CM10 - Bases moléculaires Flashcards
Quel % du génome humain est codant?
1.2% seulement.
Le reste est surout des éléments régulateurs.
Qu’est-ce qu’un gène?
Unité de transmission génétique.
Contient de l’information pour :
- Polypeptide (protéine).
- Molécule ARN fonctionnelle (miARN, ARNr, ARNt).
Lors de la transcription, qu’est-ce qui arrive aux introns et exons?
Introns sont excisés.
Variations dans les gènes.
1) Polymorphismes : plus fréquents (>1% pop.) et ne causent pas de maladie.
2) Mutations : causent maladie. Deux types : germinales (héritées et dans toutes les ¢) ou somatiques (acquises et dans slm qq ¢ différenciées).
Qu’est-ce que sont les polymorphismes?
Les petites différences de séquence entre les individus.
Permet une diversité génétique dans une population.
Comment se nomment les différentes forment de gènes?
Allèles.
Mutations à petite échelle.
- Mutation ponctuelle : on remplace un seul nucléotide.
- Insertion/Déletion.
Sous-types de mutations ponctuelles.
- Silencieuse : mutation qui finit par coder pour la même protéine.
- Non sense : code pour une protéine non fonctionnelle (STOP).
- Mis sense : code pour une autre protéine. Si conservative, à peu près la même fonction. Si non-conservative, nouvelle fonction acquise par la protéine.
Qu’est-ce qu’une frame shift mutation?
On insère un nucléotide, ce qui décale tous les triplets par la suite et change le reste de la protéine.
Mutations à grande échelle.
- Délétion.
- CNV.
- Amplification.
- Réarrangement (fusion/translocation).
Quel gène est souvent muté dans une déletion?
Rétinoblastome (RB).
Quel gène est souvent muté dans une amplification?
HER2.
À quel cancer est-ce qu’on associe souvent une translocation?
Lymphome de Burkitt ( t(14;18)).
Autres types de lésions génétiques qui ne sont pas des mutations?
- microARN : change l’expression des proto-oncogènes et gènes suppresseurs.
- modifications épigénétiques : méthylation de l’ADN et modification des histones.
Qu’est-ce qu’un biomarqueur?
Un élément qu’on va mesurer pour nous donner des indications sur :
- processus biologiques normaux.
- processus pathogènes.
- réponses pharmacologiques à une intervention thérapeutique.
Types de biomarqueurs.
- De prédisoposition : identification des individus à risque de développer une maladie.
- De diagnostic : détection de la maladie.
- De pronostic : information sur le pronostic et risque de récidive.
- Prédictif: prédiction de réponse au traitement.
Biomarqueur de prédisposition + pour quel cancer?
BRCA1, BRCA2.
Cancer du sein et des ovaires.
Biomarqueur diagnostic + pour quel cancer?
BCR-ABL.
Leucémie myéloïde chronique.
Biomarqueur pronostic + pour quel cancer?
ER, PR.
Bon pronostic du cancer du sein.
Biomarqueur prédictif + pour quel cancer?
HER2.
Cancer du sein.
Est-ce que le cancer est une maladie génétique?
Oui, on a une accumulation de mutations sur l’ADN qui dérègle le fonctionnement normal des gènes.
Causes de mutations génétiques.
- Agents environnementaux (carcinogènes).
- Héréditaire.
- Spontanée.
Mutations conducteurs vs passagers.
Conducteurs (« driver mutations ») :
- Mutations dans gènes de cancer.
- Contribuent au développemetn ou progression du cancer.
Passagers (« passenger mutations ») :
- Mutations dans gènes autres.
- Généralement silencieuses/neutres, mais pourraient éventuellement évoluer pour avoir un effet.
- Retrouvées en grandes quantités dans les cancers à exposition carcinogène.
V ou F : la carcinogénèse est une transformation néoplasique qui se fait en une étape.
FAUX.
Plusieurs étapes !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
À chaque étape, des mutations aléatoires surviennent. Chaque nouvelle mutation est vraiment sélectionnée et ces changements sont imprégnés de façon permanent à la ¢. C’est pour ça qu’au début les tumeurs sont très clonales, mais qu’à la fin elles sont hétérogènes.
AUSSI, ça prend ABSOLUMENT l’accumulation de mutation (une seule mutation ne va pas causer le cancer).
4 classes de gènes de cancer.
- Proto-oncogènes.
- Suppresseurs de tumeurs.
- Anti-apoptotiques.
- Gènes de réparation de l’ADN.
- Gènes d’interaction tumeur-hôte.
Hallmarks du cancer.
Comment est-ce qu’on sait si un test est positif en immunohistochimie?
Quand c’est vraiment brun, c’est positif.
Test FISH
ISH = hybdridation in situ.
F = microscopie à fluorescence.
C’est une technique d’hybridation sur des chromosomes de sondes d’ADN complémentaires.
But : détecter un défaut génétique (mutation) de grande taille : amplification, délétion, translocation.
Sonde FISH
- Courte séquence d’ADN/ARN.
- Spécifique à la cible souhaitée.
- Marqué avec fluorochrome (rouge, vert, orange, jaune).
Si la séquence qu’on insère est complémentaire, l’ADN va s’hybrider
Types de sondes FISH
Comment lire un test FISH?
1) Présence/absence de signal cible (quantité).
2) Distribution spatiale (localisation).
Qu’est-ce que ce test FISH signifie?
Délétion.
Car un seul point rouge.
Que signifie ce test FISH
Normal. Le vert est le chromosome du gène et le rouge est le gène spécifique.
Si on avait plein de points rouges, ça pourrait être HER2neu.
2 types de sondes pour le réarrangement des chromosomes.
1) Sondes de fusion.
2) Sondes de séparation (break-appart).
De quoi auraient l’air les sondes de fusion en test FISH?
De quoi auraient l’air les sondes de séparation au test FISH?
Quelle tumeur présente une amplification du gène HER2? Comment faites-vous pour le savoir? Quel est le rôle du gène HER2 dans le cancer du sein?
La tumeur 1.
Plein de points rouges.
HER2 = proto-oncogène.
Qu’est-ce qu’un proto-oncogène? Un oncogène?
Proto-oncogène : Gènes cellulaires normaux impliqués dans la croissance et prolifération cellulaire.
Oncogènes : version mutée ou surexprimée d’un proto-oncogène.
- Mutation activatrice (« gain-of-function ») : activation « constitutive » indépendante.
- Effet dominant dans la ¢.
Dominant = besoin d’une mutation sur seulement 1 des deux allèles.
Fonction des oncogènes
Par coeur.
Le schéma pour se rappeler de tous les facteurs.
Mécanismes d’activation des oncogènes et un exemple pour chacun.
– Mutation ponctuelle : KRAS pour cancer colorectal.
– Amplification génique : HER2-Neu pour cancer du sein.
– Translocation : BCR/ABL pour LMC.
– Surexpression (boucle autocrine) : plus rare.
Est-ce que la mutation/activation seule d’oncogènes est suffisante pour causer une prolifération cellulaire incontrôlée?
Non pcq mécanismes de défenses (notamment sénescence et apoptose). Pour que l’oncogène ait effet, il doit y aussi avoir une mutation dans ces mécanismes de défense.
Mutations germinales vs somatiques.
Gènes supresseurs de tumeurs.
Mode d’action récessif.
- Type « gouverneur» ou type « gardien ».
- Prototypes : RB, TP53.
Hypothèse de Knudson (1974).
Two-hit hypothesis : deux événements génétiques requis pour inactiver le gènes RB.
Distinguer les formes sporadique et familiale du rétinoblastome.
Sporadique : deux mutations acquises dans la vie.
Familiale : première mutation est déjà dans TOUS les gènes dès le départ.
Gène RB
- Gène «gouverneur» (décide si la ¢ continue oun on dans son cycle cellulaire).
- Perte de fonction retrouvée dans plusieurs cancers.
- Fonction principale : frein à la croissance ¢ en contrôlant la transition G1/S du cycle ¢.
TP53
- Gardien du génome.
- Gène le plus fréquemment muté dans les cancers humains (70% des cancers).
-
Normalement, activation par stresseurs internes : Arrêt phase G1 (quiescence) et activation
réparation ADN, cause sénescence et apoptose si la ¢ n’est pas clean.
Autres gènes suppresseurs de tumeurs
TGF-B.
Inhibition de contact (E-cadhérine, APC, B-caténine WNT).
Quel % des cancers du sein est héréditaire?
5%.
Gènes à haut risque du cancer du sein.
- BRCA1 et BRCA2.
- TP53 (Li-Fraumeni).
- PTEN (Cowden).
BRCA1 et BRCA2
- Gènes de réparation de l’ADN (recombinaison homologue).
- Une mutation germinale de ces gènes est fortement associée au cancer du sein précoce.
- Autres cancers associés :
- BRCA1 : ovaires, prostate.
- BRCA2 : ovaires, pancréas, prostate.
Pourquoi, malgré tout, les cancers sont rares?
Pcq le corps humain est normalement capable de tuer les ¢ anormales.
Capacité des cellules de détecter et réparer dommages à l’ADN (ou de mourir par apoptose…)
– Maintenir intégrité du génome malgré division cellulaire.
– Prévenir développement cancer.
Trois systèmes de réparation de l’ADN.
1) Mésapparriement.
2) Excision.
3) Recombinaison.
Mode d’action récessif.
Nommer un exemple pour chaque système de réparation de l’ADN.
1) Mésapparriement : Syndrome de Lynch.
2) Excision : exposition aux rayons UV.
3) Recombinaison : BRCA1, BRCA2.
Comment détecter les mutations?
ADN.
Sources possibles d’ADN?
- Sang.
- Tissu frais.
- Tissu congelé.
- Frottis cytologique.
- Tissu paraffiné.
- Blocs cellulaires.
Différentes méthodes de détection des mutations
1) Séquençage Sanger.
2) PCR.
3) Séquençage de nouvelle génération (NGS).
J’imagine un test de sérologie pour analyser les mutations sur l’ADN? Suivi d’un PCR?
Effet de Warburg.
Les tumeurs favorisent la glycolyse aérobique comme source d’énergie (même si seulement 2 ATP par glucose).
But : générer des métabolites (précurseurs) pour la synthèse de composantes cellulaires (ADN, ARN, protéines, lipides, etc…).
Qu’est-ce qui favorise l’effet Warburg? Qu’est-ce qui s’oppose?
Favorisé par : proto-oncogènes (RAS, MYC, récepteurs des facteurs de croissance).
Opposé par : gènes suppresseurs de tumeur (PTEN, TP53).
Deux variantes des lymphomes de Burkitt
- Endémique (africaine)
- Sporadique.
Similitudes: histologie et altréation des molécules.
Différences : présentation clinique et virologique.
Méthode d’activation de l’oncogène MYC.
Translocation.
Méthodes de détection des translocations.
1) FISH.
2) PCR (Polymerase Chain Reaction).
3) Séquençage nouvelle génération (NGS).
Étapes de l’analyse du biomarqueur : du tissu au séquençage.
1) On prend une partie de la tumeur.
2) Microdissection.
3) Extraction d’ADN.
4) PCR temps réel.
Comment le PCR permet de détecter les translocations?
Si on a une translocation, la réaction PCR va se faire, mais sans translocation on va rien avoir.
Combien y a-t-il de chromosomes?
S’agit-il d’un homme ou d’une femme?
Que remarquez-vous au sujet de ce caryotype?
Quel est votre diagnostic?
1) 46.
2) Femme.
3) Translocation 14;18.
4) Lymphome folliculaire.
Qu’est-ce qu’un lymphome folliculaire?
- Juxtapose le promoteur des immunoglobulines (IgH) à BCL-2.
- Résultat : surexpression de la protéine anti-apoptique (BCL2).
Comment est-ce qu’un cancer évite l’apoptose?
Interférence avec voie intrinsèque :
- Inactivation des gènes pro-apoptotiques (TP53 et gènes connexes).
- Surexpression gènes anti-apoptotiques (BCL2).
Agents carcinogènes infectieux.
– Virus ARN oncogènes (HTLV-1).
– Virus ADN oncogène (HPV, EBV, HHV-8, HBV, polyomavirus).
– Helicobacter pylori.
Mécanismes d’action des agents carcinogènes infectieux?
- Protéines virales oncogéniques.
- Inflammation chronique.
- Intégration virale génome cellule.
Qu’est-ce que le VEGF?
Par quelles cellules est-il produit?
Qu’elle est l’implication de l’angiogenèse pour la formation des métastases?
1) Vascular Endothelial Grow Factor (promeut l’angiogénèse).
2) Toutes les ¢ peuvent le produire (stromales, inflammatoires, tumeurs).
3) Aide en formant de nouveaux vaisseaux.
Qu’est-ce qu’on voit ici?
Des ¢ épithéliales qui inflitrent un ganglion.
Voie de signalisation EGFR et impact d’une mutation de RAS.
Dans la voie, il y a une protéine (RAS) qui est souvent mutée dans le cancer. Donc même si on bloque l’EGFR en amont, on va quand même avoir une réponse en aval à cause du RAS activé qui signale la prolifération.
C’est justement ce qui confère une résistance au traitement anti-EGFR (Bloquer EGFR ne change rien).
Donc qu’est-ce qu’il faut impérativement faire avant de déterminer le traitement d’un patient avec un cancer du colon?
Le tester pour la mutation KRAS afin de voir s’il aurait une certaine résistance aux traitements anti-EGFR.
Quelle est l’utilité de la pathologie moléculaire dans les thérapies ciblées?
L’évaluation du statut mutationnel permet de prévoir la réponse au traitement !
Analyse d’un biomarqueur moléculaire : différence dans les étapes du séquençage pour RAS.
SNG (multiples gènes).
PCR (gène unique).
Stratégies de séquençage.
- Séquençage d’un gène unique.
- Séquençage nouvelle génération.
Qu’est-ce que le syst. immunitaire reconnaît afin d’éliciter une réponse immunitaire T-dépendante contre les tumeurs?
– Néo-antigènes (mutations « passagers »).
– Protéines rares/peu exprimées de façon normale.
– Protéines virales oncogènes.
Que voyez-vous?
Y-a-t’il autre choses que des cellules néoplasiques?
Réponse immunitaire, car il y a bcp de lymphocytes.
Quels sont les mécanismes d’évasion du système immunitarie employés par les cancers?
1) Sélection sous-clones peu immunogènes (c’est d’éliminer les molécules trop antigéniques).
2) Réduction expression CMH classe I.
3) Immunossupression par protéines inhibitrices.
