2.4 DNA Schade Reparatie en Anti-Kanker Therapie

Question 1

Wat is BEP?

Answer 1

• Bleomycine (Dubbelstrengs DNA breuken)
• Etoposide (Dubbelstrengs DNA breuken)
• Cisplatine (Interstrand crosslinks)

Methode om kanker te behandelen

Question 2

Wat doet Bleomycine?

Answer 2

Zorgt voor DNA dubbelstrengsbreuken

Question 3

Wat doet Topoisomerase?

Answer 3

Topoisomerase 1 maakt enkelstrengsbreuken, haalt de andere streng door de breuk heen en ligeert daarna de uiteinden

Topoisomerase 2 maakt dsDNA-breuken en haalt er een andere dsDNA doorheen waarna de breuk wordt hersteld

Het begeleidt het uit elkaar gaan van de ketens tijdens replicatie

Question 4

Wat doet Etoposide?

Answer 4

Het remt topoisomerase II
En zorgt zo voor dsDNA breuken (met aan uiteinden covalent gebonden eiwit)

Het is hierdoor een effectief medicijn tegen kanker

Question 5

Wat doet Cisplatine?

Answer 5

Zorgt voor interstrand crosslinks

Question 6

Wat is de therapie bij tumoren in BRCA mutatie dragers (Defect HR)?

Answer 6

BER en Enkelstrengsbreuken
dsDNA breuken in de context van DNA replicatie

Question 7

Wat is synthetische letaliteit?

Answer 7

Bij de behandeling tegen kanker ontstaat er DNA schade

Als er 2 reparatie manieren zijn en manier 2 werkt niet bij tumorcellen, zal wanneer manier 1 wordt geremd, de tumorcellen doodgaan

Question 8

Wanneer wordt er Base Excisie Reparatie gedaan?

Answer 8

Is van belang voor herstel oxidatieve DNA schade of enkelstrengs DNA breuken

Question 9

Wat gebeurd er bij BER?

Answer 9

Een AP endonuclease enzym maakt een breuk in de strengen om ervoor te zorgen dat de kapotte nucleotide eruit wordt geknipt en een abasische site wordt gegenereerd

Question 10

Wat doet PARP1?

Answer 10

PARP1 bindt aan de enkelstrengs DNA breuken en modificeert eiwitten door poly ADP ribose staart toe te voegen. Het maakt de reparatie van enkelstrengs breuken (BER) efficiënter

Question 11

Wat gebeurd er als PARP1 niet goed werkt?

Answer 11

De enkelstrengsbreuken worden langzamer gerepareerd. Dit is een probleem, omdat een enkelstrengsbreuk tijdens de replicatie een eenzijdige dubbelstrengsbreuk wordt

Bij dsDNA breuken zijn NHEJ en HR mogelijke reparatiemechanismen. Er is nu echter, maar 1 DNA uiteinde waardoor NHEJ niet toegepast kan worden

Geen herstel door niet-homologe DNA eind verbinding (NHEJ)
Homologe recombinatie essentieel voor herstel DNA replicatie-geassocieerde éénzijdige dubbelstrengs breuk

Question 12

Hoe gaat HR?

Answer 12

Eerst is er sprake van ligatie
Door HR komen er RAD51 filamenten op het DNA en zorgen dat de streng kan zoeken naar zijn complementaire streng

De replicatievork is dan hersteld

Question 13

Wat is BRCA geassocieerde borstkanker?

Answer 13

Erfelijke vorm van borstkanker: 5-10% van de gevallen

Dragers met BRCA1/2 mutaties (Heterozygoot) hebben verhoogde kans op ontwikkelen kanker (Borst-, ovarium- en prostaat)

Inactivatie van het gezonde allel in tumorcellen voornamelijk door LOH

Fenotype van BRCA1/2 mutatie dragers erft autosomaal dominant over

Question 14

Hoe gaat de synthetische letaliteit bij BRCA deficiëntie?

Answer 14

Endogene bronnen kunnen zorgen voor enkelstrengs DNA breuken welke worden hersteld door BER. Voor BER is PARP nodig

Als een PARP remmer wordt gegeven kan de breuk niet hersteld worden. De efficiëntie ss breuk herstel omlaag. Er is dan een ophoping van enkelzijdige dubbelstrengsbreuken. In een BRCA proflicentie cel (Normale cel) is HR werkzaam en worden de breuken hersteld

In een BRCA deficiënte cel is HR verstoord en kan de breuk niet hersteld worden. De cel gaat dood -> Synthetische letaliteit

PARP remmers kunnen er dus voor zorgen dat het beschadigde DNA (Wat kwaadaardig kan worden) niet wordt gerepareerd en de groei van BRCA deficiënte tumoren wordt geremd

Question 15

Welke 3 stappen worden doorlopen voordat medicijnen in de kliniek komen?

Answer 15

• Experimenten met cellijnen
• Dier experimenten
• Klinische studies

Question 16

Welke effect heeft hyperthermie?

Answer 16

Vergroot de effectiviteit radiotherapie

Question 17

Wat is hyperthermie?

Answer 17

Lokaal verwarmen van tumoren
60-90 minuten 41-43 °C
Real-time thermometrie met behulp van MRI scanners

Question 18

Wat is het effect van hyperthermie op RAD51?

Answer 18

Hyperthermie resulteert in de afbraak van BRCA. RAD51 zal nu niet meer ophopen zoals bij radiotherapie

Hyperthermie zorgt als het ware voor een BRCA mutatie waardoor de PARP1 remmer nu ook effectief is. Combi hyperthermie en PARP remmer remt de tumorgroei

Hyperthermie zorgt dat HR niet werkt

Question 19

Bij welke blootstellingen komt BER in actie?

Answer 19

Ioniserende straling, zuurstofradicalen, alkylerende stoffen en spontane reacties

Er ontstaan dan Uracil, a-basische sites, 8-oxoguanine, ssDNA breuken

Question 20

Bij welke blootstellingen komen HR en NHEJ in actie?

Answer 20

Ioniserende straling, antikanker medicatie (cisPT, MMC, 5-FU)

Er ontstaan dan interstreng, cross-links en dsDNA breuken

Question 21

Bij welke blootstellingen komt het mismatch repair systeem tot actie?

Answer 21

Replicatiefouten:
- A-G mismatch
- T-C mismatch
- Inserties, deleties

Question 22

Wat houdt therapie op maat in?

Answer 22

Tumoren in BRCA mutatie dragers (Defect HR:
- Base Excise reparatie en enkelstrengsbreuken
- DNA dubbelstrengsbreuken in de context van DNA replicatie

Hyperthermie als anti-tumor therapie