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BIOLOGIA MOLECULAR EM ENDOCRINOLOGIA

Denise Pires de Carvalho Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho / UFRJ

Sequência de Nucleotídeos

Sequência de Nucleotídeos

Sequência de Aminoácidos

DNA

PROTEÍNA

RNA

Purinas Pirimidinas

DNA – ÁCIDO DESOXIRIBONUCLÉICO

PROTEÍNA

DNA

TRANSCRIÇÃO – A SÍNTESE DE RNA

EXON INTRON

O CÓDIGO GENÉTIGO É EM TRIPLETES

TRADUÇÃO – A síntese de Proteínas

BASES MOLECULARES DE DOENÇAS GENÉTICAS

•  Mutações - alterações permanentes no DNA

Céls germinativas

Céls somáticas

Céls Germinativas

Zigoto

Céls Somáticas

Mutação

Mutações germinativas Mutações somáticas

BASES MOLECULARES DE DOENÇAS COM ALTERAÇÕES GENÔMICAS

Mutações - silentes, com ganho ou perda de função

4  genômicas - monossomias, trissomias

4  cromossômicas - rearranjos

4  gênicas - inserções, deleções, mudanças de bases

BASES MOLECULARES DE DOENÇAS

Mutações -




Translocação

Deleção

Inversão

Amplificação

Alterações Cromossômicas

BASES MOLECULARES DE DOENÇAS

Mutações -




Mutação missense

Alterações Gênicas

Thr Ile Arg [ A C C ] [A T T] [A G G] [ A C C ] [G T T] [A G G] Thr Val Arg

Mutação nonsense

Alterações Gênicas

Thr Gln Arg [ A C C ] [C A G] [A G G] [ A C C ] [U A G] [A G G] Thr STOP

... Leu - Val - Val - Thr - Pro ... … CTC GTG GTG ACC CCT T …

… CTC GTG GT _ ACC CCT T … ... Leu - Val - Val - Pro - Leu ...

Frameshift

Alterações Gênicas Deleção de bases

... Arg - Ile - Ser - Tyr - Gly ... … CGT ATA TCC TAT GCC …

… CGT ATA TCT ATC CTA TGC … ... Arg - Ile - Ser - Ile - Leu ... Frameshift

Alterações Gênicas Inserção de bases

BASES MOLECULARES

•  Herança Mendeliana

Mutações em genes que codificam

proteínas estruturais

enzimas

proteínas que regulam o crescimento celular

•  Herança Multifatorial

mais de um gene mutado envolvido

fatores ambientais

BASES MOLECULARES



enzimas


BASES MOLECULARES DE DOENÇAS GENÉTICAS

•  Mutações - alterações permanentes no DNA

Céls germinativas

Céls somáticas

Céls Germinativas

Zigoto

Céls Somáticas

Mutação

Mutações germinativas Mutações somáticas


Fenótipo Normal Perda de heterozigose

Fenótipo alterado

Céls Germinativas

Zigoto

Céls Somáticas

Mutação

Mutações germinativas

Mutações somáticas

BASES MOLECULARES

•  Fatores Epigenéticos

Definição – mudança no genoma, herdada, que não

envolve mudança no DNA.

Mecanismos de “imprinting” genético:

Metilação de citosinas (CpG) – origem parental específica e

tecido específica. Define silenciamento gênico.

PERDA DE IMPRINTING (LOI) X PERDA DE HETEROZIGOSE (LOH)


Fenótipo Normal Perda de heterozigose

Fenótipo alterado


Fenótipo Normal Perda de IMPRINTING

Fenótipo alterado

Imprinting normal

Gene de supressão tumoral – inativação de cópia normal Oncogene – ativação de cópia normalmente silenciosa

BASES MOLECULARES

•  Outros mecanismos – acetilação/desacetilação de histonas

Co-repressores

DNA

Transcrição

HISTONA ACETIL TRANSFERASE

HISTONA DESACETILASE

Silenciamento através de micro RNAs

BASES MOLECULARES

- Modificações nos produtos gênicos Ganho ou perda de função

Superexpressão ou silenciamento

BASES MOLECULARES

•  Herança Mendeliana



enzimas


•  Herança Multifatorial

mais de um gene mutado envolvido

fatores ambientais

Go

G1

M G2

S

Síntese de DNA

Mitose

Céls quiescentes (estáveis)

Não dividindo (céls permanentes)

Ciclando continuamente (céls lábeis)

CONTROLE DO CICLO CELULAR

- TUMORIGÊNESE -

Go

G1

M G2

S

Rb * Rb- P

FATORES DE CRESCIMENTO (EGF, PDGF, ...)

Ciclinas* / CDKs *

Ativam

INIBIDORES DE CRESCIMENTO (p53, TGF β, ...)

Inibidores de CDK e.g. p16, p 27 *

Inativam

Estimulam

TUMORES TIREOIDEANOS ORIGINÁRIOS DAS CÉLULAS FOLICULARES

Espectro Diverso

⇒  Papilífero (75-85 % dos casos)

⇒  Folicular (10-20% dos casos)

⇒  Anaplásico (<5% dos casos)

Vias alternativas de tumorigênese

FATORES DE CRESCIMENTO e carcinogênese

Estímulo à proliferação não é suficiente para a

progressão tumoral

Lesão no DNA

Mutações no Genoma

Ativação de crescimento (oncogenes)

Alterações de genes que regulam a apoptose

Inativação de genes de supressão tumoral

Expressão de produtos gênicos alterados e perda de produtos de genes reguladores

Neoplasia Maligna

Falência no reparo das lesões

Expansão Clonal

Mutações adicionais (progressão)

Heterogeneidade

Fagin, J. A. J Endocrinol 2004; 183:249-256

CARCINOMA PAPILÍFERO – RAS, RET/PTC, BRAF Mutações iniciadoras


CARCINOMA PAPILÍFERO – RAS, RET/PTC, BRAF

TTFs

?

I-

I- TTFs

TSHR NIS

TPO

Expansão Clonal ??

Dedifferentiation

???

TSHR /Gsα Nódulos Hiperf. cAMP ras Carcinomas Papil e Folic

Ret/PTC Braf trk

met

PKC , ?? Carcinomas Foliculares Pax 8-PPAR γ

Via Tirosina Cinase Carcinomas Papilíferos

NOVAS ABORDAGENS TERAPÊUTICAS -  Inibidores de Tirosina Cinase

Carcinomas papilífero e medular - Terapia gênica

Aumento da expressão de genes com perda de função

PPAR γ, PTEN - Terapia de rediferenciação – carcinomas avançados

Ácido retinóico

-  Bloqueio da angiogênese

Inibidores do receptor de VEGF (VEGFR)

Coelho e cols., 2007

CARCINOMA PAPILÍFERO– RET/PTC, BRAF, RAS - mutações iniciadoras


ALVOS MOLECULARES


TERAPIA DIRECIONADA (alvos moleculares)

NOVAS DROGAS – TERAPIA DIRECIONADA (alvos moleculares)

- MOTESANIB - SORAFENIB - AXITINIB

~75 % de resposta satisfatória pelo RECIST (6 meses de seguimento- follow up)

Recorrência ocorreu na maioria Cohen EE et al, J Clin Oncol. 2008 Sherman SI et al., N Engl J Med. 2008

131 I

Min et al., Eur J Nucl Med, 2001

PROGRESSÃO TUMORAL – RELAÇÃO INVERSA ENTRE A

CAPTAÇÃO DE IODETO E DE GLICOSE

18F- FDG PET

NIS immunostaining VIAS INTRACELULARES ENVOLVIDAS ??


NOVAS DROGAS – TERAPIA DIRECIONADA (alvos moleculares)


2012

2013

JCEM, 2014

Inibidor de MAPK (MEK 1 e 2)

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