cellula (mutazioni dominanti));
ONCOSOPPRESSORI (TS): i prodotti di tali geni inibiscono la proliferazione cellulare. Per cambiare il comportamento di una cellula devono essere inattivati entrambi gli alleli (mutazioni recessive).
Universita’ di Bari
by GP&NA
Geni coinvolti nei tumoriMutazioni in un gene soppressore del
tumoreMutazioni in un proto-oncogene
Gene soppressore del tumore
Controllo normaledella crescita
Controllo normaledella crescita
PERDITA DI CONTROLLO DELLA CRESCITA
Controllo normaledella crescita
proto-oncogene
Entrambi gli alleli sono
mutati
PERDITA DI CONTROLLO DELLA CRESCITA
proto-oncogenemutato in oncogene
Universita’ di Bari
by GP&NA
Mutazioni che intaccano la stabilità dell’intero genoma
Atassia telangectasia
1. Patologia recessiva caratterizzata da disturbi neurologici e dilatazione dei vasi sanguigni nella congiuntiva e nei bulbi oculari
2. Pazienti con AT hanno predisposizione ai tumori
PERCHE’?
LA MUTAZIONE ALLA BASE DI QUESTA PATOLOGIA E’ IN UN GENE ADIBITO AL RIPARO
DEGLI ERRORI DEL DNA
Universita’ di Bari
by GP&NA
Mutazioni che aumentano la proliferazione cellulare
Carcinoma del colon
Esempio di progressione a tappe da tumore benigno a tumore maligno
Iperplasia Le cellule conservano morfologia
Cancro in situ Le cellule perdono il contatto con il tessuto
Universita’ di Bari
by GP&NA
Le cellule mutate iniziano a duplicarsi in modo incontrollato
Displasia. Le cellule perdono morfologia
Cancro invasivo Le cellule divengono invasive e metastatizzano
Processo di vascolarizzazione
E’ cruciale il tipo cellulare dove si localizza la
mutazione
Esempio: traslocazione di un gene, poco attivo o inattivo, in prossimita’ della zona regolatrice di un altro gene attivamente trascritto in un tipo cellulare
Esempi: linfomi
Universita’ di Bari
by GP&NA
Cellule normali e cancerose
CELLULE NORMALI CELLULE CANCEROSE
PERDITA INIBIZIONE DA CONTATTO
INIBIZIONE DA CONTATTO
INCAPACI DI CRESCERE IN SOSPENSIONE(ECCEZIONE I LINFOCITI)
CRESCONO IN SOSPENSIONE
INDIPENDENTI DA FATTORI DI CRESCITA
DIPENDENTI DAI FATTORI DI CRESCITA
MORTALI IMMORTALI
Universita’ di Bari
by GP&NA
Cromosomi e tumori
Le anomalie cromosomiche fanno parte della descrizione classica del fenotipo citologico delle cellule tumorali
Inizialmente…….troppo varie per localizzazione e per natura (aneuploidie, inversioni, traslocazioni, inversioni) per poter essere classificate….con il miglioramento delle tecniche citogenetiche…..
INIDIVIDUAZIONE DI RIARRANGIAMENTI NON CASUALI
Universita’ di Bari
by GP&NA
Lo studio dei riarrangiamenti non casuali è stato riportato essenzialmente nel campo delle emopatie maligne, poiché le cellule ematiche si prestano molto meglio delle cellule dei tumori solidi all’esplorazione citogenetica
Cromosomi e tumori
Universita’ di Bari
by GP&NA
ERITROCITI PIASTRINE
LEUCOCITI
GRANULOCITI POLIMORFONUCLEATI
Neutrofili
Basofili
Eosinofili
CELLULE MONONUCLEATE
Monociti
Linfociti
B
T
Elementi figurati del sangue
Universita’ di Bari
by GP&NA
Classificazione dei tumori ematologici
leucemie acute e croniche (in relazione al decorso clinico)
leucemie se colpiscono il midollo
linfomi se colpiscono i linfonodi
Universita’ di Bari
by GP&NA
Esempi di metafasi tumorali
Universita’ di Bari
by GP&NA
La CML è stata la prima malattia neoplastica dell’uomo in cui una specifica anomalia del cariotipo, il cromosoma Philadelphia (Ph), è stata associata alla generazione della leucemia.
CML, Leucemia Mieloide Cronica
Universita’ di Bari
by GP&NA
cromosoma non normale
chr Philadelphia (1961)
Nel 95% dei casi di CML
Indagini FISH E MOLECOLARI
SI FORMANO DUE GENI DI FUSIONE:- ABL-BCR su DER9 (nessuna proteina prodotta)- BCR-ABL su Ph (proteina di fusione coinvolta nella proliferazone cellulare)
ABL
BCR
ABL/BCR
BCR/ABL
CML, Leucemia Mieloide Cronica
Universita’ di Bari
by GP&NA
Traslocazione reciproca braccio lungo chr.9 e il braccio lungo chr.22: t(9;22)(q34;q11).
CML, Leucemia Mieloide Cronica
Universita’ di Bari
by GP&NA
CML, Leucemia Mieloide Cronica
Universita’ di Bari
by GP&NA
CML, Leucemia Mieloide Cronica
Universita’ di Bari
by GP&NA
AML INVERSIONE inv(16)(p13;q22) (CBFB-MYH11)
AML, Leucemia Mieloide Acuta
Universita’ di Bari
by GP&NA
AML INVERSIONE inv(16)(p13;q22)
AML, Leucemia Mieloide Acuta
Utilizzando sonde non opportune puo’non vedersi l’inversione
Universita’ di Bari
by GP&NA
AML, Leucemia Mieloide Acuta
Universita’ di Bari
by GP&NA
Esempio dell’uso di librerie totali per evidenziare riarrangiamenti
Traslocazioni complesse in AML
t(8;13;14)
Universita’ di Bari
by GP&NA
La traslocazione t(15;17)(q22;q21) è associata clinicamente alla leucemia acuta promielocitica (APL)
Leucemia Acuta Promielocitica (APL) (geni coinvolti PML-RAR)
In verde chr17In rosso chr15
Universita’ di Bari
by GP&NA
t(15;17)(q22;q21)
La FISH permette di trovare traslocazioni criptiche (quelle che non si vedono dall’analisi del cariotipo)
Leucemia Acuta Promielocitica (APL)
Universita’ di Bari
by GP&NA
t(8;14)
Linfomi Non Hodgkin
Universita’ di Bari
by GP&NA
TRASLOCAZIONE t(14;18)(q32;q21)Linfomi Non Hodgkin
Universita’ di Bari
by GP&NA