SEMINARIO Nº 9 CÁNCER. ONCOGENES Y PROTOONCOGENES 1. Mencione Mencione las las diferencias diferencias entre entre n t!or t!or "eni#n "eni#no o $ no !ali#no !ali#no.. %eni#nos& Son de crecimiento lento, Sólo crecen hasta determinado tamaño, No destruyen células normales, Crecen de manera ordenada, No se propagan a otros tejidos, Normalmente no producen efectos secundarios graves. Mali#nos& Algunos son de crecimiento lento, pero con frecuencia son de crecimiento muy rápido, Crecen de manera progresiva e invasiva, estruyen células, tejidos y órganos, Crecen de manera desordenada, Se propagan a los tejidos de otros órganos del cuerpo como metástasis, Normalmente no producen efectos,secundarios graves. Si no se controla su crecimiento ocasionan la muerte. 'n t!or "eni#no , no es canceroso, se e!tirpa sin consecuencias mayoresse podria decir "ue es un tumor sin llegar a decir "ue es cancer, ya "ue esta ahi, pero no afecta a todo el organo en el "ue se encuentra. , el maligno, se e!pande por todo el cuerpo, y en la mayoria de las veces la persona ya no se salva. es el causante del cáncer. no suelen dar metástasis a distancias ni matar al portador #$!isten algunas e!cepciones%
Caracter(sticas de t!ores "eni#nos iferenciación& 'as células tumorales se asemejan a las células maduras originales (asa de crecimiento& 'enta) puede interrumpirse o retroceder (ipo de crecimiento& Se e!pande y despla*a +etástasis& No $fecto en la salud& eneralmente no ocasiona la muerte
Caracteristicas de t!ores !ali#nos iferenciación& 'as células tumorales tal ve* no se asemejan a las células maduras originales (asa de crecimiento& -ápida, autónoma) generalmente no interrumpe o retrocede (ipo de crecimiento& nvade, destruye y reempla*a +etástasis& S/ $fecto en la salud& 0uede ocasionar la muerte si no se diagnostica y suministra tratamiento
). E*+li,e E*+li,e las "ases "ases !oleclare !oleclares s de las si#ientes si#ientes caracter caracter(stic (sticas as de n t!or !ali#no& in-asin/ ad0esi-idad cellar/ an#io#nesis/ an#io#nesis/ !et2stasis $ !otilidad cellar In-asin& 'a invasión es la capacidad "ue tienen las células tumorales de infiltrar o penetrar en los tejidos normales y en los vasos sangu/neos, y de ah/ empe*ar la metástasis. $n general los tumores malignos no respetan los l/mites anatómicos normales. $sta es la caracter/stica más distintiva de los tumores malignos. Ad0esi-idad cellar& $s el anclaje de la célula tumoral por medio de la ad"uisición de receptores espec/ficos a la mem1rana 1asal y a la matri* e!tracelular. $stos receptores son para integrinas, +AC y cadherinas. 'a adhesión celular es importante principalmente en el proceso de la metástasis #migración de células tumorales a otros tejidos para su proliferación en estos%. 'a $2cadherina, es la molécula de adhesión "ue está presente en las células de
los mam/feros, factor importante en la adhesión de una célula con otra. $n las células cancerosas, la cadherina falta parcial o completamente. Ahora, al faltar estas moléculas de adhesión #falla de la adhesión celular%, se van a desprender fácilmente, esto le va a dar a la célula cancerosa la ha1ilidad de migrar de su sitio de origen inicial y poder invadir otros órganos. 3n estudio indicó "ue 1lo"uear la $2cadherina en las células cancerosas las convirtió de no invasivas en invasivas. 'as mutaciones en el gen de la $2cadherina se relacionan con neoplasias de células aisladas como son los carcinomas difusos del estómago y carcinoma lo1ulillar de mama. An#io#nesis& $s un proceso fundamental en la transformación maligna del crecimiento tumoral. $l término angiogénesis, significa literalmente formación de nuevos vasos sangu/neos. $n la regulación de la angiogénesis intervienen factores positivos y negativos. $l factor estimulante más potente conocido es el 4$5 #vascular endotelial gro6th factor% "ue se e!presa en situaciones de hipo!ia y ante p78 alterado, pero tam1ién hay otros factores como 155 #factor de crecimiento fi1ro1lástico%, angiogenina, angiotrofina y (N5 #factor de necrosis tumoral%. $ntre los factores inhi1idores están la trom1ospondina #regulada por p78% y la angiostatina "ue inhi1e de forma radical la proliferación endotelial in vitro. $l 4$5 ha sido un centro de atención para la investigación de la angiogénesis tumoral, "ue es esencial para el crecimiento del tumor. Se ha compro1ado "ue muchos tumores e!presan 4$5, y "ue este factor tiene una función cr/tica en el desarrollo y mantenimiento de una red vascular tumoral, "ue a su ve* promueve su crecimiento y la formación de metástasis. $l 4$5 contri1uye al crecimiento tumoral de varias formas& 9 $l 4$5 estimula la angiogénesis tumoral, permitiendo "ue los tumores tengan acceso al o!/geno y los nutrientes "ue necesitan para crecer y la metástasis. 9 $l 4$5 desempeña una importante función en el mantenimiento del sistema vascular del tumor al evitar la apoptosis de las células inmaduras del endotelio. 9 $l 4$5 tiene un papel en la formación de vasos linfáticos nuevos "ue son una v/a de metástasis tumoral. 9 $l 4$5 evita la respuesta inmunitaria normal frente a los tumores al inhi1ir la maduración de las células dendr/ticas $n ausencia de un sistema vascular, los tumores se mantienen pe"ueños #:2; mm%. 'os tumores malignos e!perimentan
Met2stasis& 'a metástasis es una compleja serie de pasos en los "ue las células de cáncer a1andonan el sitio original del tumor y emigran a otras partes del cuerpo a través del torrente sangu/neo o del sistema linfático. 0ara ello, las células malignas se separan del tumor primario y se unen a degradar las prote/nas y "ue constituyen la matri* e!tracelular circundante #$C+%, "ue separa el tumor de los tejidos adyacentes. Al degradar las prote/nas, las células cancerosas son capaces de romper el $C+ y escapar. Cuando el cáncer oral metástasis, "ue com>nmente viajan a través del sistema linfático a los ganglios linfáticos en el cuello. $l cuerpo se resiste a la metástasis de una variedad de mecanismos a través de las acciones de una clase de prote/nas conocidas como supresores de metástasis, de los cuales se conocen alrededor de una docena. 'os investigadores del cáncer el estudio de las condiciones necesarias para la metástasis del cáncer han descu1ierto "ue uno de los acontecimientos cr/ticos re"ueridos es el crecimiento de una nueva red de vasos sangu/neos, llamada angiogénesis tumoral. Se ha encontrado "ue los inhi1idores de la angiogénesis, lo "ue impedirá el crecimiento de las metástasis.
Motilidad cellar& 'a tercera etapa de la invasión local es la ad"uisición de la capacidad migratoria de las células tumorales. $l movimiento celular es generalmente direccional tanto por "uimiota!is #gradientes de moléculas solu1les% como por haptcta!is #moléculas insolu1les de la matri* e!tracelular%. $!isten una serie de factores de motilidad celular, secretados 1ien por las propias células tumorales o por células del entorno del tumor y "ue contri1uyen de forma positiva a la motilidad celular. $s de destacar, "ue algunos de estos factores son a su ve* factores de crecimiento, es decir "ue tam1ién contri1uyen a la proliferación de las células durante el proceso de invasión. 0or otra parte, el proceso de migración celular implica interacciones dinámicas de las células con su sustrato, as/ como una reorgani*ación dinámica del cito es"ueleto de actina, donde intervienen integrinas, moléculas de matri* e!tracelular y una serie de prote/nas intracelulares, del mismo tipo de la prote/na -as, con capacidad de unión de (0. Algunos de los factores de motilidad contri1uyen a la activación de estas prote/nas, "ue conducen a la reorgani*ación del cito es"ueleto de actina y de la mem1rana celular. $l resultado es un movimiento celular de tipo ame1oide con e!tensión de pseudópodos y protusiones de la mem1rana plasmática necesarias para la migración celular. $n conjunto, todas estas alteraciones van a contri1uir a las diferentes propiedades de las células tumorales. $l conocimiento de los genes y los mecanismos implicados en la ad"uisición del fenotipo tumoral está dando lugar al diseño de nuevas terapias anti2tumorales dirigidas a controlar espec/ficamente los diferentes aspectos. 0or ej., drogas "ue 1lo"ueen la ad"uisición de prote/nas ?maduras 2 de -as a través del 1lo"ueo de su asociación a la mem1rana) terapias de reparación de genes supresores, como -1 o p78) inhi1idores de metaloproteasas) etc. 8. 3efina& +roto4onco#en $ #en s+resor de t!or. 3iscta en , #enes/
ocrren !taciones de #anancia de acti-idad $ en , casos ocrren !taciones de +rdida de fncin/ relacionados con el c2ncer .
0roto2oncogen& Son una familia de genes normales "ue codifican prote/nas, "ue de alg>n modo, pueden influenciar al ciclo celular) ya sea favoreciendo su progresión o 1ien inhi1iéndola. en supresor de tumor& 3n gen supresor tumoral es un gen "ue reduce la pro1a1ilidad de "ue una célula en un organismo multicelular se transforme en una
célula cancer/gena.: 'os genes supresores de tumores se encuentran en las células normales y normalmente inhi1en la proliferación celular e!cesiva. 3na mutación o una deleción de un gen supresor tumoral, aumentará la pro1a1ilidad de "ue se produ*ca un tumor, al perder su función. e esa manera, un gen supresor tumoral alterado es similar a un oncogén. $n las células normales, las prote/nas codificadas por los genes supresores de tumores detienen la progresión del ciclo celular en respuesta a un daño en el AN o a señales de supresión del crecimiento provenientes del medio e!tracelular. Cuando los genes supresores de tumores están mutados o son inactivos, las células no pueden responder normalmente a los puntos de control del ciclo celular, o son incapaces de reali*ar muerte celular programada si el daño del AN es demasiado importante. $sto conduce a un incremento en las mutaciones y a la incapacidad de la célula de dejar el ciclo celular cuando de1er/a convertirse en "uiescente. Cuando los dos alelos de un gen supresor de tumores son inactivos, y hay otros cam1ios en la célula "ue la mantienen creciendo y dividiéndose, las células pueden convertirse en tumorigénicas.; $n muchos tumores, estos genes están ausentes o inactivados, por lo "ue no intervienen reguladores negativos de la proliferación celular, lo "ue contri1uye a la proliferación anormal de las células tumorales. A diferencia de los oncogenes #"ue producen tumores por activación de los protooncogenes normales presentes en la célula%, los genes supresores de tumores intervienen en el proceso tumoral si sufren mutaciones "ue los inactivan, es decir, si se produce una pérdida de función) este tipo de mutación tiene un efecto recesivo, ya "ue para eliminar la actividad, tienen "ue estar mutados los dos alelos #ver tam1ién @ipótesis de nudson%. 0or esta ra*ón, los genes supresores de tumores se denominan a veces genes tumorales recesivos. +utaciones de ganancia de Actividad& ncrementa la actividad del gen, o lo hace activo en circunstancias apropiadas, normalmente son dominantes. $s imposi1le imaginar "ue por una mutación un gen pueda ganar una nueva actividad, pero "ui*á el sitio activo de una en*ima pueda ser alterado de tal forma "ue desarrolle especificidad por un nuevo sustrato. Si esto es as/, Bcómo puede ocurrir la evolución $jemplos en genética humana de genes con ; alelos tan diferentes son raras pero un ejemplo está dado por el locus ADE. 'a diferencia entre los loci A y D está determinada por F cam1ios nucleot/dicos "ue llevaron a cam1ios en G aminoácidos. 0ro1a1lemente sólo uno de estos cam1ios es responsa1le del cam1io en especificidad entre las en*imas alfa282N2acetil22 galactosaminiltransferasa #A% y alfa2822galactosiltransferasa. (am1ién hay muchos ejemplos de la evolución humana donde muchos genes se han duplicado y en consecuencia han divergido en sus especificidades por el sustrato. $n el cromosoma :G hay un pe"ueño grupo de 8 genes relacionados, alfa2:2 antitripsina #AA(%, alfa2:2anti"uimotripsina #AC(% y un gen relacionado "ue ha divergido de tal forma "ue pro1a1lemente ya no sea funcional. 'as relaciones estructurales entre AA( y AC( son muy o1vias y am1os son inhi1idores de proteasas, pero ahora claramente cumplen roles levemente diferentes de1ido a "ue tienen diferentes actividades contra un rango de proteasas y están 1ajo una regulación diferente. Cuando ocurre un cam1io en el AN, lo más normal es "ue corrompa alg>n proceso normal del ser vivo. Sin em1argo, e!isten raras ocasiones donde una mutación puede producir una nueva función al gen, generando un fenotipo nuevo. Si ese gen mantiene la función original, o si se trata de un gen duplicado, puede dar lugar a un primer paso en la evolución. 3n caso es la resistencia a anti1ióticos
desarrollada por algunas 1acterias #por eso no es recomenda1le hacer un uso a1usivo de algunos anti1ióticos ya "ue finalmente el organismo patógeno ira evolucionando y el anti1iótico no le hará ning>n efecto% +utaciones de pérdida de función& isminuye o suprime la actividad de un gen. +ás comunes y de tipo recesivo. $l organismo puede funcionar mientras tenga una copia normal del gen alterado. +utaciones "ue provocan pérdida de inhi1ición del crecimiento celular. $l factor transformante de crecimiento 1eta inhi1e el crecimiento de mucho tipos celulares incluida las células epiteliales y del sistema inmune. 'os mecanismos complejos para regular el ciclo celular son 1lancos para las mutaciones oncogénicas
5. Mencione ) onco#enes $ ) #enes s+resores de t!ores $ los c2nceres a los ,e se les 0a asociado. Onco#enes& @2-as& Asociado con el cáncer de colon, pulmón y páncreas. ret& Asociado con el cáncer de tiroides.
Genes de s+resin t!oral& en 078& Se le asocian varios tipos de cáncer como el de piel, mama, vejiga, pulmón, h/gado y tam1ién el s/ndrome de 'i25raumeni "ue se caracteri*a por la aparición de sarcoma y cáncer de primer grado antes de los G7 años, y se hereda de manera autosómica dominante. en 0:H& Asociado con el cáncer de 0áncreas.
6. E*+li,e la estrctra $ el rol de la telo!erasa. 7Por , se relaciona el c2ncer con la acti-idad de sta8. 'a telomerasa es una ri1onucleoproteina "ue consiste en un componente de A-N denominado @(- human telomerase -NA este consiste en una cadena molde de A-N "ue sirve para la s/ntesis del A-N telomérico y en una su1unidad proteica con funciones catal/ticas y "ue act>an como una transcriptasa inversa semejante a la transcriptasa inversa viral denominada @($-( human telomerase inverse transcriptase. $stos dos componentes son necesarios y suficientes para la actividad de la telomerasa in vitro, aun"ue se demostró "ue varias moléculas adicionales son necesarias para la actividad funcional de la telomerasa in vivo ya "ue estos componentes tienen un papel esencial en la regulación de actividad de esta en*ima. 0or ejemplo, la prote/na (-5:, (-5;, tan"uirasa, (N;, -A0:, 0E(: están involucrados en la interacción con el telómero y regulan la apertura y cierre del telómero permitiendo el acceso al telómero de otros complejos proteicos tales como las telomerasas. 3na variedad de prote/nas y ri1onucleoprote/nas incluyendo @S0IJ as/ como C:, ';;, 0;8, A-:, tam1ién participan en el ensam1laje de la telomersa y facilitan la interacción de la telomerasa con el telómero, otras prote/nas tales como +-::A, NDS:, 3FJ, 3KJ, NA0 y A(+ funcionan en la detección de telómeros cortos y disponen las v/as de respuestas para la reparación de las secuencias teloméricas. 0or tanto la regulación de la actividad de la en*ima in vivo es sumamente compleja, de igual modo, sucede con la regulación de la e!presión genética de los genes "ue codifican para la s/ntesis de las su1unidades en*imáticas.
$studios recientes sugieren "ue podr/amos revertir el proceso de senescencia incrementando de forma artificial la cantidad de telomerasa en nuestras células. ncluso se podr/an revertir algunas atrofias de nuestros tejidos de1idas a la veje*, induciendo la s/ntesis de telomerasa. Sin em1argo hay "ue considerar una consecuencia indirecta de alterar los genes de la inmortalidad celular& el cáncer, ya "ue las células cancerosas, a diferencia de las células somáticas normales, no tienen senescencia tras un n>mero definido de divisiones. $studios demuestran "ue cuando se estimula la actividad telomerasa y se inactiva un gen supresor de tumores #el gen p:HNGa% se produce inmortali*ación celular, lo cual constituye un importante paso hacia la formación de un tumor. +uchas células cancerosas derivan de células somáticas, y se ha compro1ado la presencia de telomerasa en el F72KJL de las l/neas tumorales. $sto no "uiere decir "ue la telomerasa indu*ca el cáncer. $s más, athleen Collins de la 3niversidad de DerMeley en California encontró "ue enfermos con una enfermedad congénita muy poco frecuente, la dis"ueratosis congénita, ten/an niveles de telomerasa anormalmente 1ajos, muriendo no o1stante en muchos casos de cáncer gastrointestinal. A pesar de esta incongruencia, se sa1e "ue la agresividad de las células tumorales está relacionada con sus niveles de telomerasa y "ue niveles altos de este en*ima son indicativos de la malignidad del tumor. -ecientemente la 5A ha autori*ado dos estudios cl/nicos con telomerasa, uno de ellos encaminado a o1tener un mejor diagnóstico del cáncer cervical y el otro para evaluar un fármaco contra la leucemia mieloide. $n apón, está siendo utili*ado en niños con neuro1lastoma GS. Al parecer estos niños tienen un cáncer metastásico, pero los tumores son telomerasa negativos y apro!imadamente el KJL llegan a una remisión espontánea una ve* "ue el tumor ha sido eliminado "uir>rgicamente. $l estudio identifica los "ue son telomerasaOpositivos, de manera "ue puedan ser tratados de una manera más agresiva, de hecho, en la actualidad, una importante l/nea de investigación frente al cáncer se 1asa en la telomerasa como diana frente al cáncer. eron Corporation está desarrollando estos medicamentos antiO telomerasa contra el cáncer, dando 1uenos resultados en células cancer/genas en cultivo. 'as células tratadas reducen sus telómeros y mueren tras, apro!imadamente ;7 divisiones. 'as células tumorales inmortales pueden ser >tiles para inmortali*ar células somáticas mediante hi1ridación celular somática. $sto se consigue mediante la fusión de los citoplasmas de una célula tumoral y una célula somática en cultivo. $sta técnica se reali*a para diferentes fines como puede ser el determinar la u1icación cromosómica de un gen, o para la o1tención de alg>n producto espec/fico como un anticuerpo frente a un determinante antigénico.
