I tumori e la citogenetica

1. I tumori e la citogenetica Sc.Biosanitarie Genetica I Universita’ di Bari by GP&NA

2. La genesi dei tumori I Sc.Biosanitarie Genetica I Universita’ di Bari - Le cellule di un organismo multicellulare collaborano a vantaggio dell’intero organismo - Quando una cellula ha un vantaggio riproduttivo POTREBBE divenire la fondatrice di un clone di cellule numeroso che potrà prendere il controllo dell’organismo Nel corso dell’evoluzione, tuttavia, gli esseri viventi hanno evoluto molti e sofisticati livelli di controllo per cui si ha la manifestazione del tumore solo dopo che siano andati persi più controlli indipendenti • Ci sono dei meccanismi di controllo che regolano la morte cellulare (apoptosi)……………….p53 ad esempio by GP&NA

3. La genesi dei tumori II improbabile che si raggiunga l’effetto additivo in una linea cellulare: le cellule potrebbero completare il loro ciclo vitale prima di riuscire a collezionare tutte le mutazioni Sc.Biosanitarie Genetica I Universita’ di Bari • La trasformazione di una cellula normale in una cellula di un tumore maligno richiede una media di sei o sette mutazioni successive che si sommino nella stessa cellula. - le mutazioni devono realizzarsi in geni il cui prodotto sia essenziale per il ciclo cellulare Tipici tassi di mutazione di 10-6 per gene. by GP&NA

4. Mutazioni nel processo tumorale GENI MUTATORI ONCOGENI E ONCOSOPPRESSORI Sc.Biosanitarie Genetica I Universita’ di Bari Meccanismi generali possono rendere più probabile tale accumulo di mutazioni: mutazioni che intaccano la stabilità dell’intero genoma (aumentare il tasso complessivo di mutazione) 2. mutazioni che aumentano la proliferazione cellulare (creando una popolazione espansa di cellule bersaglio per la mutazione successiva) by GP&NA

5. Geni coinvolti nei tumori Sc.Biosanitarie Genetica I Universita’ di Bari GENI MUTATORI:responsabili del mantenimento dell’integrita’ del genoma durante le replicazione cellulare. La perdita di funzione di entrambi gli alleli espone la cellula a commettere errori (mutazioni recessive); ONCOGENI: geni la cui azione promuove positivamente la proliferazione cellulare. Un singolo allele mutante puo’ influenzare il fenotipo dell’intera cellula (mutazioni dominanti)); ONCOSOPPRESSORI (TS): i prodotti di tali geni inibiscono la proliferazione cellulare. Per cambiare il comportamento di una cellula devono essere inattivati entrambi gli alleli (mutazioni recessive). by GP&NA

6. Geni coinvolti nei tumori Gene soppressore del tumore proto-oncogene Controllo normale della crescita Controllo normale della crescita Controllo normale della crescita Entrambi gli alleli sono mutati proto-oncogene mutato in oncogene PERDITA DI CONTROLLO DELLA CRESCITA PERDITA DI CONTROLLO DELLA CRESCITA Sc.Biosanitarie Genetica I Universita’ di Bari Mutazioni in un gene soppressore del tumore Mutazioni in un proto-oncogene by GP&NA

7. Mutazioni che intaccano la stabilità dell’intero genoma Sc.Biosanitarie Genetica I Universita’ di Bari Atassia telangectasia 1. Patologia recessiva caratterizzata da disturbi neurologici e dilatazione dei vasi sanguigni nella congiuntiva e nei bulbi oculari 2. Pazienti con AT hanno predisposizione ai tumori PERCHE’? • LA MUTAZIONE ALLA BASE DI QUESTA PATOLOGIA E’ IN UN GENE ADIBITO AL RIPARO DEGLI ERRORI DEL DNA by GP&NA

8. Mutazioni che aumentano la proliferazione cellulare Sc.Biosanitarie Genetica I Universita’ di Bari Carcinoma del colon Cancro invasivo Le cellule divengono invasive e metastatizzano Le cellule mutate iniziano a duplicarsi in modo incontrollato Displasia. Le cellule perdono morfologia Processo di vascolarizzazione Iperplasia Le cellule conservano morfologia Cancro in situ Le cellule perdono il contatto con il tessuto Esempio di progressione a tappe da tumore benigno a tumore maligno by GP&NA

9. E’ cruciale il tipo cellulare dove si localizza la mutazione Sc.Biosanitarie Genetica I Universita’ di Bari Esempio: traslocazione di un gene, poco attivo o inattivo, in prossimita’ della zona regolatrice di un altro gene attivamente trascritto in un tipo cellulare Esempi: linfomi by GP&NA

10. Cellule normali e cancerose Sc.Biosanitarie Genetica I Universita’ di Bari CELLULE NORMALI CELLULE CANCEROSE • PERDITA INIBIZIONE DA CONTATTO • INIBIZIONE DA CONTATTO • INCAPACI DI CRESCERE IN SOSPENSIONE • (ECCEZIONE I LINFOCITI) • CRESCONO IN SOSPENSIONE • DIPENDENTI DAI FATTORI DI CRESCITA • INDIPENDENTI DA FATTORI DI CRESCITA • MORTALI • IMMORTALI by GP&NA

11. Cromosomi e tumori Sc.Biosanitarie Genetica I Universita’ di Bari • Le anomalie cromosomiche fanno parte della descrizione classica del fenotipo citologico delle cellule tumorali • Inizialmente……. • troppo varie per localizzazione e per natura (aneuploidie, inversioni, traslocazioni, inversioni) per poter essere classificate • ….con il miglioramento delle tecniche citogenetiche….. • INIDIVIDUAZIONE DI RIARRANGIAMENTI NON CASUALI by GP&NA

12. Cromosomi e tumori Sc.Biosanitarie Genetica I Universita’ di Bari • Lo studio dei riarrangiamenti non casuali è stato riportato essenzialmente nel campo delle emopatie maligne, poiché le cellule ematiche si prestano molto meglio delle cellule dei tumori solidi all’esplorazione citogenetica by GP&NA

13. Elementi figurati del sangue Sc.Biosanitarie Genetica I Universita’ di Bari ERITROCITI PIASTRINE Neutrofili GRANULOCITI POLIMORFONUCLEATI Basofili Eosinofili LEUCOCITI Monociti CELLULEMONONUCLEATE B Linfociti T by GP&NA

14. Classificazione dei tumori ematologici Sc.Biosanitarie Genetica I Universita’ di Bari • leucemie se colpiscono il midollo • linfomi se colpiscono i linfonodi • leucemie acute e croniche • (in relazione al decorso clinico) by GP&NA

15. Esempi di metafasi tumorali Sc.Biosanitarie Genetica I Universita’ di Bari by GP&NA

16. CML, Leucemia Mieloide Cronica Sc.Biosanitarie Genetica I Universita’ di Bari • La CML è stata la prima malattia neoplastica dell’uomo • in cui una specifica anomalia del cariotipo, il cromosoma Philadelphia (Ph), • è stata associata alla generazione della leucemia. by GP&NA

17. CML, Leucemia Mieloide Cronica ABL ABL/BCR BCR/ABL BCR Sc.Biosanitarie Genetica I Universita’ di Bari Nel 95% dei casi di CML cromosoma non normale chr Philadelphia (1961) Indagini FISH E MOLECOLARI Traslocazione reciproca braccio lungo chr.9 e il braccio lungo chr.22: t(9;22)(q34;q11). • SI FORMANO DUE GENI DI FUSIONE: • ABL-BCR su DER9 (nessuna proteina prodotta) • BCR-ABL su Ph (proteina di fusione coinvolta nella proliferazone cellulare) by GP&NA

18. CML, Leucemia Mieloide Cronica Sc.Biosanitarie Genetica I Universita’ di Bari by GP&NA

19. CML, Leucemia Mieloide Cronica Sc.Biosanitarie Genetica I Universita’ di Bari by GP&NA

20. CML, Leucemia Mieloide Cronica Sc.Biosanitarie Genetica I Universita’ di Bari by GP&NA

21. AML, Leucemia Mieloide Acuta Sc.Biosanitarie Genetica I Universita’ di Bari AML INVERSIONE inv(16)(p13;q22) (CBFB-MYH11) by GP&NA

22. AML, Leucemia Mieloide Acuta Sc.Biosanitarie Genetica I Universita’ di Bari AML INVERSIONE inv(16)(p13;q22) • Utilizzando sonde non opportune puo’non vedersi l’inversione by GP&NA

23. AML, Leucemia Mieloide Acuta Sc.Biosanitarie Genetica I Universita’ di Bari by GP&NA

24. Traslocazioni complesse in AML Sc.Biosanitarie Genetica I Universita’ di Bari Esempio dell’uso di librerie totali per evidenziare riarrangiamenti t(8;13;14) by GP&NA

25. Leucemia Acuta Promielocitica (APL) (geni coinvolti PML-RAR) Sc.Biosanitarie Genetica I Universita’ di Bari La traslocazione t(15;17)(q22;q21) è associata clinicamente alla leucemia acuta promielocitica (APL) In verde chr17 In rosso chr15 by GP&NA

26. Leucemia Acuta Promielocitica (APL) Sc.Biosanitarie Genetica I Universita’ di Bari La FISH permette di trovare traslocazioni criptiche (quelle che non si vedono dall’analisi del cariotipo) t(15;17)(q22;q21) by GP&NA

27. Linfomi Non Hodgkin Sc.Biosanitarie Genetica I Universita’ di Bari t(8;14) by GP&NA

28. Linfomi Non Hodgkin Sc.Biosanitarie Genetica I Universita’ di Bari TRASLOCAZIONE t(14;18)(q32;q21) by GP&NA