W5 HC.7 - Tumor evolutie: Klinische implicaties van intratumor heterogeniteit Flashcards
Eigenschappen tumoren
- ze zijn genomisch instabiel
- ontstaan door mutaties in tumorsuppressorgenen en in proto-oncogenen
- zijn clonale proliferaties
- vertonen intratumor heterogeniteit (subclones)
- KANKER IS EEN ZIEKTE VAN HET DNA (afwijkingen/ mutaties in het DNA die leiden tot afwijkingen van eiwitten (te veel/weinig/te actief/inactief))
- kankercellen onttrekken zich aan regulatie van groei (ongeremd delen/ geen apoptose)
- ze dringen het omringende weefsel binnen (invasie) en vormen uitzaaiingen op afstand (metastasen)
Afwijkingen tumor kunnen op verschillende niveaus plaatsvinden. Waar kan op elk niveau de afwijking zich in bevinden?
- Genomisch niveau
- Transcriptie niveau
- Epigenetisch niveau
- Eiwit niveau
- Genomisch niveau: DNA
- Transcriptie niveau: mRNA, non-coding RNA’s
- Epigenetisch niveau: DNA methylering, histon modificaties
- Eiwit niveau: expressie, activiteit
Genomische afwijkingen in tumor cellen vs normale cellen (a.g.v. genomische instabiliteit)
Specifieke afwijkingen: zijn oorzakelijk betrokken bij de transformatie van een normale cel in een tumorcel, of spelen een rol bij de progressie van de getransformeerde cel
- Drivers
Niet-specifieke genomische afwijkingen: hebben geen direct effect op het ontstaan/progressie van een tumor
- Passengers/Hitchhikers
- Age-related genomic aberrations
Hoe werkt de proto-oncogen activatie en de tumorsuppressor gen inactivatie?
- Proto-oncogen: In één van de twee RAS-allelen vindt een activerende mutatie plaats. In de tumor zal het gemuteerde RAS aanwezig zijn en het wild type RAS (orginele gen)
- Tumorsuppressor gen: Er is een deletie of inactiverende mutatie + nóg een deletie of inactiverende mutatie: Knudson’s two hit hypothese. Er zijn nu twee afwijkende allelen ontstaan.
Voorbeeld:
Bij 100% tumorcel zou 100% mutant tumorsuppressorgen DNA (p53) gevonden moeten worden, want het wildtype DNA van het p53 gen is niet meer aanwezig.
-> In werkelijkheid wordt DNA geïsoleerd uit een monster met bv 80% tumorcel en 20% normale cel.
Per 100 cellen heb je:
- 80 tumor cellen (tumorsuppressorgen) met 80 mutante p53 allelen en geen wildtype p53 allel
- 20 normale cellen met 40 wild type p53 allelen
De mutant allel frequentie is: 80/(80+40)=0.67=67%
LET OP! Bij oncogen is het:
- 80 tumorcellen (oncogen) met 80 mutante allelen en 80 wildtype allelen
- 20 normale cellen met 40 wildtype allelen
80/(80+80+40)=0,4=40%
Hoe worden de werkelijke waarden achterhaald?
Met deep sequencing: De coverage is het aantal malen dat een base-positie onafhankelijk bepaald is. Hoe hoger de coverage des te deeper de sequence is.
-> In de analyse zijn bv 1743 moleculen onderzocht (coverage) hiervan zijn 1090 ‘variant’ en 653 ‘ref/wil type’. De variant (mutant allel) frequentie is dan 63%
Wat is het verschil tussen een homogene en een heterogene moleculaire afwijking?
- Homogene: clonale, in alle (tumor) cellen aanwezig
- Heterogene: niet clonale, niet in alle (tumor) cellen aanwezig
Welke genen hebben meestal een hoger mutatie %? Tumorsuppressorgenen of oncogenen?
Tumorsuppressorgenen (de mutatie vindt vaak plaats in 2 allelen of er blijft maar 1 allel over: het gemuteerde allel) Oftewel: er zitten vaak geen wildtype allelen meer in gemuteerde tumorsuppressorgenen.
Wat doen homogeniteit en heterogeniteit met de ontwikkeling van de tumor?
- Homogeniteit van mutaties is aanwijzing (geen bewijs) voor causale betrokkenheid bij maligne transformatie (age-related en passenger/hitchhiker mutaties in dominante clone)
- Heterogeniteit van mutaties (subpopulatie) kan van belang zijn in de progressie, metastasering, resistentie
NOG DOEN!!!
Iets met Erlotinic, EGF-R, p.T790M mutatie, osimertinib
