LM - Base moléculaire du cancer Flashcards
Décrit le génome.
- Trois millions de paires de bases (nucléotides A, C, T et G)
- Vingt-trois pairs de chromosomes
- Exome (région codante) : 1.2%
du génome (20 000 gènes) - Reste = «Junk DNA» (non
condant) + éléments régulateurs
Qu’est-ce qu’un gène?
Unité de transmission génétique
Quelles informations contient un gène?
- Polypeptide (protéines)
- Molécules ARN fonctionnelle (miARN, ARNr, ARNt)
Décrit l’anatomie d’un gène (de gauche à droite).
5’ → promoteur → gène → 3’
Qu’est-ce que la transcription?
Passage de l’ADN à l’ARN
Qu’est-ce que la traduction?
Passage de l’ARN à la protéine
Nomme le 2 types de variation dans les gènes.
- Polymorphisme
- Mutation
C’est quoi un polymorphisme?
- Variations retrouvées dans >1% population
- Ne cause généralement pas de maladie
Que cause les mutations?
Maladies
Nomme les deux types de mutations.
- Germinale
- Somatique
Qu’est-ce qu’une mutation germinale?
- Présentes dans toutes les cellules
- Souvent héritées mais peuvent survenir de novo
Qu’est-ce qu’une mutation somatique?
- Présentes seulement dans quelques cellules différenciées (ex : tumeurs)
- Pas de transmission héréditaire
La plupart des gènes ont des petites différences de séquence entre les individus: les ______________.
polymorphismes
Les différentes formes de gènes sont appelées _______.
allèles
Que permettent les polymorphismes?
Diversité génétique
Est-ce que les polymorphismes causent des maladies?
Non
Nomme les 3 types de polymorphismes.
flash back de premed
- Single nucleotide polymorphisms (SNP)
- Microsatellites ou Short Tandem Repeats (STR)
- Copy numbervariations (CNV)
Qu’est-ce qu’un SNP?
- 90% de tous les polymorphismes
- Variation d’un seul nucléotide
Qu’est-ce que le STR?
Séquence répétitive de 1-6 nucléotides dont le nombre peut varier
Qu’est-ce que le CNV?
Séquences répétitives de très grande taille (gène entier)
Décrit les principes fondamentaux de la base moléculaire du cancer.
- Accumulation de lésions génétiques (mutations) non-létales
- Deux grandes classes de mutations : « driver » (pathogéniques) et « passenger »
- Processus multi-étapes : progression et sélection naturelle de sous-clones
Nomme les quatre grandes catégories de gènes mutés dans le cancer.
- Proto-oncogènes (deviennent des oncogènes)
- Gènes suppresseurs de tumeur
- Gènes régulateurs de l’apoptose
- Gènes réparation de l’ADN
Décrit les mutations conducteurs.
- Mutations dans gènes de cancer
- Contribuent au développement ou progression cancer
Décrit les mutations passagers.
- Mutations dans gènes autres
- Généralement silencieuses/neutres, mais…
- Retrouvées grande quantité cancers exposition carcinogène
Qu’Est-ce qui peut engendrer des lésions de l’ADN?
- Agents chimiques
- Radiation
- Virus
- Mutation germinale (gène de croissance ou de réparation de l’adn)
Qu’entrainent des lésions de l’ADN?
Mutation dans le génome des cellules somatiques → activation des oncogènes + lésion dans le gène de l’apoptose + inactivation des gènes suppresseurs de tumeurs → prolifération clonale → mutations additionnelles → hétérogénéité → tumeurs malignes
Décrit la carcinogénèse.
- Phénomène à plusieurs étapes
- Aucune mutation unique est suffisante pour la production d’une néoplasie
- Bien qu’une néoplasie dérive d’une seule cellule, celle-ci continue de créer des sous-clones et de subir une sélection naturelle
- Donc, les tumeurs ont tendance à devenir de plus en plus agressives avec le temps et développent des résistances aux traitements
- Les tumeurs sont habituellement hétérogènes génétiquement au moment du diagnostic
Nomme les mécanismes moléculaires qui mènent au cancer.
- Autosuffisance en facteur de croissance
- Insensibilité aux facteurs inhibant la croissance
- Altération du métabolisme cellulaire
- Évasion de la mort cellulaire
- Immortalité
- Angiogénèse soutenue
- Infiltration et métastases
- Évasion du système immunitaire
- Perte des mécanismes de réparation de l’ADN
- Inflammation
Qui produit les facteurs de croissance?
- Production de facteur de croissance par la tumeur elle-même
- Induction de la production de facteur de croissance par le stroma
Décrit l’autosuffisance en facteurs de croissance.
- Activation intrinsèque des récepteurs au facteurs de croissance (RAS)
- Activation des mécanismes en aval : Facteurs de transcription (ex : MYC)
Que sont les gènes suppresseurs de tumeur ?
- Les gènes suppresseurs de tumeur sont les « pédales de frein » qui contrebalancent l’effet des oncogènes
- Exemples importants : RB et p53
Décrit le facteur RB.
- Régulateur clé de l’entrée dans le cycle cellulaire
- Inactivé directement ou indirectement dans la plupart des cancers chez l’humain
- Premier gène suppresseur de tumeur découvert par l’étude d’une tumeur rare chez l’enfant : le rétinoblastome (d’où le nom du gène)
- Concept du « two-hits » : deux mutations sont nécessaires pour le développement de la tumeur (un seul gène intact est suffisant pour l’effet suppresseur de tumeur)
Comment le p53 prévient-il le cancer?
- Arrêt temporaire du cycle cellulaire (quiescence)
- Arrêt permanent du cycle cellulaire (sénescence)
- Activation de la mort cellulaire (apoptose)
Rôle de la p53 dans l’apoptose?
La protéine p53 s’accumule quand la cellule perçoit des dommages à l’ADN et donne le temps à celle-ci de se réparer ou induit l’apoptose si les dommages sont trop importants
La p53 est mutée dans __% des cancers.
70
Décrit l’altération du métabolisme cellulaire.
- Même en présence d’oxygène, les cellules tumorales ont tendance à utiliser la glycolyse aérobique comme source d’énergie (vs phosphorylation oxidative dans les cellules non tumorales)
- «Effet Warburg »
- La glycolyse aérobique produit moins d’énergie mais rend disponible les intermédiaires nécessaires pour la croissance et duplication
- Plusieurs oncogènes (RAS, MYC) mènent à l’activation de l’effet Warburg
Décrit l’évasion de la mort cellulaire.
- Désactivation des composantes clés de la voie intrinsèque de l’apoptose
- Exemples : perte de p53, surexpression des protéines anti apoptotiques de la famille BCL-
Décrit l’évasion de la mort cellulaire des lymphomes.
La plupart des lymphomes folliculaire (type de lymphome indolent) présente une surexpression de BCL-2 suite à une translocation qui amène le promoteur de l’immunoglobuline (produite en grande quantité par les lymphocytes B) et la partie codante de BCL-2 (protéine anti-apoptotique)
Vrai ou faux? Les cellules tumorales, contrairement aux cellules normales, ont une capacité de réplication illimitée
Vrai
Pourquoi les cellules normales peuvent se diviser environ 70 fois avant d’entrer en sénescence?
- Ceci est en grande partie dû aux télomères, des portions du génome situées au bout des chromosomes et qui se raccourcissent à chaque duplication
- La cellule avec un mécanisme de détection des anomalies génétiques intact (p53, RB, etc) va entrer en sénescence quand les télomères sont trop courts
Que font les cellules tumorales quand leurs télomères sont trop courts?
Elle va réactiver la télomérase, enzyme qui rallonge les télomères et continuer à évoluer comme tumeur maligne (immortalité)
Nomme la lignée cellulaire la plus importante utilisée en recherche.
HeLa
Décrit l’angiogenèse soutenue.
- Les tumeurs stimulent la croissance de nouveaux vaisseaux à partir de capillaires préexistants (angiogénèse)
- Exemple : activation de VEGF, facteur de croissance vasculaire, ciblé par des inhibiteurs de VEGF
Nomme les 4 étapes de la dissémination des tumeurs.
- Perte de cohésion cellulaire → inactivation de l’E-cadherine
- Dégradation de la matrice extra-cellulaire → production d’enzymes protéolytiques (MMPs, cathepsines)
- Attachement à des nouvelles composantes de la matrice extra-cellulaire
- Migration des cellules tumorales → selon lit vasculaire et tropisme de la tumeur
Quelles cellules tuent les tumeurs?
Lymphocyte T CD8
Qu’incluent les antigènes tumoraux?
Produits de gènes mutants, protéines surexprimées ou exprimées de façon aberrante
V ou F? Les patients immunosupprimés présentent un risque diminué de cancer, surtout ceux associés à des virus oncogéniques
Faux
Comment le cancer évite-t-il le système immunitaire?
Les cellules tumorales peuvent évitées d’être détruites en réduisant l’expression de certaines protéines ou bien en exprimant des médiateurs qui réduisent la réaction immunitaire (ex : ligands de PD-1)
Exemple d’instabilité génétique dans certains cancers?
- Cancer colorectal héréditaire sans polypose : perte des mécanismes de réparation des mésappariements (« mismatch repair ») : cancer du colon et de l’endomètre
- Xerodermapigmentosum : défaut dans la voie d’excision des nucléotides : cancer de la peau
- BRCA1 et BRCA2, impliqués dans la recombinaison homologue : cancer du sein et de l’ovaire
Que permet l’inflammation au niveau du développement de la tumeur?
L’inflammation amènerait une modification du milieu et favoriserait la croissance tumorale par de nombreuses voies peu comprises : sécrétion de facteurs de croissance, angiogénèse, etc
Cible thérapeutique
Éviter la destruction tissulaire?
Activation immunitaire d’anti CTLA4 mAb