Génétique du cancer Flashcards

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1
Q
  1. Qu’est ce qu’un cancer?

2. Ou peut prendre naissance un cancer? Donc, cancers issus d’ou?

A
  1. Ensemble de maladies caractérisées par une proliferation illimitée de cellules capables d’échapper à une mort cellulaire programmée (apoptose), ce qui entraine la formation de “cellules excedentaires” pouvant se disperser dans l’organisme.
  2. Un cancer peut prendre naissance dans chaque partie du corps humain (ou presque): il existe ainsi plusieurs types de cancers issus de
    a) plusieurs types d’organes
    b) de tissus et
    c) de cellules associées a ces tissus.
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2
Q

Classification des cancers

  1. Lorsqu’un cancer apparaît dans un épithélium: tissu recouvrant les surfaces internes (tissu de revetement des organes) ou externes (épiderme) comment appelle t on ceci ?
  2. Sarcome ?
  3. Cancer hematopoïetique? Lymphomes? Leucemies?

Cancers de cerveau et de

A
  1. Un carcinome. Les carcinomes sont les formes les plus communes (85%) de cancer (sein, prostate, poumon, côlon..)
  2. Lorsque les cellules cancéreuses apparaissent dans un tissu de support (os, muscles, cartilages…)
  3. Lorsque le cancer affecte le sang ou les organes lymphoïdes.

Lymphomes: moelle rouge des os où les cellules du sang se forment et tissu lymphoïde.

Leucémies: tissus de la moelle osseuse respo. de la production des globules blancs.

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3
Q

Point commun de tous les cancers?

A

Ils sont une maladie génétique resultant d’alteration se manifestant au niveau du génome d’un individu donné.

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4
Q

Cancer: maladie genetique

  1. Alterations génomiques associées au cancer?

genetiquement, les cellules d’une mm tumeur ne sont pas ttes identiques !!

  1. La tres grande majorité des cancers sont la consequence de quoi? Sinon?

Il peut y avoir des mutations et pas developper de cancer aussi, mais ce que ces mutations font c rendre la personne plus susceptible!

A
  1. Elles vont de quelques mutations à de nombreux réarrangements chromosomiques (insertions, deletions, aneuploïdie…).
  2. Consequence de mutations somatiques non transmissibles.
    Seulement 1% des cancers sont associés avec des mutations germinales qui peuvent se trasnmettre à la descendance.
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5
Q

Origine clonale des cellules cancereuses

  1. Explique ?
  2. Comment pouvons nous appeler ca ?

Consequemment, une tumeur peut etre composee de differentes populations monoclonales de cellules qui peuvent etre phenotypiquement heterogenes.

GENOTYPIQUEMENT ET PHENOTYPIQUEMENT NON IDENTIQUES.

A
  1. A l’int. d’une cellules cancereuses, il y a des sous populations. La selection naturelle va en choisir une preferablement et l’autre va arreter de se diviser tandis que la pop. “fit” continue. Nouvelle mutation sur cette pop -> nvelle sous-pop.
  2. Dans les cas des cancers, on peut penser a une mut. “originelle”, suivie de plusieurs “round” de mutations successives et de selection.
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6
Q

Les modeles du cancer

Deux modeles ont ete proposés afin d’expliquer la proliferation des cellules cancereuses:

  1. Modele stochastique?
  2. Modele des cellules souches cancereuses (CSC)?
    Comment definit-on donc les CSC?

Plusieurs cancers repondent au deuxieme modele.

A
  1. Toutes les cellules composant la tumeur detiennent un potentiel oncogenique similaire qui est activé de maniere aleatoire et a faible frequence. Chaque cellule d’une tumeur est potentiellement capable de re-induire celle-ci, ce qui justifie les approches therapeutiques visant a éradiquer le maximum de cellules malignes.
  2. Seule une petite sous-pop. de cellules au sein de la tumeur dispose d’une capacite significative de proliferer et de regenerer une nouvelle tumeur analogue a la tumeur primaire, tandis que les autres cellules tumorales sont en phase terminale de differenciation et vouées a la mort.

comme les rares cellules de la tumeur qui sont capables d’induire et d’entretenir une proliferation qui reconstitue la tumeur lorsque ces CSC resistent a tout traitement.

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7
Q

Les cellules souches

  1. Ce sont des cellules precurseurs ayant 2 capacités ?
  2. De quelle maniere se divisent les cellules souches ?
  3. Durant le processus de differentiation, que se passe-til ?
A
  1. La capacite de s’autorenouveller et la capacite de se differencier (se developper en cellules matures qui remplissent ensuite les fonctions specifiques des differents tissus et organes).
  2. De facon asymetrique
  3. Les cellules souches se transforment en cellules progénitrices et ensuite en cellules matures completement différenciées (deviennent un organe genre).
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8
Q

Les CSC

  1. Les cellules souches normales et une minorité (- de 1%) de cellules cancereuses (les CSC) ont des proprietes similaires?

Les cellules differenciées ne se divisent plus et ont perdu la capacite de trasnmettre le cancer.

  1. Que suggère le modele des cellules du cancer?
A
  1. Capables de s’autorenouveler et capables de se differencier (devenir des cellules specialisées).
  2. Suggere que les tumeurs poussent comme des tissus normaux de l’organisme, avec des cellules souches au depart d’un systeme organisé qui produit de nouvelles cellules pr permettre a un tissu de grandir.
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9
Q

Modele des CSC

Selon ce modele, les tumeurs contiennent:

  1. Des cellules souches du cancer ?
  2. Des cellules d’amplification transitoire (progénitrices)?
  3. Des cellules tumorales spécialisées?

A l’avenir, des molecules ciblant les CSC pourraient etre combinees avec les therapies actuelles.

A
  1. Se divisent et alimentent la croissance tumorale. Ces cellules peuvent s’autorenouveler et aussi produire des cellules plus matures appelées cellules d’amplification transitoire.
  2. Se divisent un certain nombre de fois avant de se differencier en cellules tumorales specialisées.
  3. Ne se divisent pas et donc ne contribuent pas a la croissance tumorale.
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10
Q
  1. Comment s’effectue l’apparition d’un cancer ?

2. D’ou provient l’avantage selectif du cancer?

A
  1. Selon un processus en plusieurs etapes au cours desquelles l’accumulation, au fils des divisions cellulaires, d’anomalies sur differents genes/chromosomes confere un avantage selectif au clone malin.
  2. Du fait que le cancer est lié a une perturbation de la division cellulaire (proliferation anormale)!
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11
Q

Embryogénèse: chronologie des evenements cellulaires majeurs

  1. Proliferation cellulaire?
  2. Differenciation cellulaire?
  3. Apoptose (mort cellulaire programmee)?
A
  1. Cellules souches s’engagent dans la voie de formation de cellules progenitrices des differents types cellulaires de l’embryon.
  2. Lorsque le nb de cellules a attent sa taille maximum, le processus de proliferation cesse et le processur de differenciation prend le relai. Des groupes de cellules acquierent alors un phenotype differencié, caractéristique du tissu considéré.
  3. Selon les tissus/organes, une proportion cariable de cellules differenciees s’engagent dans la voie de l’apoptose.

Pr eviter une diminution du nb de cellules du tissu, des cellules souches de l’organe s’engagent alors dans le programme de proliferation et le cycle recommence !

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12
Q

Le cycle cellulaire

  1. Que veut dire une cellule en quiescence ou G0?
  2. Que peuvent faire les cellules en G0?
  3. A partir de quoi peut etre amorcé ce cycle? Que se passe-til ensuite?
A
  1. La plupart des cellules ds un organisme adulte ne se recyclent pas. Elle sont dans un etat ou il n ya pas de progres de G1 vers S.
  2. Peuvent retrouner au cycle cellulaire et re-initier la progession G1-S et la proliferation cellulaire
  3. Regulation positive du cycle cellulaire par les facteurs de croissance. La cellule entre alors dans la phase G1 du cycle, puis S puis G2 et se termine par la mitose avec formation de deux cellules files identiques a la cellule mere.
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13
Q

Une cellule normale ne prolifere que si elle recoit les signaux de proliferation adequats.

  1. Comment est ce que les facteurs de croissance, comme le facteur EGF, activent la proliferation ?
  2. Que declenche cette liaison?
  3. Jusquou parvient la signalisation (voie mitogene) et qu’active t elle ?

Voie mitogene = voie d’activation de la proliferation cellulaire

A
  1. En se liant aux recepteurs presents a la surface des cellules, comme le recepteur EGFR.
  2. Declenche dans la cellule une cascade d’activations en chaine de plsrs prot. qui s’organisent en une voie de signalisation de la proliferation appelle voie mitogene.
  3. Jusquau noyau et active l’expression des genes de la proliferation cellulaire.
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14
Q

Points de controle du cycle cellulaire

Le deroulement du cycle cellulaire est verifié au niveau de points de controle pendant les phases du cycle cellulaire.

  1. Que determinent les points de controle?
  2. En cas de probleme, des mecanismes de regulation font quoi ?
A
  1. Si le cycle cellulaire peut progresser au sein d’une phase ou sil peut passer a la phase suivante.
  2. Provoquent l’arret du cycle au niveau de ces points de controle, pr permettre, par exemple, la reparation de dommages dans l’ADN, le reajustement des chromosomes sur le fuseau mitotique ou encore pr enclencher un programme de suicide cellulaire (apoptose) en presence d’alterations trop importantes.
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15
Q

Points de controle du cycle cellulaire

  1. Premier point de controle du cycle cellulaire ? Se situe ou et decide quoi ?
  2. Quelle est la proteine gardienne de ce point ?
  3. Que fait cette proteine?
A
  1. Point de restriction. Se situe en phase G1 et decide si un nouveau cycle cellulaire doit etre lancé par la cellule.
  2. La proteine Rb.
  3. Detecte si les signaux de proliferation recus par la cellule (facteurs de croissance) justifient par leur intensite l’initiation dun cycle cellulaire.

Si les signaux sont suffisamment intenses, ils INACTIVENT Rb, ce qui permet l’expression des genes de la proliferation et par consequence l’entree de la cellule dans un nouveau cycle cellulaire.

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16
Q

Points de controle du cycle cellulaire

  1. Deuxieme point de controle du cycle cellulaire?
  2. Quand est il activé?
  3. Que fait l’activation de ce point?
A
  1. Point de controle de la phase S.
  2. Quand :
    a) cellule na pas atteint la taille necessaire pour poursuivre dans le cycle.
    b) dommages de l’ADN sont detectés
    c) Systeme de replication de l’ADN est bloqué
  3. Arrete TEMPORAIREMENT le cycle cellulaire. Il n’est desactive que lorsques les anomalies detectees sont resolues, ce qui autorise la reprise du cycle.
17
Q

Points de controle du cycle cellulaire

  1. Troisieme point de controle du cycle cellulaire?
  2. Se situe ou ?
  3. Comment est il inactivé?

Mitose suivie de division cellulaire: la cellule mere se scinde pr finalement donner naissance a deux cellules filles qui reviennent chacune en phase G1 (si les facteurs de croissance sont en qte suffisante) ou en phase G0.

A
  1. Point de controle G2/M
  2. transision entre phase G2 et phase M.
    En phase G2, la cellule repare les derniers dommages eventuellement presents sur l’ADN.
  3. Une fois la reparation de l’ADN terminée, point de ctrl inactivé et la cellule entre en phase M.

EN PRESENCE D’ALTERATIONS TROP IMPORTANTES, LES MECANISMES DE REGULATION ENCLENCHENT UN PROGRAMME DE SUICIDE CELLULAIRE.

18
Q

Que presente le cancer par rapport au cycle de proliferation cellulaire?

A

Le cancer presente des defauts (mutations) dans le cycle de proliferation cellulaire (voie mitogene), dans les points de controle et dnas le processus d’apoptose.

19
Q

Quelles sont les 6 propriétés des cellules cancereuses?

A
  1. Independance vis a vis des signaux de proliferation provenant de l’environnement
  2. Insensibilite aux signaux anti-proliferatif (ex prot Rb)
  3. Resistance a l’apoptose
  4. Proliferation illimitee (perte de la senescence)
  5. Capacite a induire l’angiogenese (formation vaisseaux sanguins pr alimenter cellules cancereuses)
  6. Capacite d’invasion tissulaire et diffusion metastatique.
20
Q

Autonomie des cellules cancereuses face aux facteurs de croissance

  1. Capacite de certaines cellules cancereuses?
  2. Deregulation des recepteurs impliqués dans quoi observée chez les cancers?
  3. Observe chez cancers des alterations de quoi ?
A
  1. Capacité de synthetiser elles memes les facteurs de croissance pr lesquelles elles sont sensibles.
  2. Deregulation des recepteurs membranaires impliqués dans la transmission des signaux entre l’exterieur et l’interieur de la cellule.
  3. Alterations des composantes de la signalisation intracellulaire.
21
Q

Insensibilité aux signaux anti-proliferatifs.

  1. Dans un tissu normal, que permettent de nombreux signaux anti-proliferatifs?
  2. Ces signaux agissent essentiellement sur le cycle cellulaire par l’intermediaire de la prot. Rb et ont deux effets principaux?

Les cellules canceruses sont insensibles a ces signaux anti-proliferaitfs!!

A
  1. Permettent de maintenir la plupart des cellules en quiescence (G0), et donc de conserver la structure des tissus.
  2. a) Garder la cellule dans un etat de quiescence, etat dont elle peut sortir sous l’impulsion de facteurs de croissance.
    b) Faire perdre a la cellule son potentiel proliferatif (generalement accompagné d’une differenciation cellulaire)
22
Q

Resistance a l’apoptose!!!!

  1. lapopstose est un moyen de controle de la proliferation cellulaire qui permet quoi ?
  2. Que represente l’acquisition d’un phenotype permettant aux cellules malignes d’echapper aux mecanismes regulateurs de l’apoptose?
A
  1. permet d’eliminer les cellules qui ont accumulé trop d’anomalies genetiques. De cette facon, la replication des cellules anormales ou mutantes est evitée.

La machinerie apoptotique a donc un role de surveillance et de maintien de la stabilite genetique.

  1. Represente un avantage majeur pr tte tumeur qui aspire aux stades superieurs de developpement.
23
Q

Proliferation illimitée (perte de la sénescence)

Une cellule normale ne se divise qu’un nb limité de fois (duree de vie limitee)

  1. Sénescence?
  2. Role des telomeres et impact de leur disparition progressive?
  3. Comment est ce que 90% des cellules tumorales allongent leurs telomeres? Les autres 10%?
A
  1. ADN polymerases ne sont pas capables de repliquer totalement l’extremité 3’ de l’ADN chromosomique. Ainsi, a chaque cycle cellulaire, les telomeres a l’extremite des chr. perdent de 50 à 100 pb.
  2. Protection des extremités de chaque chr. Disparition progressive finit par mettre a nu les extremites chromosomiques, provoquant eventuellement la mort de la cellule.
  3. Par l’ajout d’hexanucleotides, du a leur capacite de controler de maniere positive la telomerase.

Les autres 10% maintiennent leurs telomeres par recombinaison chromosomique.

24
Q

Capacité a induire l’angiogenese

  1. Angiogenese? Essentielle a quoi ?

Les cellules tumorales ont la capacité d’induire l’angiogenese.

A
  1. Processus complexe de formation de nouveaux capillaires sanguins a partir de vaisseaux sanguins existants. Cest un processus normal dans la formation des organes.

Elle est essentielle a la survie de ces organes, puisque l’oxygene ainsi que les nutriments necessaires aux cellules sont transportés par le sang.

25
Q

Capacite d’invasion tissulaire et diffusion metastatique

  1. Au cours du developpment d’un cancer, que peuvent faire des cellules?
  2. Metastases?
A
  1. Peuvent se detacher de la tumeur dite “primaire” et aller coloniser un autre site via la circulation sanguine.
  2. Nouvelles tumeurs formees de la maniere expliquee en haut. Seraient respo de 90% des morts par cancer.
26
Q

Quels sont les gènes impliqués dans ces alterations?

3 familles de genes impliquees dans la cancerogenese?

A
  1. Oncogenes (et proto-oncogenes)
  2. Genes suppresseurs de tumeurs
  3. Genes de maintien de l’integrité du génome
27
Q

Les oncogenes

  1. Que sont- ils a l’etat normal?
  2. C’est quoi qui est dangereux pr la cellule?
  3. Que sont principalement les proto-oncogenes?
  4. Transformation des proto-oncogenes en oncogenes?
A
  1. Genes qui influent positivement sur la croissance et la division cellulaire.
    Ils sont alors appelée proto-oncogenes.

C’est lorsqu’is sont mutés-> oncogenes.

  1. La trop grande presence ou activite de leurs produits.
  2. a) Facteurs de croissance
    b) Recepteurs de facteurs de croissance
    c) Proteines de signalisation
    d) Facteurs de transcriptions
  3. Point mutation, amplification d’un gene, translocation chromosomique, rearrangement d’ADN local, insertion de mutagenes.
28
Q

Activation d’un oncogene

  1. Amplification?
  2. Translocation?
A
  1. Suite a une duplication, l’augmentation anormale du nb de copies dun proto-oncogene provoque une augmentation anormale de son expression -> oncogene.

Le produit se retrouve en exces (ex. facteur de croissance)

  1. Remaniement de structure chromosomique (ex. translocation (9;22) ds la leucemie myeloide chronique

Production d’un recepteur hyperactif pr les facteurs de croissance

29
Q

Genes suppresseurs de tumeurs

  1. Etat normal? nom?

Ils sont par exemple des genes de maintien de l’integrite du genome qui interviennent lors de la reparation de l’ADN

  1. Lorsque mutés?
A
  1. Contribuent à l’elimination des tumeurs puisquils agissent sur la repression du cycle cellulaire (ctrl -ve) et sont impliqués dans l’induction de l’apoptose.

On les appelle egalement anti-oncogenes.

  1. Perte de fonctionnalite de ces genes est dommageable pr la cellule.
30
Q

Genes suppresseurs de tumeurs

exemples ?

Pachydermes (elephants) possedent 20 copies tu genes TP53 suppresseur de tumeurs. La plupart des autres especes, dont les humains, n’en possedent qu’un. —–> ++ resistance au cancer humain en creant med qui imite gene TP53.

A
  1. Gene codant pr prot Rb.
    Chez cellules cancereuses, on retrouve mutations inactivatrices du gene Rb qui empechent la prot. Rb de garder le point de restriction. Cette invalidation du point de erstriction confere aux cellules cancereuses la capacite des proliferer librement.
  2. Gene suppresseur de tumeur p53

Occupe une position centrale dans signalisation des dommages de l’ADN -> gardien du genome.

Lors de dommages sur l’ADN, les detecteurs de dommages activent les systemes de reparation de l’ADN ainsi que p53 qui arrete de cycle cellulaire temporairement.

Dommages graves: p53 provoque la mort programmee de la cellule par apoptose.

Les cellules tumorales ayant le gene p53 muté ne peuvent arreter le cycle cellulaire ou encore entrer en apoptose lorsque des dommages sont detectés dans l’ADN. ——> augmentation du nb de mutations dans les cellules tumorales.

31
Q

Genes impliqués dans la reparation de l’ADN

A

BRCA1 & BRCA2: mutations associees a ces genes la qui sont transmissibles sexuellement.

32
Q

Cancer: des causes multiples

  1. L’heredité?
  2. Facteurs externes et internes?
  3. Le vieillissement?
A
  1. Certains ont + de risques de developper un cancer que les autres parce que, a leur naissance, portent deja des mutations dans un ou plsrs de leurs genes, des mutations heritees de leurs parents et presentes ds ttes leurs cellules. 1% des cancers.
  2. Externes: lies a l’environnement (rayonnement, virus, produits industriels, etc) ou au mode de vie (tabac, alcool, alimentation,etc).

Internes: erreurs de replication ou dechets metaboliques. Agressions repetees de l’ADN des cellules favorisent l’apparition de cellules cancereuses.

On sait egalement que des virus, des bacteries ou des parasites peuvent causer l’apparition de cancers: ex. virus du col de l’uterus ou le VPH.

  1. Cumul des agressions externes subies par les cellules, et moindre efficacite des mecanismes de reparationde l’ADN chez les personnes agees.
33
Q

Cancer: les traitements

where cancer genomics and tumor microenvironment meet.

A
  1. Chimiotherapie (sattaque a toutes les cellules cancereuses sans exception, mm aux bonnes cellules)
  2. Radiotherapie (plus civlé, peut mm essayer de reactiver provessus dapoptose)
  3. Cibler les regulateurs du cycel cellulaire
  4. Virotherapie: Cellule tumoral ne peut pas se defendre contre une infection virale, mais potentielle dangereux si virus trop fort -> tue la personne