XXIV Congresso Nazionale Innovare Conservando Montecatini Terme 25-28 Maggio 2005 Studio genetico nella prevenzione del carcinoma invasivo Andrea Rinnovati.

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1 XXIV Congresso Nazionale Innovare Conservando Montecatini Terme 25-28 Maggio 2005 Studio genetico nella prevenzione del carcinoma invasivo Andrea Rinnovati

2 USL 8 Arezzo, U.O Chirurgia Generale, Zona Casentino Diagnosi Precoce dellEarly Gastric Cancer Studio genetico nella prevenzione del carcinoma invasivo Andrea Rinnovati

3 Studio genetico nella prevenzione del carcinoma invasivo Adenocarcinoma scarsamente differenziato, tipo diffuso sec. Lauren pT2,N2,M1 Adenocarcinoma scarsamente differenziato, tipo diffuso sec. Lauren pT3,N3,M0

4 330 casi in 8 anni, emerge purtroppo prepotentemente il tipo diffuso, quasi sempre in uno stadio avanzato Adenocarcinoma scarsamente differenziato,tipo diffuso, pT3,N2,M1 59 10 67 40 90 55 41 2 10 1 4 5

5 Studio genetico nella prevenzione del carcinoma invasivo, classi di età

6 Studio genetico nella prevenzione del carcinoma invasivo Problema attuale come passare dalla diagnosi delle forme avanzate alle forme EARLY

7 Studio genetico nella prevenzione del carcinoma invasivo Come passare quindi nella diagnosi dalla forma invasiva alla forma Early su una popolazione ad alto rischio

8 Enviromental Exposition Smoke:active/ Passive Enviroment,lifestyle Work at risk,Pesticide Individual Sensibility CYP1A1 CYP2E1 GSTM1 DNA Repair Race, Age, sex Metabolic Products Cotinin 1-OH-pyrene DDE, PCB Molecolar effect DNA-, Proteic Adduced Ossidative Damages Cancerogenetic Biologic Markers Preclinic Effects Cromosomic Aberration GenicMutations Oncogene Activation Tumor suppressor gene Inactivation Cyclin D1 Clinic Onset : Early Gastric Cancer

9 CARCINOGENESI GASTRICA CELLULA NORMALE EARLY CANCER TUMORE METASTASI TUMORE METASTASI p53 K-ras LOH 1q,5q,12q,18q, TGFR c-erb2 amplification

10 Studio Genetico nella prevenzione del carcinoma invasivo

11 Protein complexes involved in mismatch repair

12 Casistica: 18 frammenti tumorali da campionamento di resezione gastrica e frammenti di mucosa sana adiacente al tumore, tutti di soggetti Casentinesi Scopo dello studio: valutazione del coinvolgimento del gene DPC4 (smad 4) attraverso la ricerca di LOH e/o RER+ Loci analizzati: D18S474 & D18S46, localizzati in posizione centomerica e telomerica considerando il gene DPC4

13 Evaluate the genetic individual carachteristics of patients from Casentino affected by gastric cancer at a level of 10 microsatellites chosen for the analysis Molecular genetic study These loci study has been informative, a lot of patients present alterations considered or like LOH (loss of eterozygosity) or like RER (replication error) T N RER new allelic onset LOH Lost status of heterozygosis

14 Locus D18S474:LOH

15 Locus D18S46:LOH

16 Analisi dei Microsatelliti e LOH cromosomi 3S1067 e S548, 18S474

17 MSI e LOH cromosomi 6,8,15

18 Allelic loss and MSI on chromosome 15

19 d5s407 d6s430 d17s495 d18s474 caucasian casentine Allelic Confrontation Molecular Genetic Study Hypothesis of genetic component as main factor in the predisposition for the presence of Gastric Cancer?

20 330 casi in 8 anni, emerge purtroppo prepotentemente il tipo diffuso, quasi sempre in uno stadio avanzato Adenocarcinoma scarsamente differenziato,tipo diffuso, pT3,N2,M1 59 10 67 40 90 55 41 2 10 1 4 5

21 Risultati preliminari su 42 campioni biologici La maggior parte dei casi, circa 34 su 42 (81%), mostra unalterazione (LOH o RER) in un numero di loci compreso tra 1-5 Elevato coinvolgimento della regione D15S205 in forme tumorali istologicamente meno differenziate e interessamento linfonodale, ai quali si correla una prognosi peggiore e più aggressiva. Ipotizzata l'esistenza e il coinvolgimento di un ipotetico Tumour Suppressor Gene Confronto di uno stesso microsatellite ottenuto da DNA del tessuto tumorale con quello del corrispondente tessuto sano Voluminoso linfonodo del tripode Adenocarcinoma scarsamente differenziato, tipo diffuso sec. Lauren, pT3, N2, M0 Adeno-ca scarsamente differenziato, tipo diffuso sec Lauren, pT2, N1, M0

22 Valutazione dellespressione genica mediante tecnologia microarray Con la tecnologia DNA-microarray è possibile analizzare contemporaneamente lespressione di migliaia di geni in un singolo esperimento Presenza di 14784 spot totali Ogni spot e dato dalla deposizione o stampa di un particolare oligonucleotide: ogni spot corrisponde ad un determinato gene Studiare lespressione differenziale del tessuto tumorale

23 RESULTS Oncogenes and genes involved in cellular cycle PEG 10, PTTG, CICLINE e CDK,FAT 10 OVEREXPRESSED GENES Antiapoptotic genes and those involved in the development, growth, tumour progression,cellular motility and metastases MMP, TM4SF, SURVIVINA Tumour-specific genes GAG, PRAME, CATEPSINA L2 UNDEREXRESSED GENES Oncosuppressor Genes EGR1, CA2, SLC22A1L Genes involved in drugs resistance GIF, CML2 8

24 Risultati preliminari dei principali geni overespressi allindagine Microarray Gene Bank P-Value M Gene Description"M17017"12.30860891"2.3265338946""interleukin 8 M22430"9.254226264"1.30012615671622""phospholipase A2, group IIA (platelets, synovial fluid)" S74720"7.518823007"1.05365141883806""nuclear receptor subfamily 0, group B, member 1 M13509"6.681494947"0.853885137541706""matrix metalloproteinase 1 (interstitial collagenase) AK000458"6.58641779"0.840653632000724""hypothetical U85658"6.437874058"1.11775542801155""transcription factor AP-2 gamma (activating enhancer-binding pr X01630"6.303546265"1.07313785265068""argininosuccinate syntetase M88108"5.901524332"0.844821703879606""GAP-associated tyrosine phosphoprotein p62(Sam68) M86737"5.71537814"0.8548250749241""structure specific recognition protein 1 The table describes a part of the list of differentially expressed genes in gastric cancer tissues compared with surrounding gastric mucosa tissue. P-Value is the score of SAM analysis; M is the expression ratio; GeneBank is the gene ID number;

25 Genetica e prevenzione del carcinoma invasivo allinterno delletà a rischio di tali cluster, 55-75 aa individuazione degli HP+ o eradicati Individuazione dei cluster familiari Avviare i positivi e gli eradicati a gastroscopia con biopsie multiple per le varie regioni gastriche (almeno 5 per fondo, 5 per corpo, 5 per antro). In altri termini effettuare un programma di screening su popolazione a rischio Studio prospettico in corso per la conferma dei geni oncogeni overespressi, e degli oncosoppressori presenti underespressi, e la loro ricerca sui parenti di primo grado, a rischio, per comprendere il forte sospetto di spinta Genetica al carcinoma gastrico

26 Population Study Allows to investigate on genetic uniformity of Casentinese population and on the effective presence of a genetic difference as instability factor involved in the predisposition for the onset of Gastric Cancer The Study will be extended at the evaluation of aplotype (tight allelic association that tends to be inherited toghether) of Casentinese general population to confront with the Caucasian referred population (Study in the Y chromosome and of mytocondrial DNA)

27 U.O Chirurgia Generale Zona Casentino: A.Rinnovati, A.Bichi, C.Cammillini, F.Dragoni, I.Milli, R.Francalanci, P.Zavagli SOD Diagnostica Genetica AOUC: F.Torricelli, G.Marseglia, G.Nannetti, A.Magi, S.Bernabini, C.Giuliani, Progetto Tumore Gastrico in Casentino