ONKOLOGIA BIOLOGIA CHOROBY NOWOTWOROWEJ

Prezentacja na temat: "ONKOLOGIA BIOLOGIA CHOROBY NOWOTWOROWEJ"— Zapis prezentacji:

1 ONKOLOGIA BIOLOGIA CHOROBY NOWOTWOROWEJ

2 CHOROBA NOWOTWOROWA W pewnym sensie choroba nie istnieje, dopóki tego między sobą nie uzgodnimy – poprzez to, że dostrzeżemy ją i nazwiemy, i będziemy na nią reagować. Charles E. Rosenberg

3 ONKOGENEZA karkinos (gr.) – krab, rak (Hipokrates V/IV w.p.n.e.) onkos (gr.) – masa, ciężar neoplasia (gr.) – nowy twór

4 ONKOGENEZA Teoria czterech humorów (Hipokrates V/IV w.p.n.e.) melas chole (gr.) - czarna żółć (Galen II w.n.e.) Rak pochodzi z czarnej żółci bez wyrzutu, a jeżeli humor ten jest szczególnie gęsty, powoduje owrzodzenie. (Thomas Gale XVI w.)

5 Zła żółć. Złe nawyki. Źli szefowie. Złe geny.
ONKOGENEZA Zła żółć. Złe nawyki. Źli szefowie. Złe geny. Mel Greaves, 2000

6 ONKOGENEZA Teoria komórkowa – wszystkie organizmy żywe zbudowane są z komórek, a wzrost i rozmnażanie wynikają z przemian zachodzących w komórkach. Schleiden i Schwann,

7 ONKOGENEZA Rak jako niekontrolowane namnażanie się komórek, jakby kierowały się własną wolą życia. Virchow, XIX w.

8 ZABURZENIA PODZIAŁU KOMÓREK
Inicjacja – pojawia się pojedyncza mutacja.

9 MUTACJE Nowotwór zazwyczaj wywodzi się z pojedynczej zmutowanej komórki. Mutacje mogą być 1. wrodzone 2. nabyte - wywołane przez czynniki szkodliwe lub będące dziełem przypadku.

10 NAJCZĘSTSZE RODZAJE MUTACJI
Tranzycja Insercja Delecja Translokacja

11 ONKOGENEZA Nabyte uszkodzenia DNA dzieli się na:
Uszkodzenia endogenne, spowodowane m.in. przez działanie reaktywnych form tlenu powstających w prawidłowych procesach metabolicznych komórki. Uszkodzenia egzogenne, spowodowane przez takie czynniki, jak: promieniowanie ultrafioletowe (λ=  nm) promieniowanie elektromagnetyczne (X i ) działanie wysokiej temperatury; niektóre wirusy toksyny roślinne mutageny (zwłaszcza związki aromatyczne) radioterapia i chemioterapia

12 ZABURZENIA PODZIAŁU KOMÓREK
Promocja – rozwój klonu komórkowego w mechanizmie zaburzeń ekspresji genów.

13 TRANSFORMACJA NOWOTWOROWA
Hiperplazja – zwiększona liczba komórek, których struktura, budowa, ułożenie, zróżnicowanie nie różnią się od normy

14 TRANSFORMACJA NOWOTWOROWA
Dysplazja – zwiększona liczba komórek o zaburzonej strukturze i ułożeniu Carcinoma in situ – niekontrolowany wzrost liczby nieprawidłowych komórek, które wciąż jednak pozostają w miejscu swego pierwotnego położenia (nie naciekają błony podstawnej)

15 TRANSFORMACJA NOWOTWOROWA
Progresja – pojawianie się kolejnych zaburzeń molekularnych, powstają klony zdolne do naciekania i tworzenia przerzutów.

16 TRANSFORMACJA NOWOTWOROWA

17 ONKOGENEZA Za proces transformacji nowotworowej komórki są odpowiedzialne trzy grupy genów: onkogeny (mutacja powoduje ich aktywację) - pedał gazu w samochodzie się zaciął, ciągle wciśnięty! geny supresorowe (mutacja powoduje deaktywację) – hamulce przestały działać! geny stabilizujące (geny opiekuńcze - naprawa DNA - mutacja powoduje niestabilność genetyczną) - mechanik nic nie warty!

18 ONKOGENY geny, których produkty białkowe pobudzają patologicznie podziały komórki

19 PROTO-ONKOGENY geny, których produkty białkowe regulują podziały komórki

20 ZMUTOWANE PROTO-ONKOGENY stają się ONKOGENAMI

21 PROTOONKOGENY Kodują białka, które odpowiadają za proliferację, różnicowanie i hamowanie apoptozy: czynniki transkrypcyjne, czynniki kontrolujące replikację DNA, receptory i ich ligandy (czynniki wzrostowe), elementy wewnątrzkomórkowych szlaków sygnałowych, regulatory cyklu komórkowego Geny dominujące

22 PROTOONKOGENY Protoonkogen staje się onkogenem w wyniku mutacji (mutacje punktowe, translokacje chromosomalne) lub amplifikacji

23 PROTOONKOGENY

24 PROTOONKOGENY - Ras Rodzina białek zaangażowanych w transdukcję sygnałów Mutacja obecna w ok % nowotworów, zazwyczaj prowadzi do permanentnej aktywności białka nawet przy nieobecności czynników stymulujących Mutacje punktowe Ras są najczęstszą patologią aktywującą protoonkogeny.

25 ANTYONKOGENY – GENY SUPRESOROWE działają hamująco na proces proliferacji komórkowej

26 ANTYONKOGENY – GENY SUPRESOROWE w przypadku mutacji przestają hamować proces proliferacji

27 GENY SUPRESOROWE - ANTYONKOGENY
Ich białkowe produkty działają hamująco w procesie proliferacji, regulują cykl komórkowy i różnicowanie się komórek, odpowiadają za stabilność genetyczną (geny mutatorowe: usuwanie źle sparowanych zasad). Geny recesywne - do inaktywacji konieczna jest utrata funkcji obu kopii genu Mutacje inaktywujące powodują nadmierną proliferację.

28 GENY SUPRESOROWE - ANTYONKOGENY
.

29 GENY SUPRESOROWE – p53 p53 w prawidłowych warunkach jest nieaktywne dzięki oddziaływaniu z MDM2. W przypadku uszkodzenia DNA wymagającego naprawy p53 oddysocjowuje od MDM2 (i staje się aktywne dzięki fosforylacji poprzez kinazy aktywowane wskutek uszkodzenia DNA): Zahamowanie cyklu komórkowego (indukcja transkrypcji genu p21, którego produkt hamuje aktywność kompleksu cykliny fazy S z kinazą) Indukcja apoptozy Przy mutacji p53 komórka nowotworowa może proliferować pomimo uszkodzeń w DNA

30 GENY SUPRESOROWE – p53, zespół Li-Fraumeni
Występowanie wielu nowotworów, m.in.: mięsaków, raka piersi, białaczek, raka kory nadnerczy, guzów mózgu U połowy osób, które odziedziczyły gen ryzyka, choroba nowotworowa ujawnia się przed 40. rokiem życia W > 50% nowotworów sporadycznych spotyka się mutacje genu p53

31 GENY SUPRESOROWE – APC, polipowatość rodzinna
1% raków jelita grubego Dziedziczenie autosomalne dominujące Prawie 100% penetracja Pacjenci rozwijają tysiące polipów (2-ga i 3-cia dekada życia) Średnia wieku zachorowania na raka j. grubego 39 lat Przed 45 r.ż. 90% zachoruje na raka j. grubego

32 ONKOGENEZA Uszkodzenie DNA na skutek procesów metabolicznych wewnątrz komórki i czynników środowiskowych, występuje z szacowaną częstością 1 000 do 1 000 000 pojedynczych uszkodzeń cząsteczek DNA na komórkę każdego dnia.

33 ONKOGENEZA Aby komórka prawidłowa zmieniła się w komórkę nowotworową potrzebna jest akumulacja wielu mutacji. Duże znaczenie ma mutacja w genach odpowiedzialnych za proliferację komórki.