Cancer

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Citogenética molecular
1980 a la fecha
Dutta, 2016.
HIBRIDACIÓN IN SITU CON FLUORESCENCIA
FISH
Hibridación in situ con fluorescencia
 (FISH)
Se hibridan dos moléculas de ADN complementarias y de diferente origen:
1) el ADN “problema” que se desea estudiar 
2) la sonda de ADN que porta la región conocida que se va a analizar
La sonda de DNA se detecta con fluorocromos
Separar las hebras complementarias de la estructura en doble hélice del ADN, tanto la de la sonda como la de la muestra de estudio. 
Se rompen los puentes de hidrógeno que mantienen unidas las dos cadenas del ADN. 
Desnaturalización del ADN
Hibridación
A partir de moléculas de ADN de distinto origen, siempre que la secuencia de nucleótidos sean complementarias. 
Microscopio de fluorescencia
Tipos de sondas
Tinción completa
Centrómeros
Secuencias únicas
Tipos de sondas
Tinción completa
Abarcan todo un cromosoma o una determinada región. 
Podemos detectar alteraciones estructurales o numéricas de los cromosomas, pero sólo en células en metafase. 
Es muy útil cuando tenemos cromosomas de mala calidad.
Tipos de sondas
Centroméricas
Hibridan con las regiones α o β satélites u otras secuencias repetitivas de la región centromérica del cromosoma. 
Son de utilidad para detectar alteraciones cromosómicas numéricas. 
Puede aplicarse sobre células en división o núcleos interfásicos, por tanto podemos detectar anomalías cromosómicas numéricas sin necesidad de tener células en metafase.
Tipos de sondas
Secuencias únicas
(locus específico), 
Hibridan con secuencias cromosómicas muy concretas, correspondiente a una banda cromosómica o a un gen.
Podemos visualizar alteraciones estructurales o numéricas tanto en núcleos en interfase como en metafase. 
Detectar la presencia de células tumorales residuales con una anomalía característica de estirpe o subtipo, por ejemplo t(9;22) en la leucemia mieloide crónica, la t(15;17) que afecta al PML/RARα en la leucemia mieloide aguda.
Ventajas
Analiza regiones cromosómicas específicas o cromosomas completos.
Detecta rearreglos crípticos.
Se pueden analizar células en interfase o metafase.
En células en interfase permite el análisis del orden de cientos o miles. 
Carcinogénesis
Dra. Oreth Montero Ruíz
CARCINOGÉNESIS 
Es el proceso por el que las células normales adquieren mutaciones y comienzan a reproducirse descontroladamente, afectando el balance entre el nacimiento y la muerte celular, creando así tumores principalmente. 
Definición:
El cáncer es una enfermedad que se origina por alteraciones en el material genético que conducen a un fenotipo celular caracterizado por la proliferación descontrolada y la capacidad de invadir órganos vitales.
Enfermedad causada por acumulación de mutaciones, que ocasiona selección clonal de células con crecimiento desordenado.
Muchas alteraciones son adquiridas en células somáticas, mientras que algunas son heredadas. 
CARACTERÍSTICAS DEL CÁNCER
	Propias de las células cancerosas
	Proliferación autónoma, independiente de señales externas.
	Incapacidad para responder a señales que frenan la proliferación.
	Inmortalización que capacita a una división ininterumpida.
	Resistencia a la inducción fisiológica o farmacológica de muerte.
	Alteración del metabolismo energético celular.
	Evasión de la respuesta inmune
	Inestabilidad genómica
Lisker, 2013. modificado de Hanahan D, Weinberg RA: 
Hallmarks of cancer: the next generation. Cell 2011; 144(5):646-74.
CARACTERÍSTICAS DEL CÁNCER
Lisker, 2013. modificado de Hanahan D, Weinberg RA: 
Hallmarks of cancer: the next generation. Cell 2011; 144(5):646-74.
	Implican la interacción con el entorno normal
	Capacidad de inducir angiogénesis tumoral
	Capacidad de reclutar células normales que apoyan la progresión tumoral.
	Capacidad de invadir tejidos vecinos y diseminarse por sangre a órganos distantes.
	Un microambiente con características pro-inflamatorias.
Carcinogénesis
Las alteraciones del material genético se pueden generar por una variedad de eventos:
Físicos: Luz ultravioleta o rayos X, producen dímeros de timina y rupturas del DNA.
Químicos: Humo del tabaco (Alquitrán, hidrocarburos, benzopirenos, N-nitrosonornicotina y metales como el cadmio), Daño en el DNA como mutaciones.
Biológicos: Virus, alteran DNA, alteraciones en la estructura de los cromosomas. 
Daño al DNA.
Mutaciones puntuales (Transiciones GxC o AxT, transversiones GxA o CxT, deleciones, inserciones).
Amplificaciones, o deleciones.
Rearreglos cromosómicos (translocaciones, inversiones, deleciones.
Genes implicados en cáncer
Oncogenes
Genes supresores de tumor
Genes de reparación del ADN. 
ONCOGENES
Los proto-oncogenes codifican proteínas que funcionan como:
Factores de crecimiento.
Receptores de factores de crecimiento.
Transductores de señales.
Factores de transcripción.
La activación de los proto-oncogenes promueven:
la desregulación de la progresión del ciclo celular.
la proliferación desordenada llevando al desarrollo del cáncer.
Mecanismos de activación de los proto-oncogenes
Translocación cromosómica.
Inversiones
Amplificación génica
Mutaciones puntuales
Viral
1960 Nowell y Hungerford describieron la primera aberración cromosómica en leucemia granulocitica crónica al observar la presencia de un cromosoma 22 corto, al que posteriormente llamaron Filadelfia. 
 En 1973 Janet Rowley descubre que el cromosoma 22 corto se debe al intercambio recíproco con el cromosoma 9. 
t(9;22) (q34;q11)
Fusión génica BCR/ABL
Alteración en la regulación de una tirosina cinasa.
 
En el 95% las LGC, en LAL pre-B y en LAM. 
Se presenta como alteración primaria.
Mecanismos de activación de los proto-oncogenes
Translocación cromosómica.
Inversiones
Amplificación génica
Mutaciones puntuales
Viral
AMPLIFICACIÓN GÉNICA
 
Incremento en el número de copias de un gen
Efecto: sobre-expresión
HIBRIDACIÓN IN SITU CON FLUORESCENCIA
FISH
Her2/neu (cáncer de mama)
Factores de transcripción
Señalización
Factores de crecimiento/
Receptores
Reguladores del ciclo celular
Resistencia a drogas
Myc
Ras
EGFR, FGF, HER-2/Neu
CCND1, CCNE, MDM2, CDK4
MDR1, MRP, DHFR
GENES AMPLIFICADOS
Los virus transformantes portan oncogenes
Virus de DNA: codifican proteínas inactivadoras de supresores de tumor
Virus de RNA: portan oncogenes celulares y se comportan como tal
Retrovirus
El retrovirus captura a un gen celular por intercambio de su propia secuencia por la de un gen celular
Mecanismos:
Mutagénesis insercional.- depende de la habilidad viral para activar un proto-oncogen
Transducción.- ganan información nueva en forma de un oncogen, que puede sufrir mutaciones
Ejempos de oncogenes virales y proto-oncogenes celulares
Factor de transcripción
14q24.3-q31
FOS
v-fos
Osteosarcoma de ratón
Factor de transcripción AP1.
1p32-p31
JUN
v-jun
Sarcoma aviario 17
Factor de transcripción.
8q24.1
MYC
v-myc
Mielocitomatosis aviaria
Componente del sistema de transducción de señales.
11p15
HRAS1
v-ras
Sarcoma de rata Harvey
Tirosina-cinasa
9q34.1
ABL
v-abl
Leucemia de ratón Abelson
Receptor para el factor de crecimiento derivado de fibroblastos.
7p13-q22
EGFR
v-erbB
Eritroleucemia de pollo
Subunidad B del factor de crecimiento derivado de plaquetas.
22q13.1
PDGFB
v-sis
Sarcoma simiano
Función
Localización
C-ONC
V-ONC
Enfermedad viral
En condiciones normales participan
controlando el balance entre la
proliferación, diferenciación y la
muerte celular.
La pérdida o inactivación permiten la
transformación celular. 
GENES SUPRESORES DE TUMOR
Genes Supresores de Tumor
Participan en sistemas de reparación del DNA y control de apoptosis, pueden heredarse. 
Inactivados por:
 
deleción
mutación
Genes Supresores de Tumor
Cambios epigenéticos (metilación)
 Knudson: 
Teoría de los dos eventos
Retinoblastoma Rb (13q14) 
segunda mutación somática
Retinoblastoma hereditario:
Retinoblastoma esporádico:
segunda mutación somáticatumor
tumor
primera mutación somática
primera mutación germinal
GENES SUPRESORES DE TUMOR Y ENFERMEDADES MENDELIANAS
Retinoblastoma 			RB1
Tumor de Wilms			WT1
Neurofibromatosis tipo I		NF1
Poliposis adenomatosa familiar	APC
Cáncer de mama			BRCA-1
Melanoma familiar			p16
Síndrome de Li-Fraumeni 
P53 (17p13)
Presencia de mutaciones en P53 en la línea germinal 
Predisposición a sarcomas, cancer de mama, tumores cerebrales, leucemia aguda, carcinoma adrenocortical
?
I
II
III
IV
V
La aparición del cáncer es un proceso de varias etapas 
INICIACIÓN
PROMOCIÓN
PROGRESIÓN
Condiciones del microambiente que promueven la proliferación.
Mutaciones secundarias y aparición del fenotipo tumoral.
Mutación primaria
Varias decadas, requiere estímulos con perioricidad e intensidad específicas.
Instantaneo y heredable fenotipo tumoral maligno.
Instantaneo y heredable. Fenotipo celular transformado.
Cáncer de colon
célula de colon normal	 		
 incremento en la proliferación5q- (APC)
 adenoma I	 mutación de RAS
 adenoma II	 18q- (DCC)
					 adenoma III 17p- (P53)
						 carcinoma otras pérdidas
								 metástasis
Metástasis
Vascularización, invasión del tejido circundante, entrada a la circulación. secreción de factores angiogénicos (Factor de crecimiento endotelial vascular, VEGF )
Invasión del tejido del sitio secundario (Proteasas extracelulares)
Proteasas extracelulares
Enzimas secretadas para la ruptura de la membrana basal y tejido conectivo
Permiten invadir el tejido circundante
Activador de plasminógeno tipo-urocinasa (uPA) 
Metaloproteinasas de la matríz (MMPs): Secreción favorecida por EGF, bFGF, PDGF.
Genes de reparación del ADN
La inactivación condiciona una falla en los mecanismos de reparación que lleva a una inestabilidad cromosómica y al aumento en la tasa de mutación. Este mecanismo puede afectar proto-oncogenes o genes supresores de tumor y favorecer el desarrollo del cáncer. 
Leucemia (Neoplasia hematológica)
Se caracteriza por la proliferación desordenada de células precursoras hematopoyéticas, con la pérdida en la capacidad de diferenciarse.
Diagnóstico
 
Evaluación clínica – palidez, fátiga, pérdida de
 peso, infecciones.
Estudio citomorfológico– observación de
 blastos leucémicos ( FAB), 
 citoquímica (mieloperoxidasa).
Inmunofenotipo – antígenos de superficie 
 específicos.
Citogenético – alteraciones cromosómicas 
 numéricas y estructurales.
Diagnóstico 
Pronóstico 
Tratamiento
LEUCEMIAS AGUDAS
Linfoblástica (LAL)
Mieloblástica (LAM)
L1: Linfoblástica típica
L2: Linfoblástica atípica
L3: Parecida al linfoma 
 de Burkitt
M0: Mieloblástica diferenciada 
 mínimamente
M1: Mieloblástica inmadura
M2: Mileloblástica madura
M3: Promielocítica hipergranular
M4: Mielomonoblástica
M5: Monoblástica pura
M6: Eritroleucemia
M7: Megacarioblástica
LEUCEMIAS CRÓNICAS
Granulocítica (LGC)
Linfocítica
Translocación cromosómica.
Inversiones
Amplificación génica
Mutaciones puntuales
Mecanismos de activación de los proto-oncogenes
t(9;22)
t(9;22) (BCR/ABL)
t(12;21) (TEL/AML1):
Leucemia Aguda Mieloblástica
t(8;21) ETO/AML1
ETO es una proteína nuclear y funciona como represor transcripcional, ejerce esta actividad por asociación con 
 N-cor y recluta a mSin3A y desacetilasas de histonas (HDACs).
t(8;21)(q22;q22)
 Fusión génica ETO/AML1
Se presenta en el 16% de todos
 los casos de LAM
 Se presenta en más del 40 % 
 en el subtipo M2.
 También se ha encontrado en
 los subtipos M1 y M4.
Se asocia con buen pronóstico.
t(15;17)(q22;q12~21)
Fusión génica PML/RAR (receptor- del ácido retinóico).
Se encuentra en el 8% de todos los casos con LAM.
En el 90% de los casos con M3 y M3v.
Requiere para su tratamiento de ATRA (all-trans-retinoic-acid).
t(3;21) AML1-Evi-1
La proteína quimérica previene la transformación leucémica en células hematológicas.
Tiene dos dominios de dedos de zinc.
Evi-1, regulador negativo de expresión génica, aunque también se han descrito activadores transcripcionales.
Leucemia Aguda Linfoblástica
Mal pronóstico
7 - 8%
Hipodiploide y cercano al haploide
Variable
40 – 50 %
Pseudodiploide 46 cromosomas con
Alt. Numérica ó estructural.
Bueno
20 – 30%
Hiperdiploide alto
51-68 cromosomas
Intermedio o bueno.
10 – 15%
Hiperdiploide bajo 
47-50 cromosomas
Pronóstico
Frecuencia
T
Adverso
3
TCR
rearreglos en 14q11
T
Adverso
4
TCR
rearreglos en 7q35
 B
Adverso
5
MYC
t(8;14), t(2;8), t(8;22)
Pre-B
Adverso
1
E2A-HLF
t(17;19)
Pre-B
Adverso
6
MLL
rearreglos en 11q23
Pre-B
Favorable
9
TEL-AML1
t(12;21)
Pre-B
Adverso
4
BCR-ABL
t(9;22)
Pre-B
Adverso
5
E2A-PBX1
t(1;19)
INMUNOFE-NOTIPO
PRONOSTICO
FRECUENCIA
(%)
GENES ALTERADOS
ALTERACION CROMOSOMICA
Alteraciones en el cromosoma 21
Pacientes con LAL en niños
Hibridación in situ con fluorescencia (FISH).
t(12;21) TEL/AML1 8.5 %
Polisomias del cromosoma 21 19.7 %
Copias en tandem de RUNX1 9.8 %
73
Gracias
draorethmontero@gmail.com
Facebook: Dra Oreth Montero