Funzioni di Oncog

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Funzioni di Oncogèni

• Geni la cui accresciuta e non regolata attività
  favorisce la crescita tumorale
• Principali oncogèni
• ? Fattori di crescita (GF)
• sis catena B di PDGF (Platelet derived growth
  factor)
• int-2 FGF-basico (Fibroblast growth factor)
• wnt fattore di crescita WNT, prec INT-1
• ? Recettori di fattori di crescita
• di membrana (tirosin chinasi)
• erbB1 EGF-R (Epidermal growth factor-Receptor)
• erbB2 neu, HER-2, tirosin chinasi di membrana
• fms CSF-1R (Colony stimulating
  factor-1-Receptor)
• kit SCF-R (Stem cell factor-Receptor)
• met HGF-R (Hepatocyte growth factor-Receptor)
• ret recettore di GDNF (Glial derived
  neurotrophic
  factor)
• trk-A recettore di NGF (Nerve growth factor)
• recettori nucleari
• erbA recettore ormoni tiroidei

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Funzioni di Oncogèni

• ? Trasduttori del segnale
• src tirosin chinasi
• abl tirosin chinasi
• ras GTP-asi (proteina G)
• ? Fattori trascrizionali
• myc
• jun
• fos
• ? Regolatori positivi del ciclo cellulare
• CCND ciclina D
• CCDK4 chinasi ciclina-dipendente 4
• Inibitori di apoptosi
• bcl-2

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Oncogèni/Protooncogèni e tumori

• La scoperta degli oncogèni (fine anni 70-inizio
  anni 80) è nata da 2 osservazioni
• ? in retrovirus oncogeni
• sequenze geniche responsabili della
  trasformazione neoplastica
• erano omologhe a sequenze del normale genoma
• cellulare
• ? sequenze geniche di tumori
• trasformavano in senso neoplastico cellule
  normali

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Oncogèni/Protooncogèni e tumori

• oncogèni virali (v-onc) analoghi alterati di
  geni cellulari (c-onc)
• rimasti inseriti nel genoma virale in seguito ad
  una infezione
• Nel genoma i geni cellulari che, se alterati
  nella struttura o nella espressione (attivati),
  diventano oncogèni venivano chiamati
  protooncogèni
• Comunemente si usa il termine oncogèni anche per
  i protooncogèni non attivati, normalmente
  regolati.

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Meccanismi di attivazione di Oncogèni

• Meccanismi che determinano alterazioni nella
  struttura o espressione di oncogèni tali che
  favoriscono crescita tumorale
• ? Mutazione puntiforme
• ? Amplificazione
• ? Traslocazione
• ? Mutagenesi inserzionale
• ? Meccanismi Epigenetici

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Meccanismi di attivazione di oncogèni

• Mutazione puntiforme porta a un prodotto
  alterato
• (livelli aumentati, molecola più attiva,
  molecola meno inibita)
• es. RAS carcinomi (H-RAS, K-RAS), alcune
  leucemie (N-RAS)
• Amplificazione (centinaia di copie) porta a un
  prodotto normale ma iperespresso
• N-MYC Neuroblastoma, microcitoma polmonare
• ERB-B1 Glioblastoma multiforme
• ERB-B2 Carcinoma della mammella, ovaio
• MET Carcinoma gastrico, colon
• Ciclina D Carcinoma mammella

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Meccanismi di attivazione di oncogèni

• Traslocazione
• porta a un prodotto normale, ma iperespresso
• es. MYC Linfoma di Burkitt t(814)

porta a una proteina chimerica (più
attiva) es. ABL Leucemia mieloide cronica
t(922) cromosoma Philadelphia BCR-ABL proteina
chimerica
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Meccanismi di attivazione di oncogèni

• altre modalità di attivazione
• Mutagenesi inserzionale
• Retrovirus trasformanti lenti, ad es.
• MMTV provoca carcinoma mammario topo perché
  
• promotore virale attiva oncogèni (oncogèni
  int)
• qualche caso anche nelluomo (T.G.)
• Epigenetica
• es. perdita di imprinting (LOI) di IGF-II porta
  a
• iperespressione nel rabdomiosarcoma

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Effetti degli oncogèni attivati

• ? Fattori di crescita
• Aumento dei livelli del fattore di crescita e
  Diminuita dipendenza della cellula da apporto
  esterno di fattore di crescita. Autocrinia
• es. sis catena B di PDGF
• Iperespresso nellastrocitoma - Autocrinia

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Effetti degli oncogèni attivati

• ? Recettori di fattori di crescita
• Aumento dei livelli e maggiore suscettibilità
  della cellula a livelli di fattori di crescita
  fisiologici
• Indipendenza dal ligando
• Prodotto più duraturo
• erbB1 EGF-R Iperespresso (amplificato) ca
  mammario.
• Deleto dominio extracellulare nel glioblastoma
  indipendente dal ligando
• erbB2 tirosina chinasi di membrana
• Iperespresso (amplificato) ca mammario
• kit SCF-R Mutazione puntiforme e piccole
  delezioni Iperespresso sarcomi
  gastrointestinali, leucemia mieloide

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Effetti degli oncogèni attivati

• ? Trasduttori del segnale
• Aumento dei livelli del trasduttore
• Prodotto più duraturo o attivo
• ras GTP-asi (proteina G) ancorata al versante
  citoplasmatico della membrana
• Mutazione 10-20 dei tumori rende
  difficile la sua inattivazione

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RAS

• Via delle MAP chinasi
• Il legame al recettore tirosin chinasico provoca
• dimerizzazione del recettore, autofosforilazione,
  
• legame a proteine adattatrici come GRB2 e
  SOS
• attivazione della proteina RAS p21ras ,
• proteina ad attività GTPasica ancorata alla
  membrana
• Nella sua forma inattiva RAS lega il
  guanosin-difosfato (GDP).
• dopo essere stata attivata la proteina rilascia
  il GDP per legare il GTP
• Lattivazione di RAS è contrastata da proteine
  con attività GAP (GTPase activating protein) che
  promuovendo lidrolisi del GTP riconduce RAS allo
  stato inattivo, legato al GDP.

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RAS

• RAS attivata
• lega la proteina RAF (anchessa ancorata alla
  membrana)
• che lega e fosforila MEK (una MAP chinasi),
• ERK (altra MAP chinasi) che trasloca al nucleo
  dove
• fosforila JUN e FOS che attivano la trascrizione
• RAS mutato
• la proteina rimane permanentemente in uno
• stato attivato, in quanto non è in grado di
  idrolizzare il
• GTP
• H-RAS mutazione puntiforme codone 12 o 13 siti
  ad alta mutabilità hot spots.

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Effetti degli oncogèni attivati

• Abl tirosin chinasi (ancorata al versante
  citoplasmatico della membrana, nucleo,
  citoplasma)
• Traslocazione reciproca (922) ABL dal
  cromosoma 9 al 22 si fonde con BCR formando gene
  chimerico.
• Leucemia mieloide cronica 95 dei casi ha
  traslocazione (922),
• nel 90 dei casi di LMC si evidenzia il
  cromosoma 22 più corto cromosoma Philadelphia.
  Proteina di fusione p210bcr/abl .
• Unaltra proteina di fusione (p185)
  traslocazione (922) con un punto di rottura BCR
  diverso. 20-25 della leucemia linfoblastica
  acuta e nel 2.5 di leucemia mieloide acuta
• Attività tirosin chinasica maggiore

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Effetti degli oncogèni attivati

• Abl normale quando ha localizzazione
• nucleare induce apoptosi
• BCR/ABL resta sequestrata nel citoplasma
• quindi inibisce apoptosi.

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Effetti degli oncogèni attivati

• ? Fattori trascrizionali Nucleo
• Aumento dei livelli
• Prodotto più duraturo o attivo
• myc Iperespresso (amplificazione,
  mutazione)
• Traslocazione

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MYC

• Traslocazione t(814) (q24q32) anche t(822) o
  t(28) nel linfoma di Burkitt cell B
• Il gene MYC dal cromosoma 8 trasloca vicino al
  gene che codifica la porzione costante delle
  catene pesanti (CH) delle Ig sul cromosoma 14
  risentendo delleffetto attivante di suoi
  elementi enhancer.
• Lespressione costitutiva di MYC altera il
  sistema di controllo della trascrizione basato su
  dimeri MAX/MYC attivanti o MAD/MAX repressivi.
• Amplificazione N-MYC nel neuroblastoma

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Effetti degli oncogèni attivati

• ? Regolatori positivi del ciclo cellulare
• Aumento dei livelli
• Prodotto più duraturo o attivo
• ccnd ciclina D
• Mutazione (facilita fosforilazione di RB quindi
  la proliferazione)
• Traslocazione t(11,14) vicino a IgH
• ? Inibitori di apoptosi
• Aumento dei livelli
• Prodotto più duraturo o attivo
• bcl-2 reticolo endoplasmatico, membrana
  nucleare e mitocondriale interna
• Traslocazione t(1418) Linfoma follicolare a
  cellule B. Vicino a enhancer IgH

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Riassumendo oncogèni

• acquisto di funzione (gain of function)
• ? prodotto iperespresso
• amplificazione
• traslocazione senza formazione di proteina di
  fusione
• meccanismi epigenetici
• ? prodotto alterato iperfunzionante
• mutazione puntiforme
• traslocazione con formazione di proteina di
  fusione
• effetto dominante.

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Implicazioni terapeutiche di oncogèni

• Implicazioni terapeutiche di Oncogèni
• Inattivare la funzione acquisita
• Anticorpi
• Inibitori specifici
• Oligonucleotidi antisenso

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Implicazioni terapeutiche di oncogèni

• HER-2/neu/ErbB2
• Iperespresso, amplificazione, ca mammario (circa
  30)
• Il signalling è inibito dal legame allanticorpo
  anti
• HER-2 (umanizzato) HERCEPTIN
• KIT
• Attività tirosin chinasica è inibita da STI571,
  piccola molecola che inibisce anche attività di
  BCR-ABL e di PDGF-R ß
• Tumori stromali gastrici e leucemia mieloide
  cronica

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Implicazioni terapeutiche di oncogèni

• RAS
• ancoraggio alla membrana catalizzato dallenzima
  farnesiltransferasi
• Inibitori della farnesiltransferasi

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