Investigating Cancer KRAS Activity 1

Cos’è il cancro? Tutti i tipi di cancro derivano da cellule singole che hanno acquisito la caratteristica di dividersi continuamente senza controllo, invadendo i tessuti circostanti. Le cellule tumorali si comportano in questo modo a causa di mutazioni del DNA riguardanti geni chiave, noti come geni del cancro. Perciò tutti i tipi di cancro sono malattie genetiche. Human melanoma cell undergoing cell division Credit: Paul Smith & Rachel Errington, Wellcome Images

Informazioni sul cancro Nei paesi occidentali una persona su tre si ammalerà di cancro e una su cinque morirà a causa della malattia. Ci sono circa 200 tipi di cancro, ognuno caratterizzato da cause, sintomi e trattamenti diversi. Il rischio individuale di ammalarsi di cancro dipende da numerosi fattori, inclusi età, stile di vita e geni. Cancer Research UK http://info.cancerresearchuk.org/cancerstats/incidence/?a=5441

I tipi di cancro più diffusi (cause di morte in UK, 2008) Cancer Research UK. Accessed July 2010 http://info.cancerresearchuk.org/cancerstats/mortality/cancerdeaths /

Le cellule cancerose hanno genomi alterati Cariotipo di una cellula cancerosa Credit : Mira Grigorova and Paul Edwards, Department of Pathology, University of Cambridge, unpublished Source: www.path.cam.ac.uk/~pawefish/BreastCellLineDescriptions/HCC38.html

Cos’è una mutazione? Mutazione germinale Mutazione somatica Un cambiamento nella sequenza del DNA che può essere ereditato dai genitori Mutazione somatica Un cambiamento nella sequenza del DNA in cellule diverse dall’uovo e dallo spermatozoo La mutazione è presente nella cellula cancerosa e in tutte quelle che da essa derivano, ma non nelle cellule sane Two key terms that students will encounter are presented on this slide. They may have come across the terms ‘somatic’ and ‘germline’ in discussions of gene therapy previously. 6

Mutazioni e geni del cancro I geni del cancro sono coinvolti nell’oncogenesi. Le mutazioni dei geni del cancro possono essere somatiche o essere ereditate. Il numero minimo di mutazioni a carico di un gene necessarie per trasformare una cellula normale in una cellula cancerosa è 5. Le mutazioni di alcuni geni del cancro possono essere ereditate dai genitori; in questo caso sono presenti in tutte le cellule del corpo e il rischio di ammalarsi di cancro è molto alto. Le mutazioni somatiche possono riguardare qualsiasi cellula del corpo eccetto le cellule germinali, per cui non possono essere trasmesse ai figli. Cancer genes are causally implicated in oncogenesis – the cellular changes that result in malignant tumour formation Somatic mutations are defined as mutations or other alterations in DNA that occur after conception. Somatic mutations can occur in any of the cells of the body except the germ cells (sperm and egg) and therefore are not passed on to children. These alterations can (but do not always) cause cancer. 7

Importance of somatic DNA changes in human cancer Somatiche Ereditate Entrambe Solo il 5 –10% dei casi di cancro hanno una chiara componente ereditaria, ad esempio BRCA1 e BRCA2 nel cancro del seno Anche quando la predisposizione è ereditata, sono necessarie mutazioni somatiche affinchè il cancro si sviluppi

Cancer genes Ci sono due tipi di geni del cancro : Geni oncosoppressori Oncogeni Ad oggi conosciamo circa 400 geni del cancro somatici, ma sicuramente ne esistono molti di più COSMIC è un catalogo di mutazioni somatiche : http://www.sanger.ac.uk/genetics/CGP/cosmic/ *(COSMIC v47release. July 2010) COSMIC: Catalogue Of Somatic Mutations In Cancer was created by the Cancer Genome Project at the Wellcome Trust Sanger Institute. 9

Tumour suppressor gene Geni oncosoppressori : Questi geni normalmente IMPEDISCONO la divisione cellulare - per produrre il cancro ENTRAMBE LE COPIE devono essere mutate TS Cancer

Oncogene Oncogeni : questi geni normalmente STIMOLANO la divisione cellulare in modo controllato - è sufficiente la mutazione di una sola delle due copie del gene per provocare il cancro Ras Cancer

Attività Il gene KRAS codifica per una molecola segnale Le mutazione del gene KRAS sono presenti in molti tipi di cancro, incluso il cancro del pancreas This is your opportunity to hand out the worksheets. It is important to stress that not everyone will find a mutation. 12

Qual è l’impatto? Attivata quando si lega al GTP La proteina KRAS contribuisce a trasmettere i segnali provenienti dall’esterno al nucleo della cellula, regolando la crescita. Essa è : Attivata quando si lega al GTP Inattivata quando il GTP viene idrolizzato in GDP