molekulārā bioloģija un vēža diagnostikas jautājumi
DESCRIPTION
Molekulārā bioloģija un vēža diagnostikas jautājumi. 1911.g. identificēja 1. vēža izraisošo vīrusu – Rous sarkomas vīruss (RSV, vistas retrovīruss), pētnieks saņēma Nobel prēmiju. 1960....1980.g. Kāpēc par to ir svarīgi runāt. Apmēram 90 – 95 % audzēju ir sporādiski. 5- 10 % pārmantoti. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
![Page 1: Molekulārā bioloģija un vēža diagnostikas jautājumi](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022013103/56814c1e550346895db92131/html5/thumbnails/1.jpg)
Molekulārā bioloģija un vēža diagnostikas jautājumi
![Page 2: Molekulārā bioloģija un vēža diagnostikas jautājumi](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022013103/56814c1e550346895db92131/html5/thumbnails/2.jpg)
• 1911.g. identificēja 1. vēža izraisošo vīrusu – Rous sarkomas vīruss (RSV, vistas retrovīruss), pētnieks saņēma Nobel prēmiju.
• 1960....1980.g....
![Page 3: Molekulārā bioloģija un vēža diagnostikas jautājumi](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022013103/56814c1e550346895db92131/html5/thumbnails/3.jpg)
Kāpēc par to ir svarīgi runāt...
• Apmēram 90 – 95 % audzēju ir sporādiski.
• 5- 10 % pārmantoti.
• Mutācijas dzimumšūnu gēnos pārmanto.
• Mutācijas somatisko šūnu gēnos nepārmanto, bet tās izpaužas dzīves laikā (audzēji).
![Page 4: Molekulārā bioloģija un vēža diagnostikas jautājumi](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022013103/56814c1e550346895db92131/html5/thumbnails/4.jpg)
4
Karnceroģenēzes teorijasStandarta dogma:
• Proto-onkogēni (Ras – melanoma)• Audzēja supersorgēni (p53 – pie dažādiem
audzējiem)Modificēta dogma
• DNS labotāj gēnu(repair gene) mutācijas noved pie nesalaboto mutāciju akumulācijas (xeroderma pigmentosum)
Agrīnas – nestabilitātes teorija• Galvenie gēni, kas atbild par adekvātu šūnu
vairošanos/dalīšanos ir “nederīgi” un rezultējās ar aneploīdijām (hromosomu skaita izmaiņām) mutācijām(Ph).
![Page 5: Molekulārā bioloģija un vēža diagnostikas jautājumi](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022013103/56814c1e550346895db92131/html5/thumbnails/5.jpg)
5
Kanceroģenētiskas ķimikālijas
UV
starojums
Radiācija
Vīrusi
Translokācijas, delēcijas, amplifikācijas
Punktveida mutācijas
Noved pie DNS bojājuma, šūnu nekontrolētas proliferācijas
Audzēja šūnas
Vesela šūnaBijāts DNS
Audzēju ģenētisko izmaiņu cēloņi
![Page 6: Molekulārā bioloģija un vēža diagnostikas jautājumi](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022013103/56814c1e550346895db92131/html5/thumbnails/6.jpg)
Onkogēnu vīrusi
• Cilvēka papillomas vīruss - HPV
• Epšteina - Barra vīruss (EBV)
• Cilvēka herpes vīruss 8 (HHV8)
• B hepatīta vīruss - HBV
• C hepatīta vīruss - HCV
• HTLV-I, HTLV-II
![Page 7: Molekulārā bioloģija un vēža diagnostikas jautājumi](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022013103/56814c1e550346895db92131/html5/thumbnails/7.jpg)
7
![Page 8: Molekulārā bioloģija un vēža diagnostikas jautājumi](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022013103/56814c1e550346895db92131/html5/thumbnails/8.jpg)
8
Audzēja šūnas genoma hromosomālās izmaiņas: aizberga redzamā daļa
Termināla delēcija
http://www.tokyo-med.ac.jp/genet/cai-e.htm
Apļveida hromosomas
Robertsona translokācijas
Delēcija Reciprokās translokācijas
IzohromosomasInsercija Inversija
Duplikācija
![Page 9: Molekulārā bioloģija un vēža diagnostikas jautājumi](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022013103/56814c1e550346895db92131/html5/thumbnails/9.jpg)
9
Audzēja šūnu genoma nukleotīdu izmaiņas: aizberga neredzamā daļa
Nukleotīdu delēcija Nukleotīdu insercija Nukleotīdu aizvietošana
http://www.tokyo-med.ac.jp/genet/cai-e.htm
![Page 10: Molekulārā bioloģija un vēža diagnostikas jautājumi](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022013103/56814c1e550346895db92131/html5/thumbnails/10.jpg)
Onkogēni
• Onkogēnus atklāja 1970.g. (vistas retrovīruss).
• Onkogēni – ir šūnu proto – onkogēnu mutētās formas.
• Proto – onkogēni kodē šūnu proteīnus, kas regulē normālu šūnu augšanu un diferenciāciju.
![Page 11: Molekulārā bioloģija un vēža diagnostikas jautājumi](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022013103/56814c1e550346895db92131/html5/thumbnails/11.jpg)
5 proto – onkogēnu kodētie proteīni, kuri piedalās šūnu augšanas kontrolē
• I klase: Augšanas faktori
• II klase: Hormonu un augšanas faktoru receptori
• III klase: Intracellulāri signālu pārnesēji (transduktori)
• IV klase: Šūnas kodola transkripcijas faktori
• V klase: Šūnu cikla kontrolējošie proteīni
![Page 12: Molekulārā bioloģija un vēža diagnostikas jautājumi](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022013103/56814c1e550346895db92131/html5/thumbnails/12.jpg)
Onkogēni
Proto-onkogēni = ras
Oncogēni = mutētie ras
• Vienmēr aktivē
• Vienmēr stimulē
proliferāciju
• Tie ir dominējošie gēni
![Page 13: Molekulārā bioloģija un vēža diagnostikas jautājumi](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022013103/56814c1e550346895db92131/html5/thumbnails/13.jpg)
13
Proto-onkogēnu aktivācijas mehānisms
Proto – onkogēns -> onkogēns
![Page 14: Molekulārā bioloģija un vēža diagnostikas jautājumi](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022013103/56814c1e550346895db92131/html5/thumbnails/14.jpg)
14
aminoskābes pozīcija
Ras gēns 12 59 61 audzējs
c-ras (H, K, N) Gly Ala Gln normāla šūna
H-ras Gly Ala Leu plaušu caVal Ala Gln urīnpūšļa ca
K-ras Cys Ala Gln plaušu caArg Ala Gln plaušu caVal Ala Gln zarnu ca
N-ras Gly Ala Lys neiroblastomaGly Ala Arg plaušu ca
Murine sarkomas vīruss
H-ras Arg Thr Gln Harvey strainK-ras Ser Thr Gln Kirsten strain
Aminoskābju pozīcija RAS saimes proteīnā (inaktivēta GTPase)
![Page 15: Molekulārā bioloģija un vēža diagnostikas jautājumi](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022013103/56814c1e550346895db92131/html5/thumbnails/15.jpg)
15
Hromosomu pārkārtošanās pie translokācijas
Audzējs Translokācija Proto-onkogēns
Burkitt limfoma t(8;14)80% gad. c-myc1
t(8;22) 15% gad. t(2;8) 5% gad.
Hroniska mieloleikoze t(9;22) 90-95% gad. bcr-abl2
Akūta limfoleikoze t(9;22) 10-15% gad. bcr-abl2
1c-myc is translocated to the IgG locus, which results in its activated expression
2bcr-abl fusion protein is produced, which results in a constitutively active abl kinase
![Page 16: Molekulārā bioloģija un vēža diagnostikas jautājumi](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022013103/56814c1e550346895db92131/html5/thumbnails/16.jpg)
16
Gēnu amplifikācija (kopiju veidošanās)
Onkogēni Amplifikācija Audzēja veids
c-myc ~20 leikoze un plaušu ca
N-myc 5-1,000 neuroblastomaretinoblastoma
L-myc 10-20 sīkšūnu plaušu ca
c-abl ~5 HML
c-myb 5-10 AMLzarnu ca
c-erbB ~30 epidermoida ca
K-ras 4-20 zarnu ca 30-60 virsnieru ca
![Page 17: Molekulārā bioloģija un vēža diagnostikas jautājumi](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022013103/56814c1e550346895db92131/html5/thumbnails/17.jpg)
17
Rezultāts:• Augšanas faktoru pārprodukcija;
• Šūnu pārprodukcija ar kopiju signāliem:
• Citu augšanas ceļu nekontrolēta stimulācija;
• Šūnu augšana pie transkripcijas faktora paaugstināta līmeņa.
![Page 18: Molekulārā bioloģija un vēža diagnostikas jautājumi](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022013103/56814c1e550346895db92131/html5/thumbnails/18.jpg)
18
Audzēja supresorgēni (nomācējgēni)
• Normāla funcija – inhibē šūnas proliferāciju;
• Inhibīcijas trūkums/inaktivācija -> audzējs;
• Abu gēnu kopijas būs defektīvas.
![Page 19: Molekulārā bioloģija un vēža diagnostikas jautājumi](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022013103/56814c1e550346895db92131/html5/thumbnails/19.jpg)
19
KNUDSON TWO HIT HYPOTHESIS IN FAMILIAL CASES
RB rb
rb rbRB
Familial RB (%30)
Audzēja šūna Vesela šūna
Vesela šūna
Supresora gēna inaktivācija 2 ceļos: inhereditāra un somatiska mutācija
RBLOH
![Page 20: Molekulārā bioloģija un vēža diagnostikas jautājumi](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022013103/56814c1e550346895db92131/html5/thumbnails/20.jpg)
20
RB RB
RBLOH
RBMutation
Vesela šūna
Audzēja šūna
KNUDSON TWO HIT HYPOTHESIS IN SPORADIC CASES
RB RB
![Page 21: Molekulārā bioloģija un vēža diagnostikas jautājumi](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022013103/56814c1e550346895db92131/html5/thumbnails/21.jpg)
21
Audzēja supersorgēni
Rezutāts atkarīgs, kurš gēns ir ietekmēts
Gēns/lokus Funkcija Ģimenes Sporādisks
DCC (18q) šūnas virsmas nezināms kolorektālais mijiedarbība ca
WT1 (11p) transcription Wilm’s tumor plaušu ca
Rb1 (13q) transcription retinoblastoma sīkšūnu plaušu ca
p53 (17p) transcription Li-Fraumeni sindroms krūts, zarnu, plaušu ca
BRCA1(17q) transcriptional krūts ca krūts/olnīcu ca
BRCA2 (13q) regulator/DNA repair krūts ca/aizkuņģa dziedzera ca
![Page 22: Molekulārā bioloģija un vēža diagnostikas jautājumi](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022013103/56814c1e550346895db92131/html5/thumbnails/22.jpg)
22
Rb gene• Rb proteīns kontrolē šūnas ciklu G1 kontrolpunktā• Rb proteīns atbild par E2F transkripcijas factors regulāciju • E2F nepieciešams enzīmu sintēzei un replikācijai• E2F - Rb saistīti = nenotiek transkripcija/replikācija• Growth factor --> Ras pathway
--> G1Cdk-cyclin synthesized• Active G1 Cdk-cyclin kinase phosphorylates Rb• Phosphorylated Rb nevar itekmēt E2F --> S phase
– Rb gēna traucējumi/delēcija– Rg gēna proteīna inaktivācija
--> nekontrolēta šūnas proliferācija - > audzējs
Daugther cell
Mitosis
DNA replication
Control Point
Gateway
GrowthFactors
Cell cycle inhibitors
CELL CYCLE
![Page 23: Molekulārā bioloģija un vēža diagnostikas jautājumi](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022013103/56814c1e550346895db92131/html5/thumbnails/23.jpg)
23
p53 gēns• Fosforilēts p53 gēns aktivē p21 gēna transkripciju• p21 Cdk inhibitors (binds Cdk-cyclin complex --> inhibē kināzes
aktivitāti)• Neļauj tālāk turpināties šūnas ciklam, DNA labošana• Ja bojājums nav salabots ->apoptoze
– p53 gēna traucējumi/delēcija– P53 gēna proteīna inaktivācija
--> nekontrolēts DNS bojājums --> Nekontrolēta šūnu proliferācija ->audzējs
![Page 24: Molekulārā bioloģija un vēža diagnostikas jautājumi](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022013103/56814c1e550346895db92131/html5/thumbnails/24.jpg)
Apoptoze
• Kad šūna “ sajūt” stresu, kā piemēram DNS bojājumu u.c., tad ieslēdzas kaskāde, kas ieprogrammēta šūnas nāvei.
• Apoptoze notiek pateicoties veselai proteīnu saimei ko sauc par caspase.
• Apoptoze notiek ar TNF: FAS vai citu TNF receptoru saimes proteīnu iestaisti.
![Page 25: Molekulārā bioloģija un vēža diagnostikas jautājumi](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022013103/56814c1e550346895db92131/html5/thumbnails/25.jpg)
Ar apoptozes traucējumiem acociētās slimības
![Page 26: Molekulārā bioloģija un vēža diagnostikas jautājumi](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022013103/56814c1e550346895db92131/html5/thumbnails/26.jpg)
Apoptozes regulētāji...
![Page 27: Molekulārā bioloģija un vēža diagnostikas jautājumi](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022013103/56814c1e550346895db92131/html5/thumbnails/27.jpg)
Maniati et al. 2008 Fig 1 The molecular basis of apoptosis. Simplified overview
Extrinsic or death receptor pathway
![Page 28: Molekulārā bioloģija un vēža diagnostikas jautājumi](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022013103/56814c1e550346895db92131/html5/thumbnails/28.jpg)
28
Multiplas gēnu mutācijas pie zarnu audzēja,ģenētiskas izmaiņas ->veicina audzēja izmaiņas
Audzēja progresija
![Page 29: Molekulārā bioloģija un vēža diagnostikas jautājumi](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022013103/56814c1e550346895db92131/html5/thumbnails/29.jpg)
29
Bilimsel Araştırmaların Kanserle Savaşa KatkısıHEREPTİN
HERCEPTIN
STI-571
![Page 30: Molekulārā bioloģija un vēža diagnostikas jautājumi](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022013103/56814c1e550346895db92131/html5/thumbnails/30.jpg)
• Svarīgākie atklājumi bija specifikas hromosomu tranaslokācijas (hematoloģijā), piemērs, BCR-ABL onkogēns, kas kodē translokāciju starp 9. un 22. hromosomu (Filadelfijas translokācija).To aprakstījā jau 1960.g. >95 % slimniekiem ar hron.mieloleikozi atrod Ph. Jo mazāk šūnu kaulu smadzenēs ar Ph, jo lielāka dzīvildze.
• Translokācija izraisa saistīšanos starp BCR (bcr, breakpoint cluster region) gēnu no 22. hromosomas ar ABL gēnu (c-abl, protoonkogēns) no 9. hromosomas. Izveidojas BCR-ABL gēns, kas nosaka tirozīna fosfoproteīna kināzes sintēzi.
![Page 31: Molekulārā bioloģija un vēža diagnostikas jautājumi](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022013103/56814c1e550346895db92131/html5/thumbnails/31.jpg)
Imatinib inhibē saistīšanos ATP ar abl tirozīnkināzi
![Page 32: Molekulārā bioloģija un vēža diagnostikas jautājumi](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022013103/56814c1e550346895db92131/html5/thumbnails/32.jpg)
32
Mērķi...mērķterpija
HERCEPTIN
STI-571
?
??
? ??
?
?
??
??
?
??
??
?
![Page 33: Molekulārā bioloģija un vēža diagnostikas jautājumi](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022013103/56814c1e550346895db92131/html5/thumbnails/33.jpg)
Molekulārā bioloģija un vēža diagnostikas jautājumi