HC 2.3: Gevolgen van fouten bij DNA replicatie

Question 1

oorzaken van DNA schade:

Answer 1

• chemische instabiliteit
• chemische verbindingen
• biologische stoffen
• fysische agentia
• foutieve replicatie

Question 2

replicatie fouten kan je onderverdelen in 2 hoofdoorzaken:

Answer 2

• DNA polymerase proofreading fouten/werkt niet goed (de DNA polymerase niet merkt dat er een fout is ingebouwd en het dus niet repareert)
• translesie synthese (komt in actie als de DNA polymerase tijdens de DNA replicatie op een blokkade stuit en niet verder kan. de translesie synthese komt dan in actie, om te voorkomen dat de cel niet in apoptose gaat.) (maar translesie synthese is niet zo nauwkeurig, dus kunnen er toch fouten in sluipen)

Question 3

mechanisme van DNA replicatie:

Answer 3

• het inbouwen van nucleotiden door DNA polymerase
• in de catalytische site (de handpalm) worden die nucleotiden ingebouwd door DNA polymerase

Question 4

het is cruciaal dat DNA replicatie heel nauwkeurig gebeurt, want anders kunnen mutaties ontstaan

Question 5

3 mechanismen die zorgen voor de nauwkeurigheid van DNA replicatie:

Answer 5

• base selectie
• proofreading
• mismatch reparatie

Question 6

base selectie:

Answer 6

• selecteren van de correcte nucleotide
• en die correcte nucleotiden worden dan vervolgens ingebouwd in het katalytische centrum van DNA polymerase

Question 7

proofreading:

Answer 7

• het proces waarbij DNA polymerase checkt of de juiste nucleotide is ingebouwd ja of nee

Question 8

het kan soms gebeuren dat een nucleotide instabiel wordt, waardoor het proton zich gaat verplaatsen van een amino tautomeer naar een imino tautomeer

Question 9

amino tautomeer naar imino tautomeer:

Answer 9

• het proton is dan dus verplaatst
• probleem is dat de base specificiteit paring veranderen
• normaal gaat een Cytosine baseparen met een Guanine
• maar als er een imino tautomeer is ontstaan van Cytosine, dan gaat het niet baseparen met een Guanine, maar met een Adenine
  (dit gebeurt niet alleen met cytosine, ook met A, G en T)

Question 10

die staat waarin het proton is verplaatst, is vaak maar heel kort en kan heel snel weer terug veranderen naar de normale amino tautomeer

Question 11

DNA polymerase heeft 2 functies:

Answer 11

• het inbouwen van nucleotiden
• maar heeft ook de potentie om een verkeerde nucleotide weg te halen en een nieuwe in te bouwen (dat is die proofreading)

Question 12

met base selectie en proofreading heb je 99,9% efficiëntie in het wegwerken/voorkomen van replicatie fouten

Answer 12

maar er kunnen dus toch, ondanks deze twee mechanismen, nog steeds replicatie fouten ontstaan

Question 13

wanneer is mismatch reparatie nodig:

Answer 13

• soms ontstaan er toch nog na baseparing en proofreading toch mismatches, dus verkeerd gekoppelde basen (bijv. G tegenover A)
• de DNA polymerase is na die mismatch gewoon verder gegaan met inbouwen van nucleotiden
• die mismatch moet er wel worden uitgehaald, anders kunnen mutaties optreden

Question 14

mechanisme mismatch reparatie:

Answer 14

• een groep eiwitten herkent de mismatch
• die groep eiwitten bindt op die plek
• exonuclease is dan in staat om een stuk DNA weg te knippen (1 van de strengen), waar de mismatch zich in bevindt
• en dan kan DNA polymerase dat gat weer opvullen

Question 15

eiwitten betrokken bij mismatch reparatie:

Answer 15

• MSH2
• MSH6
• MLH1
• PMS2
• exonucleases

Question 16

syndroom waarbij de mismatch reparatie defect is:

Answer 16

Lynch syndroom

Question 17

om bij een patiënt aan te tonen dat er sprake is van een mismatch reparatie defect zijn er 2 pathologische testen:

Answer 17

• immunohistochemische kleuring
• microsatellite instability assay (MSI)

Question 18

immunohistochemische kleuring:

Answer 18

• een immuno kleuring op de eiwitten die horen bij het complex van de mismatch reparatie
• je gaat dus kijken of de eiwitten die betrokken zijn bij de mismatch reparatie aanwezig zijn in de cellen
• maar dit zegt alleen iets over of het eiwit aanwezig is, maar het zegt niet over of dat eiwit ook daadwerkelijk werkzaam is

Question 19

microsatellite Instability Assay (MSI):

Answer 19

• deze test is gebasseerd op het feit dat als een mismatch niet gerepareerd wordt, kan je dat zien
• ze kijken naar specifieke gebieden die gevoelig zijn voor die mismatch, dat zijn de macrosatelliet sequenties
• die macrosatelliet sequenties bestaan uit korte repeterende sequenties, meestal 2, 3 of 4 nucleotiden achter elkaar

Question 20

oorzaken van coloncarcinoom:

Answer 20

• 75% is sporadisch (geen goede verklaring voor de oorzaak)
• 25% heeft te maken met genetische/erfelijke factoren
• 1% door FAP (Familiaire Adenomateuze Polyposis)
• 1% door IBD (deze mensen hebben dus verhoogd risico op krijgen darmkanker)
• 5% door Lynch syndroom
• 18% familiair belast (casussen van darmkanker die niet geheel vrij zijn van een erfelijke belasting) (er is iets van een erfelijke belasting, maar er kan niet geïdentificeerd worden wat)

Question 21

wanneer moeten er alarmbellen afgaan dat er sprake kan zijn van erfelijke darmkanker?

Answer 21

• leeftijd < 50 jaar
• iemand krijgt 2 keer darmkanker gedurende zijn leven of 2 keer in zijn leven Lynch geassocieerde tumoren
• MSI is aangetoond
• iemand met CRC met één of meer eerste/tweedegraads familieleden met Lynch syndroom geassocieerde tumoren (met een jonge leeftijd)
• CRC bij een patiënt met twee of meer eerste/tweedegraads familieleden met een Lynch geassocieerde tumor

Question 22

Lynch syndroom geassocieerde tumoren:

Answer 22

• baarmoeder, eierstok, hogere urinewegen
• maag, alvleesklier, galwegen, dunne darm
• talgklieren, hersenen

Question 23

verwijscriteria naar de klinisch geneticus bij iemand die geen CRC heeft:

Answer 23

• eerstegraads familielid CRC < 50 jaar
• drie of meer (eerste- of tweedegraads) familieleden CRC (of een met Lynch syndroom geassocieerde maligniteit) < 70 jaar
• kiembaanmutatie in één van de mismatch repair genen in de familie

Question 24

life time risico op CRC bij mensen met Lynch syndroom is 70%

Answer 24

• vaak < 50 jaar
• meestal rechtszijdige gelokaliseerde tumoren (die zijn agressiever)
• als vrouw heb je dan ook nog een life time risico van 55% op het krijgen van endometrium carcinoom

Question 25

surveillance adviezen bij iemand met Lynch syndroom, maar nog geen maligniteiten:

Answer 25

er wordt dan aanbevolen vanaf de leeftijd van 25 jaar om 1 keer per 2jaar een colonoscopie te verrichten

Question 26

gynaecologische surveillance bij Lynch syndroom bij vrouwen:

Answer 26

• voor het endometriumcarcinoom is men van mening dat voor vrouwen in de leeftijd van 40-60 jaar jaarlijkse surveillance in de vorm van transvaginale echoscopie met afname van endometrium sample voor histologische onderzoek in de vorm van een microcurettage, zinvol is
• voor het ovariumcarcinoom is men van mening dat voor vrouwen in de leeftijd van 40-60 , bij de jaarlijkse surveillance voor endometriumcarcinoom, tevens de ovaria kunnen worden beoordeeld

Question 27

ovariële surveillance ALLEEN wordt door de werkgroep niet aanbevolen wegens gebrek aan effectiviteit

Question 28

overige surveillance bij Lynch:

Answer 28

• de frequentie van de andere Lynch geassocieerde tumoren is laag
• daarnaast is er geen bewezen effect op de klinische uitkomst
  –> en dus geen surveillance daar naar

Question 29

het is bij gemetastaseerde CRC belangrijk om te weten of de patiënt Lynch syndroom heeft, omdat voor mensen met Lynch, immunotherapie een hele effectieve behandeling blijkt te zijn

Question 30

preventieve overwegingen bij Lynch:

Answer 30

geen invasieve preventieve overwegingen, alleen screenende overwegingen

Question 31

familiaire belasting CRC:

Answer 31

• bij mensen met familiaire belasting van CRC, maar geen aangetoonde mutatie of zoiets, is er berekend wat het life time risico is dat zij in hun leven CRC ontwikkelen
• afhankelijk van dat life time risk, wordt bij een >10% life time risico preventief iedere 5 jaar vanaf 50 jarige leeftijd een colonoscopie gemaakt