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Dott.ssa E. Muccioli BIOLOGIA MOLECOLARE E CELLULARE DEI TUMORI IN ETA PEDIATRICA.

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Presentazione sul tema: "Dott.ssa E. Muccioli BIOLOGIA MOLECOLARE E CELLULARE DEI TUMORI IN ETA PEDIATRICA."— Transcript della presentazione:

1 Dott.ssa E. Muccioli BIOLOGIA MOLECOLARE E CELLULARE DEI TUMORI IN ETA PEDIATRICA

2 Dott.ssa E. Muccioli Le neoplasie sono un complesso di malattie derivanti da alterazioni che si possono verificare in un vasto numero di geni Alterazioni nei normali processi cellulari Alterazioni nei normali processi cellulari –Traduzione del segnale, controllo del ciclo cellulare, crescita e differenziazione cellulare –Riparazione DNA –Regolazione translazionale –Senescenza e apoptosi Cellule staminali neoplastiche Cellule staminali neoplastiche –possono dare origine a tumore con capacità proprie di rigenerazione e proliferazione simili a cell staminali non maligne

3 Dott.ssa E. Muccioli SCHEMA Geni coinvolti nelloncogenesi Geni coinvolti nelloncogenesi –Oncogeni Amplificazione Amplificazione Mutazione puntiforme Mutazione puntiforme Traslocazione Traslocazione –Oncosoppressori Modello due fasi RB Modello due fasi RB p53 p53 Sindromi che predispongono allo sviluppo di neoplasie Sindromi che predispongono allo sviluppo di neoplasie Altri fattori associati alloncogenesi Altri fattori associati alloncogenesi –Virus –Imprinting genomico –telomerasi

4 Dott.ssa E. Muccioli GENI COINVOLTI NELLONCOGENESI Due classi principalmente coinvolte OncogeniOncosoppressori

5 Dott.ssa E. Muccioli ONCOGENI

6 ONCOGENI Proto-oncogeni sono geni fisio che codificano e regolano fattori di trascrizione, di crescita, recettori implicati nella crescita, moltiplicazione e differenziazione cellulare Proto-oncogeni sono geni fisio che codificano e regolano fattori di trascrizione, di crescita, recettori implicati nella crescita, moltiplicazione e differenziazione cellulare Quando i proto-oncogeni si alterano danno origine agli oncogeni che possono innescare una trasformazione maligna Quando i proto-oncogeni si alterano danno origine agli oncogeni che possono innescare una trasformazione maligna –Si possono individuare utilizzando ad es fluorescenza di ibridazione in situ con sonde specifiche alle diverse mutazioni: la fluorescenza si lega sul cromosoma-gene alterato sui nuclei di cellule in interfase: si valutano i diversi gradi di fluorescenza per indicare il valore Attraverso 3 principali meccanismi Attraverso 3 principali meccanismi –Amplificazione, mutazioni puntiformi, traslocazione

7 Dott.ssa E. Muccioli ONCOGENI AMPLIFICAZIONE ONCOGENE MYC Codifica per proteina regolante la trascrizione Codifica per proteina regolante la trascrizione Neuroblastoma con prognosi peggiore Neuroblastoma con prognosi peggiore

8 Dott.ssa E. Muccioli ONCOGENI MUTAZIONI PUNTIFORMI ONCOGENE NRAS Proteina che lega il nucleotide guanina con attività attiva di guanosina trifosfatasi, imp nel segnale di traduzione Proteina che lega il nucleotide guanina con attività attiva di guanosina trifosfatasi, imp nel segnale di traduzione Aumentato nel 30% delle Leucemie Acute non mieloidi Aumentato nel 30% delle Leucemie Acute non mieloidi ONCOGENE RET Recettore transmembrana tirosinchinasi costitutivamente attivo, imp segnale di traduzione Recettore transmembrana tirosinchinasi costitutivamente attivo, imp segnale di traduzione Sindromi con neoplasie multiple e forme famigliari di carcinoma della tiroide Sindromi con neoplasie multiple e forme famigliari di carcinoma della tiroide

9 Dott.ssa E. Muccioli ONCOGENI TRASLOCAZIONE CROMOSOMICA Oncogene per regolazione del fattore di trascrizione dei recettore cellule T o per Ig quindi le cellule trascrivono maggiormente i recettori o le Ig Leucemia e Linfomi Leucemia e Linfomi –Molto conosciuto nella leucemia mieloide cronica è il cromosoma Philadelphis t(9;22) che produce la proteina BCR/ABL cioè tirosinchinasi costituzionalmente attiva e posizionata vicino al nucleo esponendola a un nuovo spettro di substrati Oncogene derivante dalla fusione di geni Produzione di proteina chimerica con attività nuove e potenzialmente oncogenica Produzione di proteina chimerica con attività nuove e potenzialmente oncogenica Tumori solidi (sarcoma di Ewing, rabdomiosarcoma alveolare) Tumori solidi (sarcoma di Ewing, rabdomiosarcoma alveolare)

10 Dott.ssa E. Muccioli ONCOSOPPRESSORI

11 ONCOSOPPRESSORI Oncosoppressori sono geni imp nella regolazione della crescita cellulare e in apoptosi (morte cellulare programmata) Oncosoppressori sono geni imp nella regolazione della crescita cellulare e in apoptosi (morte cellulare programmata) Sono oncogeni recessivi perché è necessaria la loro inattivazione in entrambi gli alleli per dare origine alla neoplasia Sono oncogeni recessivi perché è necessaria la loro inattivazione in entrambi gli alleli per dare origine alla neoplasia

12 Dott.ssa E. Muccioli Modello di sviluppo del tumore in due fasi di Knudson Studio su gene oncosoppressore RB nel Retinoblastoma Studio su gene oncosoppressore RB nel Retinoblastoma Forme sporadiche: entrambi gli alleli devono essere inattivati Forme sporadiche: entrambi gli alleli devono essere inattivati –Due fasi Forme famigliari: i bambini ricevevano già un allele inattivato, era necessaria solo unaltra mutazione sullunico allele sano per avere la malattia Forme famigliari: i bambini ricevevano già un allele inattivato, era necessaria solo unaltra mutazione sullunico allele sano per avere la malattia –Una sola fase

13 Dott.ssa E. Muccioli Gene oncosoppressore p53 previene la replicazione cellulare se presente danno cromosomico e innesca lapoptosi cellulare qualora la cellula presenti un danno cromosomico non riparabile Gene oncosoppressore p53 previene la replicazione cellulare se presente danno cromosomico e innesca lapoptosi cellulare qualora la cellula presenti un danno cromosomico non riparabile Oltre il 50% dei tumori ha la p53 alterata Oltre il 50% dei tumori ha la p53 alterata –Carcinoma della mammell, colon-retto, polmone, esofago, stomaco, ovaio, prostata, gliomi, sarcomi, leucemie

14 Dott.ssa E. Muccioli SINDROMI CHE PREDISPONGONO ALLO SVILUPPO DI NEOPLASIE

15 Dott.ssa E. Muccioli Meccanismi principali presenti nelle sindromi Inattivazione di geni oncosoppressori Inattivazione di geni oncosoppressori Deficit nei processi di riparazione del DNA Deficit nei processi di riparazione del DNA Difetti di sorveglianza da parte del sistema immunitario Difetti di sorveglianza da parte del sistema immunitario

16 Dott.ssa E. Muccioli Inattivazione di geni oncosoppressori Retinoblastoma famigliare Retinoblastoma famigliare –Maggiore rischio di sviluppare osteosarcoma Sindrome di Li-Fraumeni : allele p53 alterato : maggiore sviluppo di sarcomi, leucemie, neoplasie mammella, osso, polmoni, cervello Sindrome di Li-Fraumeni : allele p53 alterato : maggiore sviluppo di sarcomi, leucemie, neoplasie mammella, osso, polmoni, cervello Neurofibromatosi Neurofibromatosi –Ereditata Spesso come autosomica dominante Spesso come autosomica dominante 50% dei casi mutazione spontanea del gene NF1 con anamnesi famigliare negativa 50% dei casi mutazione spontanea del gene NF1 con anamnesi famigliare negativa –Alto rischio di sviluppare schwannomi maligni e feocromocitomi

17 Dott.ssa E. Muccioli Deficit di processi di riparazione DNA Ridotta capacità di riparazione DNA porta ad un accumulo di mutazioni cromosomiche con aumento delle probabilità di sviluppare neoplasie, soprattutto Leucemie Sindrome di Bloom Sindrome di Bloom –Clinica: bassa statura, eritema teleangectasico fotosensibile Atassia teleangelectasica Atassia teleangelectasica –Con progressiva degenerazione dei motoneuroni Anemia di Fanconi Anemia di Fanconi –Clinica: bassa statura, malformazioni scheletriche e renali, pancitopenia Xeroderma pigmentoso Xeroderma pigmentoso –Raggi ultravioletti causano danno DNA che non viene riparato Trasmissione autosomica recessiva (quali di queste pato???) Trasmissione autosomica recessiva (quali di queste pato???)

18 Dott.ssa E. Muccioli Difetti della sorveglianza da parte del sistema immunitario Sd Wiskott-Aldrich Sd Wiskott-Aldrich Grave immunodeficienza combinata Grave immunodeficienza combinata Immunodeficienze comuni Immunodeficienze comuni Sd linfo-proliferativa X-linked Sd linfo-proliferativa X-linked Le più comuni forme di neoplasia in questi pz sono leucemie e linfomi: pz con neopl+immunodeficit rispondono meno alla terapia Le più comuni forme di neoplasia in questi pz sono leucemie e linfomi: pz con neopl+immunodeficit rispondono meno alla terapia è imp il ruolo del sistema immunitario nella terapia e nella prevenzione delle neoplasie è imp il ruolo del sistema immunitario nella terapia e nella prevenzione delle neoplasie

19 Dott.ssa E. Muccioli ALTRI FATTORI ASSOCIATI ALLONCOGENESI

20 Dott.ssa E. Muccioli VIRUS Molti virus sono stati considerati come responsabili nella patogenesi delle neoplasie EBV EBV –virus di Epstein-Barr –Linfezione EBV da sola non è in grado di causare la neoplasia –Associazione con LINFOMA DI BURKITT LINFOMA DI BURKITT LINFOMA CELLULE T LINFOMA CELLULE T –Particolare perché normalmente EBV non infetta linfociti T CARCINOMA NASOFARINGEO CARCINOMA NASOFARINGEO –Nei pz immunocompromessi Ruolo imp nella linfogenesi in malattia linfoproliferativa a cellule B Ruolo imp nella linfogenesi in malattia linfoproliferativa a cellule B si associa anche a leiosarcoma si associa anche a leiosarcoma

21 Dott.ssa E. Muccioli VIRUS Molti virus sono stati considerati come responsabili nella patogenesi delle neoplasie HBV HBV –Bambini con infezione cronica di epatite B presentano un rischio di sviluppare epatocarcinoma di oltre 200 volte –Se trasmissione perinatale, possono essere sufficienti 6-7 anni per lo sviluppo di epatocarcinoma !! (adulto contrae HBV, sono necessari 20 anni per sviluppare neoplasia epatica) HCV HCV –Fattore di rischio per epatocarcinoma e linfoma splenico

22 Dott.ssa E. Muccioli VIRUS Molti virus sono stati considerati come responsabili nella patogenesi delle neoplasie HPV HPV –Papillomavirus Alto rischio tipo 16 e 18 Alto rischio tipo 16 e 18 Basso rischio tipo 6 e 11 Basso rischio tipo 6 e 11 –La presenza isolata non è sufficiente per la trasformazione neoplastica –In corso di studio Ipotesi: coinvolgimento di p53 e RB alterando il ciclo cellulare Ipotesi: coinvolgimento di p53 e RB alterando il ciclo cellulare Herpes virus HHV8 Herpes virus HHV8 –associato a sarcoma di Kaposi, linfoma primitivo a cellule B, variante della malattia diCastelman a plasmacellule in pz con AIDS HTLV-1 HTLV-1 –Virus umano della leucemia a cellule T di tipo 1 –Correla con leucemia a cellule T delladulto e con il linfoma

23 Dott.ssa E. Muccioli IMPRINTING GENOMICO Imprinting genomico è la selettiva inattivazione di uno dei due alleli di un determinato gene dipendente dalleredità dalla madre o dal padre Tumore di WIlms Tumore di WIlms –Gene materno IGF2 (Insuline grwth factor receptor2) viene fisio inattivato probabilente per la metilazione di specifiche sequenze CpG davanti al promotore dellIGF2 a cui consegue linattivazione del gene stesso –Pato: non cè metilazione delle sequenze citate per cui il gene materno viene trascritto ed espresso

24 Dott.ssa E. Muccioli IMPRINTING GENOMICO Imprinting genomico è la selettiva inattivazione di uno dei due alleli di un determinato gene dipendente dalleredità dalla madre o dal padre Sindrome di Beckwith-Weidemann Sindrome di Beckwith-Weidemann –Clinica: crescita eccessiva: macrosomia, macroglossia, emiipertrofia, onfalocele, malformazioni renali –Nei pz con modificazioni del pattern di metilazione dei geni sul cromosoma 11p15 si è evidenziato rischio maggiore di sviluppare tumore di Wilms, epatoblastoma, rebdomiosarcoma, neuroblastoma,carcinoma adrenocorticale Fertilizzazione in vitro Fertilizzazione in vitro –Correlata ad alterazioni dellimprinting e a sviluppo di casi di sd Beckwith-Weidemann associata a tumori di Wilms e al retinoblastoma

25 Dott.ssa E. Muccioli TELOMERASI I telomeri sono una serie di decine o centinaia di sequenze TTAGGG ripetute al termine dei cromosomi Imp per stabilizzare le parti terminali dei cromosomi e limitare le rotture, traslocazioni, perdita DNA FISIO Durante i processi di replicazione del DNA si verifica un progressivo accorciamento dei telomeri Durante i processi di replicazione del DNA si verifica un progressivo accorciamento dei telomeri Tale è segno di invecchiamento cellulare e può segnalare la senescenza Tale è segno di invecchiamento cellulare e può segnalare la senescenza Telomerasi : enzima che aggiunge telomeri alle porzioni terminali dei cromosomi Telomerasi : enzima che aggiunge telomeri alle porzioni terminali dei cromosomi PATO PATO Se la telomerasi aggiunge telomeri causa una immortalizzazione della cellula/linea cellulare dando vantaggio di crescita rispetto alle altre cellule fisio dal momento che si permetto loro di continuare a moltiplicarsi Se la telomerasi aggiunge telomeri causa una immortalizzazione della cellula/linea cellulare dando vantaggio di crescita rispetto alle altre cellule fisio dal momento che si permetto loro di continuare a moltiplicarsi Futura terapia potrebbe essere: inibire la telomerasi Futura terapia potrebbe essere: inibire la telomerasi


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