Genética & Câncer. Prof. Edenir Inêz Palmero, PhD.

Transcrição

1 Genética & Câncer Prof. Edenir Inêz Palmero, PhD

2 O que é Cancer?

3 O que é o câncer? Proliferação descontrolada das células Doença genética Acúmulo de mutações em genes envolvidos nos mecanismos de controle do ciclo celular e manutenção do funcionamento celular normal, que, desta forma, se tornam inoperantes ou ineficientes. As células tumorais se proliferam descontroladamente, tornam-se incapazes de responder aos estímulos de morte (células imortais) e podem adquirir a capacidade de se irradiarem para outras partes do organismo (metástase).

4 Sarcomas: tecido mesenquimal (osso, músculo ou tecido conjuntivo)

5 Carcinomas: tecido epitelial (revestimento do intestino, brônquios e dutos mamários)

6 Malignidades hematopoiéticas e linfóides (leucemias e linfomas, que se disseminam pela medula óssea, pelo sistema linfático e pelo sangue periférico) Hematopoiese

7 Malignidades hematopoiéticas e linfóides (leucemias e linfomas, que se disseminam pela medula óssea, pelo sistema linfático e pelo sangue periférico) Linfomas

8 Malignidades hematopoiéticas e linfóides (leucemias e linfomas, que se disseminam pela medula óssea, pelo sistema linfático e pelo sangue periférico) Leucemia

9 Freqüência dos diferentes tipos de câncer Esporádico Familial Hereditário

10 Câncer Esporádico Acúmulo de Mutações Câncer

11 Câncer Familial Acúmulo de Mutações Câncer

12 Genes de Suscetibilidade BIOTRANSFORMAÇÃO DE XENOBIÓTICOS FASE I Citocromos P 450 FASE II: GSTs e NATs XENOBIÓTICOS: Metabólitos Eletrofílicos Produtos Conjugados Poluentes Drogas Toxinas Pesticidas Inativação metabólica e Excreção

13 Câncer Hereditário Câncer

14 Todo Câncer se Origina de Mutações Gênicas Mutações germinativas Mutações somáticas Genitor Prole Mutação em óvulo ou esperma Todas células afetadas na prole Mutações somáticas (p.ex. tecido mamário) l l l Presentes em óvulo/esperma Herdáveis Causa de síndromes familiares de câncer l l Ocorrem em tecidos não- germinativos Não são herdáveis

15 Câncer Esporadico Modelo de Knudson two-hits Primeiro hit (hit=mutaçao) SEGUNDO HIT Nascimento: Duas copias nao-mutadas do gene CANCER Duas mutaçoes uma em cada gene Uma mutaçao em um gene; Segundo gene naomutado

16 Câncer Hereditario Modelo de Knudson two-hits Primeiro hit (hit=mutaçao) SEGUNDO HIT Nascimento: Duas copias nao-mutadas do gene CANCER Duas mutaçoes uma em cada gene Uma mutaçao em um gene; Segundo gene naomutado

17 Mutações Gênicas podem ser Herdadas ou Adquiridas Esporádico 2 mutações adquiridas Hereditário 1 mutação adquirida e 1 mutação herdada Baseado no modelo de Knudson, 1971.

18 Características do Câncer Hereditário e Esporádico Hereditário Esporádico Mama dx 47 Mama dx 45 Mama dx 61 Mama dx 71 Ovário Mama dx 50 dx 42 Modificado de material informativo de Myriad Genetic Laboratories, Inc.

19 Câncer de Mama e Ovário: Quanto é Hereditário? Câncer de Mama Câncer de ovário 15%-20% 5% 10% 5% 10% Esporádico Agrupamentos familiares Hereditário ASCO

20 Causas de Predisposiçao Hereditária ao CCR Esporádico (65% 85%) Raras síndromes CCR (<0.1%) Polipose adenomatosa familiar (FAP) (1%) Familial (10% 30%) Câncer colo-retal hereditário não- polipomatoso (HNPCC) (5%) Adapted from Burt RW et al. Prevention and Early Detection of CRC,, 1996 ASCO

21 O que é uma Síndrome de Predisposiçao Hereditária ao Câncer? Condição em que o indivíduo herda uma probabilidade maior de desenvolver determinado(s) tipo(s) de tumor. Esta predisposiçao é causada por mutações em oncogenes, genes supressores de tumor ou genes responsáveis pelo controle do dano celular. O indivíduo afetado herda uma predisposição ao câncer

22 Bases genéticas do câncer ONCOGENES Seus produtos mutados ou super-expressos estimulam a mitose, mesmo na ausência dos sinais de crescimento normais. Estes genes são dominantes,ou seja, a presença de apenas um alelo mutado predispõe a célula ao câncer. Mutações de Ganho de Função/ Translocações cromossômicas

23 Bases genéticas do câncer GENES SUPRESSORES DE TUMOR (ST) Estes genes normalmente atuam como inibidores da mitose. Genes ST são recessivos; ou seja, ambas cópias (materna e paterna) devem estar mutadas para que haja perda de função. Mutações de Perda de Função/Translocações cromossômicas

24 Bases genéticas do câncer ONCOGENES X GENES SUPRESSORES DE TUMOR

25 Genes de reparo de danos ao DNA Normal DNA repair T C G A C Base pair mismatch No cancer T C T A C A G C T G T C T A C T C T A C A G C T G Cancer A G T G A G A T G No DNA repair

26 Falhas no sistema de reparo levam à Instabilidade de Microsatélites (IMS) Normal Instabilidade Microsatélites Addition of nucleotide repeats

27 Progressão tumoral: modelo do Câncer Colorretal APC K-RAS DCC p53 Outras alterações? Epitélio Colônico normal Focos de displasia Adenoma inicial Adenoma intermediário Adenoma tardio Carcinoma in situ Metástase TECIDO NORMAL INICIAÇÃO DO TUMOR PROGRESSÃO DO TUMOR CARCINOMA Seqüência adenoma-carcinoma em CCR (adaptado de Vogelstein et al., 1988).

28 Como Identificar o Paciente com Predisposiçao Hereditária ao Câncer? Tumores hereditários são responsáveis por apenas uma pequena proporção de todos os tumores ASCO

29 A História Familiar de Câncer é Chave para: l l l Avaliação precisa do risco Aconselhamento genético eficaz Seguimento médico apropriado ASCO

30 Como Obter a História Familiar de Câncer Obter história familiar de pelo menos 3 gerações Indagar sobre todos familiares e registrar: - idade ao diagnóstico de câncer, idade ao óbito e causa do óbito - tumor primário vs. metastático - lesões precursoras, tumores bilaterais Identificar grupo étnico ASCO

31 Quando Suspeitar de uma Síndrome de Predisposição Hereditária ao Câncer? Câncer em 2 ou mais familiares próximos (mesmo lado da família) Idade precoce ao diagnóstico Múltiplos tumores primários Tumores bilaterais ou múltiplos tumores raros Constelação de tumores consistente com determinada síndrome de predisposição hereditária ao câncer (p.ex. mama e ovário) Evidência de herança autossômica dominante ASCO

32 Principais Síndromes de predisposição hereditária ao câncer de mama SÍNDROME DE PREDISPOSIÇÃO AO CÂNCER DE MAMA E OVÁRIO HEREDITÁRIOS - HBOC Hereditary Breast and Ovarian Cancer Syndrome Mama dx 47 Mama dx 45 GENES ENVOLVIDOS: BRCA1, BRCA2 Ovário Mama dx 50 dx 42

33 Principais Síndromes de predisposição hereditária ao câncer de mama SÍNDROME DE LI-FRAUMENI Alteração em TP53 SNC MAMA SARCOMAS DE TECIDOS MOLES ADRENOCORTICAL SARCOMAS ÓSSEOS < 1% dos casos de câncer de mama hereditários

34 CÂNCER COLORRETAL HEREDITÁRIO NÃO-POLIPOMATOSO (HNPCC) MSH6 MSH2 MLH1 PMS2 Cr. 2 Cr. 3 Cr. 7 Instabilidade de Microssatélites Acúmulo de Mutações em Oncogenes e Genes Supressores de Tumor Progressã o do Tumor

35 POLIPOSE ADENOMATOSA FAMILIAR (PAF)

36 Porque é importante identificar indivíduos em risco para o câncer hereditário? Prevalência destas doenças Risco para diversos tipos de câncer Risco de câncer superior à população

37 Câncer de Mama Hereditario: tumores associados ao BRCA1: Risco cumulativo até os 80 anos de idade RCV Câncer de mama 68%-78% (População= 10%) RCV Segundo câncer de mama primário 34%-47% 47% RCV Câncer de ovário 36%-46% (População= 1%) Risco aumentado: Câncer de cólon, pâncreas, gástrico RCV = risco cumulativo vital Brose et al. JNCI 94(18): ;2002 ASCO

38 Câncer de Mama Hereditario: tumores associados ao BRCA2: Risco cumulativo até os 80 anos de idade Câncer de mama Câncer de mama (50%-85%) masculino (6%) Segundo câncer de mama primário (~50%) Câncer de ovário (10%-20%) Risco aumentado de câncer de próstata, vias biliares, estômago, pâncreas e melanoma ASCO

39 Risco de Câncer Colorretal (CCR) População geral 5% História pessoal de câncer colorretal Doença inflamatória intestinal 15% 20% 15% 40% HNPCC Polipose adenomatosa familiar (PAF) 70% 80% >95% Risco de câncer até 70 anos (%) ASCO

40 Risco Familiar de Câncer Colorretal Risco 60 cumulativo aproximado de CCR 40 (%) % Nenhum Um 1 Um 1 e dois 2 Um 1 idade <45 Aarnio M et al. Int J Cancer 64:430, 1995 Houlston RS et al. Br Med J 301:366, 1990 St John DJ et al. Ann Intern Med 118:785, % 8% 10% 17% Número de familiares afetados 70% Dois 1 Mutação HNPCC ASCO

41 Porque é importante identificar indivíduos em risco para o câncer hereditário? Medidas eficazes de redução de risco

42 Redução do Risco de Câncer de Mama e Ovário Resultado positivo para BRCA1 ou BRCA2 Oferecer teste para outros familiares em risco Prevenção intensificada Mudanças no estilo de vida Quimioprevenção Cirurgias profiláticas ASCO

43 O Processo de Aconselhamento Genético

44 Etapas do Processo de Investigação da Predisposição Genética ao Câncer AG TCLE Selecionar famílias/ teste genético Análise dos resultados AG pós teste e seguimento dos pacientes e familiares Identificação de pacientes em risco Pré teste

45 Etapas do Processo de Investigação da Predisposição Genética ao Câncer Identificação de pacientes em risco AG Pré teste TCLE Selecionar famílias/ teste genético Análise dos resultados AG pós teste e seguimento dos pacientes e familiares

46 MÉTODOS MOLECULARES DE INVESTIGAÇÃO E RASTREAMENTO

47 Preparação do DNA para análise Amostra de sangue Centrifugação e extração de DNA das células brancas do sangue DNA para análise ASCO

48 Métodos de Investigação de Doenças Genéticas Identificação de Alterações Estruturais do DNA - mutações conhecidas (pré-determinadas) - mutações desconhecidas Identificação de Alterações na Expressão Gênica - análise do RNA - análise da proteína

49 População complexa de DNA (DNA genômico total etc.) Amplificação específica (Clonagem de DNA) Abordagens gerais para estudar seqüências específicas de DNA Detecção específica Clonagem baseada em células Clonagem in vitro (PCR) Métodos Hibridização Molecular Célula hospedeira adequada; Replicon (vetor); Capacidade de inserção do DNA exógeno e transformação da célula hospedeira. DNA polimerase termoestável; Conhecimento da seqüência para síntese dos oligonucleotídeos (primers). Requerimentos essenciais Sonda marcada de DNA ou RNA; Capacidade de detectar fragmentos hibridizados com a sonda.

50 A Reação em Cadeia da Polimerase - PCR

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52 Polymerase Chain Reaction (PCR) Desnaturação Anelamento Extensão 94ºC C 72 C DNA Temp primers sais dntps polimerase tempo X 30

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55 Eletroforese de DNA Fragmentos de DNA colocados nas canaletas Fragmentos de DNA separados por tamanho e carga Voltagem Sentido da migração MPM + MPM: marcador de peso molecular ASCO

56 Seqüenciamento por Didesoxi Em cada tubo são colocados a DNA polimerase, primers, os nucleotídeos, o fragmento de DNA desejado e um didesoxi baseespecífico que interrompe a polimerização

57 Seqüenciamento automatizado

58 Análises Laboratoriais: BRCA1 (22 exons codificadores) 34 fragmentos PCR 34 amplicons ( pb)

59 Análises Laboratoriais: BRCA2 (26 exons codificadores) PCR 42 fragmentos 42 amplicons ( pb)

60 Identificação de Mutações Possíveis resultados da investigação molecular Positivo Inconclusivo Negativo Alteração de sequência reconhecidamente patogênica Alteração de sequência de significado incerto Nenhuma alteração de sequencia detectável

61 Teste Genético de Predisposição ao Câncer Benefícios: alívio de incerteza e ansiedade sobre o risco informação para o paciente e sua família condutas de vigilância e prevenção Riscos: stress psicológico, discriminação alteração da dinâmica familiar Limitações: nem sempre uma mutação pode ser detectada o significado da mutação pode ser desconhecido muitas intervenções ainda não são comprovadamente eficazes.

62 A Investigação Genética tem Conseqüências para toda a Família É preciso considerar o impacto da investigação sobre todos membros da família A investigação genética é uma escolha individual ASCO

63 Etapas do Processo de Investigação da Predisposição Genética ao Câncer Identificação de pacientes em risco AG Pré teste TCLE Selecionar famílias/ teste genético Análise dos resultados AG pós teste e seguimento dos pacientes e familiares

64 Plataforma ABI 3500 Software Progeny

65 Investigação Genética: Possíveis Resultados Positivo: Um resultado positivo indica uma maior probabilidade de ter câncer, mas não significa 100% de chance de desenvolver câncer.

66 Investigação Genética: Possíveis Resultados Negativo: Um resultado negativo precisa ser interpretado no contexto da história familiar. (Negativo verdadeiro vs. inconclusivo)

67 Interpretação de um Resultado Negativo Nenhuma mutação identificada na família Família com mutação conhecida Ca Cólon, 52 Ca Cólon, 52 Ca Cólon, 45 Ca Endométrio MSH2 - Ca Cólon, 45 MSH2 + Ca Endométrio MSH2 - Inconclusivo Negativo verdadeiro ASCO

68 Etapas do Processo de Investigação da Predisposição Genética ao Câncer Identificação de pacientes em risco AG Pré teste TCLE Selecionar famílias/ teste genético Análise dos resultados AG pós teste e seguimento dos pacientes e familiares

69 Papel do Aconselhamento Genético: Pós-Teste 1) Informar o resultado e discutir seu significado 2) Avaliar a resposta do paciente ao resultado 3) Discutir plano em relação a outros familiares 3) Discutir opções de manejo - intensificação da vigilância - intervenções preventivas

70 Redução do Risco de Câncer de Mama e Ovário Resultado negativo para BRCA1 ou BRCA2 NÃO Membrode umafamíliacom mutação conhecida em BRCA1 ou BRCA2? SIM Destacar o risco de mutação não-identificada na família Destacar o risco de câncer esporádico Oferecerplanode rastreamento/prevenção personalizado Encorajar adesão às medidas populacionaisde prevençãoe redução do risco de câncer

71 Redução do Risco de Câncer de Mama e Ovário Resultado positivo para BRCA1 ou BRCA2 Oferecer teste para outros familiares em risco Prevenção intensificada Mudançasno estilo de vida Quimioprevenção Cirurgias profiláticas ASCO

72 Obrigada!!!