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Archive for the ‘Biologia Molecular’ Category

O gene HER2 favorece a divisão e proliferação celular. Em até 25% dos cânceres de mama o gene HER2 sofreu amplificação, o que faz que ele seja capaz de estimular maior divisão e a proliferação celulares. Em conseqüência, os tumores HER2+ demonstraram crescimento mais acelerado, maior capacidade de metástases e menor relação entre os fatores prognósticos tradicionais e o tempo de sobrevida.

O gene HER2, também conhecido como HER2/neu ou ERBB2, está no braço longo do cromossomo 17 (17q11.2-q12). Seu produto de expressão é uma proteína de membrana celular com atividade de tirosina-quinase. A ativação dessa proteína de membrana é o mecanismo pelo qual a divisão e a proliferação são estimuladas. Na célula normal, existe uma cópia do gene por cromossomo. Na célula neoplásica ocorre a amplificação, ou a existência de mais de uma cópia do gene por cromossomo. No câncer de mama, a amplificação é de duas a vinte vezes, e a atividade aumentada produz uma quantidade até cem vezes maior da proteína transmembrana que estimula a duplicação.

 

Acima, microscopia de quatro tumores de mama corados pela técnica de imuno-histoquímica para pesquisa de HER2. A: escore 0, não há coloração da membrana. B: escore +2, coloração circuferencial da membrana em mais de 10% das células, porém fina. C: escore +1, coloração fraca e parcial da membrana de mais de 10% das células. D: escore +3, coloração circunferencial da membrana, grossa e retrátil, em mais de 10% das células. Os casos A e C são considerados negativos, o caso D é positivo. No caso B, é necessário o emprego da hibridização in situ (FISH) para o diagnóstico.

 

O trastuzumab é um anticorpo monoclonal humanizado que foi projetado para bloquear a ação da proteína de membrana produzida pelo HER2. Os primeiros estudos com a droga foram feitos em pacientes com câncer de mama HER2+ metastático que já tinham recebido quimioterapia convencional. A adição do trastuzumab à quimioterapia para o câncer metastático aumentou a taxa de resposta, a sobrevida geral, o tempo para progressão de doença e a qualidade de vida. Em 1998, ele foi aprovado pelo FDA como droga de primeira linha em associações de drogas para o câncer de mama metastático.

O sucesso da droga em pacientes metastáticas proporcionou que ela fosse testada em pacientes com câncer de mama HER2+ em fase mais precoce, após o tratamento cirúrgico e em combinação com outros quimioterápicos. Nos ensaios clínico NSABP B-31 e NCCTG N9831 a adição de trastuzumab à quimioterapia adjuvante (pós-operatória) aumentou a sobrevida livre de doença em 52%. Outros estudos seguiram-se demonstrando vantagens do uso do trastuzumab em pacientes com câncer de mama, e a droga faz parte dos esquemas quimioterápicos atuais em pacientes com câncer HER2+.

Referências: 10, 11, 14.

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Apoptose

Apoptose de célula cardáca
 Fases da apoptose de uma célula cardíaca.

Apoptose é o nome dado à morte celular programada. O processo é altamente organizado e preservado filogeneticamente e promove, de maneira ordenada, o suicídio da célula. A apoptose é intimamente ligada à proliferação celular; muitos dos genes que levam à proliferação podem também induzir à apoptose, dependendo do estímulo recebido. Na diferenciação dos organismos e formação dos tecidos, a proliferação celular precede a diferenciação e a apoptose tem como função eliminar as células excedentes no processo. Além disso, células que tiveram a estrutura ou o DNA alterado por estímulos nocivos (quebra de DNA, infecção viral) também sofrem apoptose. Dessa forma, o processo pode ser compreendido como um mecanismo de manutenção da qualidade dos tecidos, eliminando as células danificadas.

Para o surgimento do câncer, é necessário que uma célula danificada por uma mutação permaneça viável, isto é, funcionante no que diz respeito à sua manutenção, e que se prolifere de maneira desordenada. A proliferação desordenada e a tendência à imortalidade de um clone celular defeituoso são os dois principais mecanismos patogênicos do câncer. A apoptose, que normalmente regularia o processo de morte da célula defeituosa, é falha em um grande número de neoplasias. Para compreender como as falhas na apoptose podem levar ao surgimento do câncer, é necessário detalhar o processo, identificando os principais genes envolvidos.

 Família Bcl-2.

A família de proteínas Bcl-2 atua no início do processo de apoptose, definindo se a célula entrará em morte programada após o estímulo nocivo inicial. Assim, os membros da família podem ter atividade pró-apoptótica ou anti-apoptótica.

As proteínas pró-apoptóticas BAX e BAK pertencem à essa família. Sua ação é inicada após a recepção de sinal de morte celular e ativa a apoptose lingando-se a receptores da membrana mitocondrial, que com a ação das caspases (ver abaixo), formará os apoptossomos. Células deficientes nas proteínas BAX e BAK são resistentes a múltiplos estímulos de morte celular.

As proteínas BCL-2, BCL-Xl e MCL-1 têm função antiapoptótica e também pertencem à essa família. Essas proteínas inativam as proteínas BAX e BAK, impedindo o processo apoptótico. Aproximadamente 80% dos cânceres de mama expressa Bcl-2.

Caspases

As caspases são proteínas pró-apoptóticas, implicadas também no processo inflamatório normal. Essas enzimas funcionam após receberem sinais pró-morte celular e tanto iniciam os mecanismos bioquímicos que levam ao processo de apoptose, como amplificam o efeito desses mecanismos após eles serem iniciados, através do “desmanche” das estruturas celulares. Com base nessas duas atividades, as caspases são classificadas como caspases iniciadoras e caspases efetoras.

p53

O gene p53, ou proteína p53, é um fator de transcrição que regula o ciclo celular, funcionando como um gene supressor tumoral. A perda da função do p53 ocorre em várias neoplasias. O p53 foi denominado como o “guardião do genoma” referindo-se a sua função de conservar a estabilidade e previnir mutações do genoma. O gene p53 localiza-se no braço curto do cromossomo 17 (17p13.1).

O p53 é promove a apoptose ou interrrompe o ciclo celular antes da duplicação da célula. Existe uma variedade de estímulos que ativa o gene p53, incluindo hipóxia celular, dano do DNA e anormalidades do ciclo celular. A proteína estabilizadora MDM2 normalmente está ligada ao p53, inativando-o e transportando a p53 do núcleo celular para o citosol, onde ele é degradado. Após o estímulo inicial, a proteína p53 é fosforilada e rompe-se sua ligação com o MDM2. A proteína p53 pode, então, ligar-se ao DNA da célula, causando de genes que causam a interrupção do ciclo celular, apoptose e inibição da angiogênese. O gene p21 é um dos genes ativados pelo p53. Sua proteína p21, por sua vez, interage com a proteína estimuladora da divisão celular (cdk2), interrompendo o ciclo celular.

A Síndrome de Li-Fraumeni é caracterizada pelo surgimento de diversas neoplasias no início da idade adulta. Ela se deve à inativação de uma das cópias do gene p53.

Rb

O gene supressor tumoral Rb expressa a proteína retinobalstoma, que funciona como um mecanismo de checagem entre as fases G1 e S do ciclo celular. Ela medeia seus efeitos pela interação com a família de fatores de transcrição E2F, que assim não têm acesso à cromatina. Dessa forma, os genes que regulam a passagem da célula da fase G1 para a fase S não são transcritos. A perda do gene Rb está associada à proliferação celular e aumento da apoptose. A perda de E2F está relacionada ao surgimento de diversos tipos de tumores e uma diminuição da apoptose.

c-Myc

O oncogene c-Myc é um potente indutor da proliferação celular e da apoptose. Sua mutação é comumente associada ao linfoma de Burkitt.

ATM

O gene ATM (ataxia-telangiectasia mutado) é um gene supressor tumoral localizado no braço longo do cromossomo 11 (11q22.3). A proteína ATM tem função de quinase e interage com as proteínas de progressão do ciclo celular BRCA1, p53, CHK2,  com as proteínas de checagem RAD17, RAD9 e a proteína de reparo do DNA NBS1. O gene ATM aumenta sua expressão como resposta após o dano ao DNA causado por radiação ionizante, com a função de interrupção do ciclo celular. A proteína-quinase ATM, junto com a proteína-quinase ATR, é comprrendida como um dos principais controladores dos caminhos de sinalização do ciclo celular necessários para o reparo do DNA e para a estabilidade do genoma. Vários estudos demonstram a associação entre a mutação de uma das cópias do gene ATM suscetibilidade aumentada à radiação ionizante e câncer de mama. A ataxia-telangiectasia é causada pela mutação das duas cópias do gene ATM. Nessa condição, ocorre degeneração do cerebelo, por morte aumentada e inadequada das células de Purkinje, e atelectasias cutâneas.

Conclusão

As células cancerosas freqüemente exibem falhas na apoptose, por expressão aumentada de oncogenes ou diminuição de função ou perda de genes supressores tumorais. A recepção de sinais que estimulem a morte celular e a cascata de eventos que levam à apoptose hoje se constituem em importantes alvos na pesquisa de novas drogas antineoplásicas.

Ref.: 1, 2.

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Localização dos genes BRCA 1 e 2 nos cromossomos 17 e 13, respectivamente

Localização dos genes BRCA 2 e 1 nos cromossomos 13q e 17q, respectivamente.

Os genes BRCA-1 e BRCA-2 são implicados na síndrome do câncer de mama hereditário. Sua herança é autossômica dominante e a penetrância é de até 85%. Os casos de câncer de mama podem ser classificados, em relação à herança, das seguintes maneiras:

  • Câncer de mama esporádico: ocorre numa paciente sem história familiar de câncer de mama até o segundo grau, na família materna ou paterna. Responde por mais de 75% dos casos de câncer de mama.
  • Câncer de mama hereditário: câncer de mama que ocorre numa idade mais precoce em relação ao usual (média, 45 anos), com um excesso de casos bilaterais, uma freqüência elevada de casos de câncer de ovário associados e um padrão de herança autossômico dominante.
  • Câncer de mama familiar: ocorre numa paciente com história familiar de câncer de mama positiva, em um ou mais parentes de primeiro ou segundo grau, da família materna ou paterna, e que não se encaixa na definição de câncer de mama hereditário.

O BRCA-1 e o BRCA-2 são genes supressores tumorais, ou seja, quando ativados, impedem a proliferação celular. As proteínas BRCA-1 e BRCA-2 estão envolvidas na reparação de quebras do DNA. Nesse processo, elas interagem principalmente com a proteína RAD51.

O sumário dos dados relevantes sobre os genes BRCA-1 e BRCA-2 é o que se segue:

BRCA-1

  • Localização: cromossomo 17q.
  • Freqüência estimada de mutação na população: 0,0006 (IC 95%: 0,0002-0,001)
  • Freqüência em judias asquenazitas: 0,9% para a mutação 185delAG (IC 95%: 0,4-1,8).
  • Gene com 22 exons e mais de 800 mutações e polimorfismos relatados.
  • Implicado em 80% dos casos de câncer de mama hereditário, especialmente quando associado ao câncer de ovário.
  • Risco estimado para câncer de mama em indivíduos portadores: 85%.
  • Risco estimado para câncer de ovário em indivíduos portadores: 40 a 60%.
  • Variação fenotópica: pentrância variável para câncer de ovário.

BRCA-2

  • Localização: cromossomo 13q.
  • Freqüência da mutação em judias asquenazitas: 1,5% para a mutação 6174delT.
  • Implicado em 20% dos casos de câncer de mama hereditário.
  • Risco estimado para câncer de mama em indivíduos portadores: 85%.
  • Risco estimado para câncer de ovário em indivíduos portadores: 15%.
  • Maioria dos casos de câncer de mama masculino são relacionados ao BRCA-2.

Aconselhamento genético

O aconselhamento genético, feito por especialista em genética clínica, deve fazer parte da avaliação inicial da paciente com suspeita de câncer de mama hereditário. O profissional tem condições de estudar o pedigree da paciente e, com o auxílio de técnicas de seqüenciamento genético disponíveis comercialmente, pesquisar as mutações dos genes BRCA-1 e BRCA-2 relacionadas ao câncer de mama.

Normalmente, a pesquisa do BRCA-1 e BRCA-2 mutados é feita nas pacientes cuja clínica é compatível com o câncer de mama hereditário (história familiar positiva, diagnóstico em faixa etária mais jovem do que a média). O diagnóstico do BRCA mutado pode levar a paciente a optar por estratégias agressivas de prevenção do câncer de ovário (ooforectomia profilática) ou da mama contralateral (mastectomia profilática).

As familiares de primeiro grau da paciente com BRCA-1 ou BRCA-2 mutados podem também ser submetidas ao aconselhamento genético. Nas pacientes sem história pessoal de câncer de mama, a informação relativa à existência de mutação no BRCA-1 ou BRCA-2 auxilia a definir estratégias intensivas para prevenção primária (remoção dos fatores de risco) e secundária (diagnóstico precoce) do câncer.

Prognóstico do câncer de mama em relação ao BRCA-1 e BRCA-2

O prognóstico das pacientes com câncer de mama hereditário ainda é assunto controverso. Para o BRCA-1, a maioria dos estudos não encontrou diferenças no prognóstico entre as pacientes portadoras e as pacientes com a forma esporádica da doença. Entretanto, existem estudos que demonstram prognóstico diferente, tanto melhor como pior. A evidência para as portadoras do BRCA-2 é de que, quando ajustados por variáveis como estágio, não há diferença de prognóstico entre os grupos.

Ref.: 1

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