DNA-schade reparatie en anti-kanker therapie Flashcards
gevolgen blootstelling aan agentia (3)
o Tijdelijke celcyclus blokkade: het delingsproces wordt tijdelijk stopgezet–> tijd voor herstel
o Apoptose: remming van transcriptie en replicatie kan–> apoptose (en dus veroudering)
o Kanker/ erfelijke ziekten
BEP
BEP was in 1996 de standaard om kanker te behandelen: bleomycine, etoposide en cisplatine
bleomycine
Bleomycineo–> DNA-dubbelstrengsbreuken door oxidatieve radicalen te concentreren dicht bij het DNA
bijwerking is vermindering van longfunctie (10%)
etoposide
Etoposide (topoisomerase remmer)–> DNA-dubbelstrengsbreuken ook, maar op een andere manier dan bleo–> effectief samen
remt topoisomerase 2, bevriest het eiwit-DNA complex: genereert dubbelstrengs DNA-breuken met aan de uiteinden een covalent gebonden eiwit, dus –> remming als topo2 de ruggengraat van DNA al heeft geknipt
- Topoisomerase 2: laat DNA ontwarren tijdens het uit elkaar gaan van strengen–> 2 windingen uit gehaald–> DNA-strengen aan elkaar gezet–> replicatie
- Topoisomerase 1: trekt een streng DNA uit de helix–> knipt–> splicet weer terug aan elkaar–> een winding minder
cisplatine
Cisplatine–> interstrand crosslinks
VIP
VIP: etoposidem, ifosfamide en cisplatine zorgt niet voor een verminderde longfunctie
Ifosfamide
alkylerende stof, maakt DNA schde die door BER moet worden gerepareerd
BER
BER: is van belang voor het herstel van oxidatieve DNA-schade of een enkelstrengs breuk
o Een AP endonuclease enzym maakt een breuk in de strengen–> kapotte nucleotide eruit geknipt–> abasische site in het DNA–> beschadigde DNA kan worden vervangen
o Bij het inzetten van de reparatie van de enkelstrengs DNA-breuk is PARP1 betrokken: bindt aan enkelstrengs breuken en modificeert eiwitten door een poly-ADP-ribosestaart toe te voegen–> stabiliseert de breuk–> herstel wordt bevorderd
o PARP1 is werkzaam op de splitsing naar de lange of de korte route: zorgt voor efficiëntie
o Replicatie van een DNA-molecuul met een enkelstrengs breuk resulteert in een eenzijdige dubbelstrengs-breuk doordat de replicatie wordt gestopt bij het stuiten op de breuk
o Bij dubbelstrengs breuken zijn niet-homologe DNA-eindverbinding (NHEJ) en HR mogelijke reparatiemechanismen, hier is maar 1 DNA uiteinde–> NHEJ kan niet, alleen HR (RAD51 bel)
o HR is essentieel voor herstel van DNA-replicatie geassocieerd eenzijdige dubbelstrengsbreuk
o Ligatie–> via HR kunnen RAD51-eiwitten aan het DNA binden–> die ene streng kan op zoek naar zijn complementaire streng
mutaties in BRCA1 en 2
Mutatiedragers in BRCA1 of 2 (heterozyg) hebben hoge kans op: kanker: borst, ovarium en prostaat
o Inactivatie van het gezonde allel in tumorcellen komt m.n. door LOH (loss of heterozygosity)
o Het fenotype van BRCA1 en 2 mutatiedragers erven AD over: penetrantie is erg hoog
Penetrantie: kans op ontwikkelen van kanker gedurende het hele leven
enkelstrengs DNA-breuken en dubbelsterngs DNA-breuken
Endogene bronnen kunnen enkelstrengs DNA-breuken veroorzaken, worden hersteld door BER waarvoor PARP nodig is
o Bij PARP-remmer kan de enkelstrengse breuk niet meer worden gerepareerd–> ophoping van enkelzijdige dubbelstrengsbreuken
o In BRCA-proficiënte cel zonder mutatie in BRCA is HR werkzaam–> dubbelstrengs hersteld
o In BRCA-deficiënte cel is HR gestoord–> dubbelstrengs niet hersteld–> cel dood: synth leth
o Via synthetische lethaliteit kunnen PARP-remmers–> enkelzijdige dubbelstrengs-breuken gegenereerd–> kan niet gerepareerd–> groei BRCA-deficiente tumoren geremd
3 stappen voordat meds kliniek in gaan
experiment met cellijnen–> dierexperimenten–> klinische studies
fase 1 en 2 klinische studies
- Fase 1 klinische studie: onderzoek naar specificiteit, effectiviteit, farmacokinetiek, farmacodynamiek en dosering
- Fase 2 klinische studie: bij patiënten die eigenlijk al uitbehandeld zijn: PARP laat tumor hier krimpen bijvoorbeeld
hyperthermie bij radiotherapie
Hyperthermie vergroot de effectiviteit van radiotherapie: hierbij tumor lokaal verwarmd tot 42^C voor 60-90 min: kan DNA-schade reparatiemechanismen remmen–> radiotherapie effectiever
o RAD51 is belangrijk voor dubbelstrengs DNA-breukherstel door HR
o Radiotherapie–> RAD51 hoopt op op ontstane DNA-schade want hyperthermie–> afbraak BRCA–> RAD51 hoopt niet op op de DNA-schade: hyperth –> BRCA-mutatie–> PARP-remmer effectief
