Week 4 Flashcards

1
Q

Welke groeifactoren zijn nodig voor proliferatie van stamcellen?

A

Zie de afbeelding!

Alles ontstaat uit pluripotente stamcellen in het beenmerg en o.i.v. hematopoëtische groeifactoren kunnen ze prolifereren en uitrijpen naar functionele bloedcellen

Groeifactoren gaan specifieke bindingen met receptoren aan (sooms werken ze als dimeer) en hierdoor vindt activatie in de cellen plaats en dit zorgt voor celdeling vanuit de kern van de cel
Epo → Erytrocyten
G-CSF → Neutrofiele granulocyten (leukocyten)
TPO → Tropocyten

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Hoe werken enzym gebonden receptoren en welke soorten vallen hieronder?

A

Enkelvoudige ketens vormen o.i.v. een ligand een dimeer, in 2 categorieën:
- Tyrosine kinase receptoren: hebben een extra-, intra- en transcellulair domein, enzymactiviteit zit in de receptor zelf bij het kinase (intrinsiek)
- NON-RKT: zelfde proces als andere receptoren alleen heeft de receptor zelf geen kinase activiteit, maar zit er enzymactiviteit (JAK tyrosine kinase) gekoppeld aan het intracellulaire domein

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Hoe kan AML ontstaan door een mutatie in een receptor?

A

Gaat over receptor FLT3-ITD; ITD in JM domein veroorzaakt spontane activering van het FLT3 receptoreiwit –> spontane deling van AML cellen

  • Mutatie bestaat uit een aantal gedupliceerde eiwitten –> hierdoor geen groeifactor/ligand meer nodig

Inmiddels zijn er smallmolecules gemaakt die de gemuteerde receptor kunnen hebben. Behandeling AML (bij patiënten met FLT3 mutatie): Chemo + Smallm.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Hoe vindt eiwitfosforylering en defosforylering plaats bij receptoren voor de celdeling?

A

Receptoren (kinases) zorgen voor fosforylering van een tyrosine op een eiwit (door tyrosine kinases) –> activiteit bevorderd door groeifactoren o.i.v. dimeervorming van 2 receptorketens
- o.i.v. ATP 3 verschillende aminozuren fosforyleren m.b.v. kinases
- kan aan tyrosine, maar ook aan serine en threonine (door serine-threonine kinases)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Hoe werken de JAK tyrosine kinase bij receptoren voor bloedcel groeifactoren?

A
  • Activatie van JAKs in trans, na receptor-dimeervorming en conformatie verandering
  • JAKs fosforyleren tyrosines in receptor ketens en signaaleiwitten –> activatie functie signaaleiwitten –> cellulaire responsen (transcriptie, translatie, proliferatie, differentiatie, celoverleving, metabolisme)
  • afwijkingen in receptoreiwitten, JAKs en cytoplasmatische tyrosine kinases zijn betrokken bij bloedziekten en vormen een doelwit voor gerichte therapie
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Hoe verloopt de signaaltransductie door G-CSF receptor?

A

Zolang geen groeifactor bindt, is hij inactief als monomeer

Werking
1. Als G-CSF aan de receptor bindt wordt een homodimeer gevormd waar aan de ketens JAK kinase zit gebonden
2. JAK-kinases kunnen door dimeer vorming (receptor-dimerisatie) elkaar activeren (cross-activering)
3. Signaalmoleculen binden aan deze gefosforyleerde tyrosine in de receptoreiwit met hun SH2-domein (specificiteit) –> signaal wordt doorgegeven

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Wat is er aan de hand bij chronische neutrofielen leukemie (CNL)?

A

Cellen zijn in staat om te differentiëren, alleen het worden er heel erg veel
- Oorzaak: mutatie in G-CSF receptor waardoor de JAKs altijd aan elkaar zitten (spontane dimeervorming) en ze G-CSF onafhankelijke proliferatie hebben

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Wat is de rol van eiwitinteractiedomeinen in de signaaltransductie?

A

Belangrijk is het SH2-domein
1. SH2-domein kan binden (slot-sleutel) aan de receptor zodra tyrosine gefosforyleerd is
2. C-terminaal (onder gefosforyleerde tyrosine) van het SH2-domein zitten nog 3 aminozuren die een unieke code vormen waardoor het signaalmolecuul wel/niet kan binden (verschillende P-Y-A1A2A2 codes) wat zorgt voor specificiteit

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Wat is de rol van fosfatases bij het uitzetten van receptorsignalen?

A

Gebeurt via tyrosine phosphatasen en serine/threonine phosphatasen

Gefosforyleerde tyrosine in een geactiveerde receptor vormt een interactie met het SH2-domein –> vorming specifieke bindingsplaats voor phosphatase (SHP-1) –> specifieke binding aan het SH2-domein met tyrosine –> ontvouwing phosphatase en fosfatase activiteit deactiveert JAK-kinase

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Wat zijn myeloproliferatieve aandoeningen (MPN) en welke 3 subcategorieën zijn hierin?

A

Verhoogde productie van bloedcellen door een JAK2-V617F mutatie
- Essentiële trombocytose (ET): heel veel bloedplaatjes aanmaak
- Polycytemia Vera (PV): heel veel erytrocyten aanmaak
- Primaire myelofibrose (PMF): overvloedige fibrose in het beenmerg

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Wat is er aan de hand bij een remmende mutatie van het JH2 domein van het JAK2 eiwit?

A

De JAK2-V617F mutatie zit in het JH2 domein van het JAK2 eiwit
–> mutatie heft de remmende werking van het JH2 domein op de kinase activiteit (van het JH1 domein) op –> over activatie van het JH1 domein (kinase domein) (hypersensitieve en gedeeltelijk groeifactor-onafhankelijke signalering)

Dus EPO/TPO onafhankelijke signaaltransductie, maar het EPO/TPO receptor is wel nog steeds nodig (hiervan niet onafhankelijk)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Wat is een myeloproliferatieve neoplasieën (MPN) en welke vormen zijn er?

A

MPN: Klonale hematopoietische stamcelziekte van het beenmerg, proliferatie van 1/meer myeloïde cellijnen met min of meer normale uitrijping
- Essentiële trombocytose (ET): toename trombocyten
- Polycythemia Vera (PV): toename erytrocyten en evt. leuco’s en trombocyten bloedplaatjes
- Primaire Myelofibrose (PMF): verbindweefseling van het beenmerg, bloedcelvorming verplaatst zich naar andere organen (bijv. milt) en hierdoor heel erg veel klachten (afvallen, minder eetlust, niet lekker, hoofdpijn), veel meer kans op leukemie

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Wat zijn de gemeenschappelijke kenmerken tussen de vormen van MPN?

A
  • Beenmerg hypercellulariteit: celrijk beenmerg
  • Megakaryocyten hyperplasie en dysplasie: aanmaak bloedplaatjes afwijkend
  • In vitro groeifactor-onafhankelijke koloniegroei
  • Spontane transformatie tot AML of beenmergfibrose: vooral berucht bij PMF
    –> aandoeningen kunnen in elkaar overgaan en verhoogd risico voor AML
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Wat zijn de klinische problemen bij MPN?

A
  • Bloedingen: trombocytenaantal zo hoog dat bloedplaatjes de Von Willebrand factor opnemen –> verworven ziekte van Von Willebrand (acuut terugdringen aantal bloedplaatjes!)
  • Trombose: bij PV verhoogd risico op (arteriële) trombose
  • Ziekte progressie: beenmergfibrose, extramedullaire hematopoiese, leukemische transformatie (verhoogde kans op AML)
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Wat zijn de klachten van een patiënt met MPN?

A
  • Moeheid (81%)
  • Pruritus (jeuk) (52%)
  • Nachtzweten (49%)
  • Botpijn (44%)
  • Koorts (14%)
  • Gewichtsverlies (13%)
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Wat is de levensverwachting van een patiënt met MPN en bij welke mutaties is deze beter/slechter?

A
  • ET: normaal mits er behandeld wordt
  • PV: verkort, er wordt gezegd 15-20 jaar maar in het echt is dit langer (vaak tientallen jaren)
  • PMF: gemiddeld 7 jaar na diagnose (afhankelijk van prognostische score)
  • Bij een JAK2 mutatie en MPL mutatie iets slechtere levensverwachting dan CALR mutatie
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

Wat zijn de complicaties van MPN?

A
  • Arteriële/veneuze trombose waardoor vingers zwart worden (niet vaak meer)
  • Bloedingen in bijv. retina (visusklachten)
  • Rood gelaat
  • Jeukklachten
  • Sterk vergrote milt
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
18
Q

Hoe is de behandeling van MPN?

A
  • Plaatjesaggregatieremming: acetylsalicylzuur
  • Plaatjesredutie: (hydroxyureum, interferon, anagrelide) hiermee bloedwaardes terug naar normaal brengen
  • Allogene stamceltransplantatie: bij PMF als de levensverwachting heel slecht is en de patiënt jong
  • Aderlaten: bij PV, HT moet <0,45%
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
19
Q

Wat is de effectiviteit van de JAK2-remmers en hoe heet dit medicijn?

A

Eerste gebruik is ruxolitinib
- weinig bijwerkingen
- veel klachtvermindering
- positief effect op prognose
- minder vaak een aderlating

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
20
Q

Hoe werkt Next Generation Sequencing (NGS)?

A
  1. DNA knippen in stukjes en aan de uiteinden adaptors ligeren
  2. Dit leg je op de Flow cell en als de adaptors hun complement op de flow cell hebben zullen ze hier naartoe gaan
  3. Op een specifieke plek ga je PCR uitvoeren waardoor je het heel vaak dupliceert en het hierdoor wel kan gaan aflezen
  4. Hierna ga je de hele plaat incuberen met groene T, rode C, blauwe G en paarse A
  5. Hierna degenereer je het dubbelstrengs DNA weer naar enkelstrengs DNA en wacht je tot het getranscribeerd wordt
  6. Na elke ingebouwde nucleotide maak je een foto waardoor je precies ziet welke nucleotide waar wordt ingebouwd
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
21
Q

Wat is het gevolg van JAK2, MPL en CAL-R mutaties?

A

Dit zet de signaaltransductie te hard aan.
Voorbeeld CAL-R
Normaal zorgt dit na activatie van TPO voor meer trombocyten:
Stimulering door TPO→ meer receptoren aanmaken door dimeren te maken van MPL eiwitten → zetten JAK2-eiwitten aan → signaaltransductie en genexpressie op gang

Als gevolg van mutaties kan dit proces te hard aan staan en wordt er teveel aangemaakt
JAK2 mutatie: polycythemia vera
MPL,CALR mutaties: primaire myeolofibrose of essentiële trombocytose

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
22
Q

Hoe is de architectuur van de crypten in de darm?

A
  • Onderin de crypten zitten stamcellen en paneth-cellen (productie lysozymen voor antimicrobiële werking voor stamcelnice, secreteerd Wnt) die zorgen dat stamcellen dat kunnen blijven d.m.v. WNT. Als stamcellen delen (ook o.i.v. WNT) zal 1 stamcel blijven en 1 volrijpen
  • Daarboven liggen transit amplifying cellen (proliferatie) die nog verschillende cellen kunnen worden
  • Bovenin vindt differentiatie plaats en liggen gespecialiseerde cellen (intestinale cellen, enterocyten, Goblet cellen en endocriene cellen)

Constant celvernieuwing vanuit de stamcel pool onderin (elke 7 dagen complete vervanging), WNT-gradiënt aanwezig die afneemt richting het darmoppervlak omdat het alleen voor stamcellen belangrijk is

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
23
Q

Hoe verloopt het WNT-pathway op moleculair niveau?

A

Effector: bèta-catenine: functie in de kern (WNT pathway transcriptie regulatie) en functie in cel-celcontact tussen E-cadherines (membraan)

Als WNT niet bindt aan de receptor: bèta-catenine bindt aan cytoplasmatische deel E-cadherine en zorgt voor stabiliteit, ook binding aan APC (samen met axine en GSK) en vormt zo een destructiecomplex wat bèta-catenine afbreekt

Als WNT bindt aan de receptor: axine afbraak –> destructiecomplex inactief –> resterende bèta-catenine komt los en gaat de celkern in –> binding aan transcriptiefactor TcF –> targetgenen die celdeling bevorderen aangezet en meenemen transactiverende domein waardoor gentranscriptie op gang komt –> celproliferatie en onderhouden stamcellen

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
24
Q

Hoe zorgt WNT-pathway ervoor dat stamcellen behouden blijven (d.m.v. asymmetrische deling)?

A

Stamcellen delen asymmetrisch: 1 ontwikkelt zich tot stamcel (dichtste bij Paneth cel), ander verliest het vermogen om WNT target genen tot expressie te brengen en is geen stamcel meer, hij zal opschuiven en door de steeds lagere WNT-factor zal hij uiteindelijk stoppen met delen en volledig differentiëren
- WNT-signaal werkt alleen over korte afstanden: het heeft een lipide groep en bindt daarmee aan het celmembraan (en slecht oplosbaar in water)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
25
Q

Hoe is de verdeling van stoffen die bij het WNT signaal signaal betrokken zijn verdeeld in de crypt?

A
  • Onderaan crypt: B-catenine hoog, APC laag → veel deling
  • Bovenin crypt: B-catenine laag, APC hoog → weinig deling
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
26
Q

Hoe vaak komt darmkanker voor in NL en in de EU?

A

NL: 5.000 sterfgevallen per jaar, 15.000 nieuwe gevallen per jaar

EU: 110.000 sterfgevallen per jaar, 213.000 nieuwe gevallen per jaar (nog meer dan in NL)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
27
Q

Hoe ontwikkelt darmkanker zich?

A
  1. Dysplasie: poliep uitgroeiend vanuit bestaand epitheel, nog steeds buizenvormend en niet binnendringend in omliggend weefsel
  2. Vroeg adenoom: door inactivatie van APC adenoomvorming
  3. Gemiddeld adenoom: mutatie in het adenoom in het KRAS-gen (ongocen) en uitgroeien
  4. Laat adenoom: meer mutaties in bijv. p53 en SMAD (tumorsuppressorgenen)
  5. Carcinoom: 3-5 specifieke mutaties nodig om een tumorcel te maken

Van dysplasie –> maligniteit duurt ong. 17 jaar (afhankelijk van mutatie)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
28
Q

Wat zijn sporadische en erfelijke vormen van darmkanker?

A

> 85% heeft sporadische darmkanker (vaak alsnog sprake van APC mutaties)
ongeveer 15% erfelijk:
- FAP: familiaire adenomateuze polyposis, 10% (kiembaanmutaties in het APC-gen)
- Lynch syndroom/HNPCC: mutaties in mismatch repair, 20% (Mutaties in genen zoals: MLH1, MSH2, etc.)
- Familiaire colorectale kanker: genen onbekend, 70%

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
29
Q

Wat is FAP (familiaire adenomateuse polyposis)?

A

Autosomaal dominante predispositie voor ontwikkeling van multipele adenomateuze poliepen in colon/rectum
- verhoogd risico op andere tumoren
- ontstaan rond 20-30 jaar
- veroorzaakt door mutaties in APC gen; beide genen moeten worden uitgeschakeld, maar bij een mutatie in 1 gen zal de 2e mutatie 100% verworven worden
- klinische variabiliteit in leeftijd waarop eerste symptomen optreden, aantal poliepen en soort/aantal andere tumoren
- genotype-fenotype relatie: afhankelijk van soort mutatie sprake van ander tumor spectrum of optreden tumoren op latere leeftijd

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
30
Q

Hoe zorgt het ontbreken van APC voor celproliferatie?

A

Zie ook de afbeelding!
Door de mutatie wordt het APC tumorsuppressorgen geïnactiveerd
Als APC ontbreekt zal bèta-catenine niet afgebroken worden en ongecontroleerd TcF stimuleren en zo celproliferatie aansturen –> er zit geen rem meer op dit systeem

–> 85% van de darmtumoren

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
31
Q

Wat is er aan de hand als het proto-oncogen bèta-catanine gemuteerd is?

A

5% van de darmtumoren

Bij intact APC wordt bèta-catanine niet meer gefosforyleerd/afgebroken door het destructieproces, wel is het nog functioneel en kan het dus nog de celkern in –> activering targetgenen en celdeling

32
Q

Waarom is er bevolkingsonderzoek voor darmkanker?

A

Doel: 2400 minder sterfgevallen per jaar
- Start in 2014
- Leeftijdsgroep: 55-75 jaar, 1x per 2 jaar ontlasting opsturen
- Onderzoek naar occult (onzichtbaar) bloed in de ontlasting
- Bedoeling om vroege stadia op te kunnen sporen en deze te verwijderen

33
Q

Wat zijn de WNT-targetgenen (oncogenen)?

A
  • Cycline D/CDK4: activering celcyclus –> gen afgeschreven door TCF-4 als bèta-catenine gebonden is
  • C-MYC: WNT-activatie laten stijgen –> kortere duur G0-fase celcyclus –> activatie expressie CKDs en inactivatie CKIs
  • LGR5: stamcelmarker, WNT-activatie induceert dit
34
Q

Hoe kun je ingrijpen op de WNT-pathway als therapie target?

A

Met de remming van cyclo-oxygenase-2 (COX-2)
- COX-2 ontstaat door productie van tumorcellen en inflammatie, induceert PGE2 productie en activeert WNT signaling –> hierdoor aanzetten pathway en deling

Bijv. met NSAID’s (aspirine) ingrijpen en hierdoor tumorvorming uitstellen (voorkomen kan helaas niet) en overall survival verbeteren

35
Q

Wat is MDS (myelodysplastisch syndroom)?

A

Klonale ziekte van de hemopoietische stamcel
- Methylering DNA gestoord waardoor te veel DNA gemethyleerd wordt en 1/meerdere genen uitgezet zijn
- Ineffectieve hematopoiese
- Cytopenie (verlaagde bloedwaarden) in 1/meerdere cellijnen met evt. dysplastiche kenmerken (rare vormen) en ook in het beenmerg
- Verhoogd aantal blasten, maar wel <20%, als blasten >20% dan AML (dus eigenlijk is MDS een pre-stadium van kanker en komt vaker bij oudere mensen voor)

36
Q

Waarom kan 5-azacytidine als (een van de) enige medicijn iets betekenen in de overleving van MDS patiënten?

A

Het is een cytidine homoloog die niet gemethyleerd kan worden (bevat een N i.p.v. een C op de 5e plek)
–> bij het geven van het medicijn zal in DNA soms 5-azacytidine i.p.v. cytidine ingebouwd worden en verlies je na een aantal delingen de mogelijkheid om een bepaald gebied te methyleren –> chromatine gaat open en genen kunnen weer tot expressie komen

37
Q

Wat is epigenetische regulatie?

A

Veranderingen in genexpressie, zonder dat er DNA veranderingen optreden
- kan d.m.v. DNA-methylering en histonmodificatie
- dit geldt zowel voor neutrofiel, lymfocyt en blast, maar ook in huid, lever en spier, maar dus ook tussen verschillende leukemieën

38
Q

Hoe werkt DNA-methylering?

A

DNA is ingepakt in de kern rondom histon eiwitten
- als de chromatine open staat is er geen methylering
- als de chromatine dicht is, is er sterke methylering

DNA-methylering is het toevoegen van een methylgroep (-CH3) aan cytosine op plek 5 in de ring, dit zorgt voor een aangrijpingspunt voor eiwitten die kunnen binden en het chromatine kunnen inpakken
- gebeurt door enzym DNA-methyltransferase (DNMT)
- er ontstaat 5-methylcytosine
- vindt alleen plaats op cytosines (C) met een G ernaast; CpG-eiland (zeldzaam op DNA, behalve in hele specifieke regio’s; bij promotoren van genen –> hierdoor promotor niet meer beschikbaar voor transcriptiefactoren en DNA-polymerase)

39
Q

Hoe werkt histon modificatie?

A

DNA is ingepakt in de kern rondom histoneiwitten
- als de chromatine open staan kan het DNA afgelezen worden en komen genen tot expressie
- als de chromatine gesloten zijn (heel compact) (d.m.v. methylgroepen) kunnen de genen niet tot expressie komen

–> de histonen kunnen gemodificeerd worden en dat gebeurt door acetylering, het is dan zodanig geladen dat het open chromatine zijn –> als je deze lading verliest (de-acetylering) zal de chromatine gesloten zijn

40
Q

Wat is de rol van hypermethylatie in het ontstaan van kanker?

A

Bij heel veel soorten kanker is er een hypermethylering –> genen die normaal ‘aan’ horen te staan, staan nu ‘uit’ (minder transcriptie van tumorsuppressorgenen) –> cellen blijven hierdoor wel bestaan en door delen alleen hun functie is niet meer goed (veel minder transcriptie)

41
Q

Welke 2 vormen van methylering zijn er?

A
  • Novo methylering: nieuwe methylering van een cytosine; er gaat iets fout in de cel waardoor er ineens een stuk gemethyleerd wordt
  • Maintenance methylering: nodig voor instandhouding; bij replicatie wordt alleen ongemethyleerde cytosine ingebouwd, maintenance methylering herkent een gemethyleerde cytosine (op CpG-eiland) en aangezien de complementaire streng ook een CpG-eiland krijgt, zal het cytosine molecuul gemethyleerd worden
42
Q

Welke 2 routes kan een cel kiezen als hij onder stress komt te staan (DNA-schade)?

A
  • Apoptose
  • Senescence
43
Q

Wat is apoptose?

A

Zorgt dat celdood en celproliferatie in balans zijn gedurende het leven van een multicellulair-organisme
- streng gereguleerd
- elke dag gaan er ong. 50 miljard cellen dood door apoptose (0,05%)
- door het ontstaan van apoptotische lichaampjes (kleine celfragmenten) die worden omgeven door een membraan ontstaat geen ontstekingsreactie (immuunrespons)
- speelt een rol bij fysiologische- en pathologische processen; embryogenese, afstoten epitheel (huid), verwijderen auto-reactieve T-cellen, celdood in tumoren, celdood na DNA-schade/cellulaire stress

44
Q

Wat is het verschil tussen apoptose en necrose?

A

Apoptose treedt op als gevolg van fysiologische signalen en is een actief proces –> geen immuun respons, maar een schone dood
–> Necrose is iets wat optreedt na externe beschadiging en dit veroorzaakt een ontstekingsreactie en weefselschade, er is plaatselijk afsterven van weefsel en het is niet omkeerbaar

45
Q

Hoe verloopt het proces van apoptose?

A
  1. Cel krimpt
  2. Eosinofiel cytoplasma
  3. Verlies celmembraan stabiliteit en celcontact
  4. Chromatine condensatie
  5. Apoptotische lichaampjes; fragmentatie van cellen maar wel omgeven door een celmembraan
  6. Fagocytose door naburige cellen
46
Q

Hoe is het mechanisme van apoptose?

A
  1. Signaal: intrinsiek (DNA-schade/cellulaire stress) of extrinsiek(TNF/FASL); beide leiden tot activatie van de caspase-cascade
  2. Controle en integratie: via mitochondriale permeabiliteit (Bcl-2 apoptose remt en BAX apoptose stimuleert) of via een receptor (bij TNF/FASL)
  3. Uitvoering: caspases (protease –> afbraak van cellulaire eiwitten) en DNAse activering (DNA-afbraak)
  4. Afvoer van dode cellen/celfragmenten: fagocytose
47
Q

Hoe werkt de intrinsieke pathway om een signaal te geven voor apoptose?

A

Via Bcl-2 (remming) en BAX (induceert); relatieve concentraties hiervan bepalen of de cel dood gaat
- Bcl-2 en BAX doen werk aan de mitochondriale membraan; bij het vormen van poriën hierin wordt cytochroom C vrijgemaakt: initiatie caspase cascade –> eiwit afbraak en celdood
- Bij kankercellen vaak remming apoptose (Bcl-2 > BAX) en hierdoor juist toename van het aantal cellen

48
Q

Hoe werkt de extrinsieke pathway om een signaal te geven voor apoptose?

A

Van buitenaf herkent bijv. een lymfocyt een zieke cel die dood moet –> buiten de cel manifesteert zich een Fas death receptor waaraan de lymfocyt met de Fas ligand bindt –> intracellulair DISC (death inducing signaling complex) in werking –> procaspase wordt geknipt tot caspase waardoor de caspase cascade wordt geactiveerd met apoptose als gevolg

49
Q

Wat is senescence en hoe werkt het?

A

Wordt veroorzaakt door cellulaire stress; tekort groeifactoren, DNA-schade door ioniserende straling/chemo, telomeer ‘erosie’, oncogene stimuli, etc.
- Blijven onomkeerbaar in de G0 fase van de celcyclus
- Celmorfologie veranderd (cellen platter en groter)
- Expresseren celcyclus remmende eiwitten (p53, p21, p16, etc.)
- Produceren SASP factoren; uitgescheiden eiwitten zoals cytokinen, groeifactoren, enzymen, etc. –> schakelen immuunsysteem in en veroorzaken ontstekingen

  • Voordelen: embryogenese, beperken weefselschade, bescherming tegen ontstaan van kanker, weefsel homeostase en zorgen dat cellen eromheen ook senescence worden
  • Nadelen: weefsel veroudering door stapeling senescence cellen –> tumorprogressie
50
Q

Wat is de functie van het TP53-gen?

A

Tumor suppresorgen (meest gemuteerd bij alle kankers (70%)) dat allerlei processen in de cel signaleert: rol in apoptose en senescence
- transcriptiefactor die zorgt dat het genoom intact blijft, werkt alleen als het bindt als tetrameer aan DNA, als daar een gen in de buurt zit met een TATA-box kan p53 het transcriptiecomplex activeren
- stress, straling en chemicaliën (DNA-schade) kunnen p53 activeren
- bij schade: p53 eiwit stijgt –> stoppen celcyclus (G1/S arrest) –> DNA-schade herstel of apoptose

51
Q

Welke 3 verschillende genen worden door p53 gereguleerd?

A
  • P21 (CDKN1A): remt celcyclus bij activatie
  • BAX: zorgt dat cel in apoptose gaat
  • MDM2: feedback regulator van p53, breekt p53 af door binding en is van nature in de cel aanwezig
52
Q

Hoe is de regulatie van p53 in een gezonde cel?

A

Zie ook de afbeelding!
1. MDM2 bindt in een normale situatie aan het N-terminale deel van p53 en blokkeert het TAD (transcriptie activerend domein)
2. Het eiwit wordt geubiquitineerd: eiwitten worden herkend voor destructieproces door proteasomen
3. Afbraak van p53 en geen transcriptie; [p53] is laag in rustende cellen (zodat er geen apoptose plaatsvindt)

53
Q

Wat gebeurt er met p53 als er in de gezonde cel iets mis gaat?

A
  1. Onder cellulaire stress wordt p53 door een kinase gefosforyleerd waardoor de binding met MDM2 geblokkeerd wordt
  2. [p53] wordt hoger; activatie targetgenen
  3. Bij reparabele schade zal de cel kiezen om het DNA te rapareren (targetgen GADD45) en als de schade te groot is gaat het naar apoptose (targetgen BAX), ook zal de cel niet meer delen (targetgen TP21 –> cycline/CKD complex geremd)
  4. Bij apoptose: tetramerisatie en activatie van transcriptie en anders senescence
54
Q

Welke TP53-mutaties zijn er bij kanker?

A
  1. Grote deleties
  2. Missense mutaties (75%): in DNA-bindend domein (niet de andere 2), hierdoor p53 niet meer actief en kan MDM2 niet binden –> p53 niet worden afgebroken (langere levensduur p53 eiwit)
  3. Verkorte eiwitten (nonsense, frameshift, splicing)
55
Q

Op welke verschillende manieren kan p53 geïnactiveerd worden?

A
  1. Verlies beide allelen: geen p53 eiwit productie
  2. Missense mutaties: mutant p53 eiwit kan niet binden aan mutatie (hele complex werkt niet –> dominant negatieve werking), het kan ook dat het andere allel verloren is dus dat er alleen mutante eiwitten zijn en helemaal geen werking
  3. MDM2 amplificatie: meer MDM2 en wild p53 wordt sneller afgebroken; ook bij stress kan p53 niet stijgen en geen effect uitoefenen op targetgenen
56
Q

Wat is de relatie tussen kanker en het immuunsysteem?

A

Kankers komen voort uit eigen lichaamscellen en zijn dus niet ‘vreemd’ zoals bij een infectie, MAAR ze ontstaan vanwege mutaties in genen waardoor afwijkende eiwitten worden geproduceerd op de kankercel die het immuunsysteem kunnen herkennen –> soms kan het immuunsysteem dus kankercellen aanvallen

Echter:
1. Tumoromgeving is vaak immuun-suppresief: door productie van cytokines en mediatoren door M2-macrofagen, regulatoire T-cellen, myeloïd-derived suppressor cellen (MDSC)
2. Tumorcellen zijn weinig immunogeen: want ze hebben lichaamseigen structuren en tumorcellen zijn geselecteerd voor survival

57
Q

Wat is cancer immuun editing?

A

Aanpassen van kankercellen om het immuunsysteem te ontwijken
- Bij het ontstaan van afwijkende cellen worden ze door intrinsieke regulatie gecorrigeerd (naar reparatie, apoptose of senescence) en herkend door het immuunsysteem –> hierbij een evenwicht tussen immuunreacties en gemuteerde cellen die groeien (equilibrium)
- Immuunsysteem verliest als tumorcellen niet meer herkenbaar zijn of het immuunsysteem onderdrukken (escape)

58
Q

Wat zijn de 7 stappen in de kanker immuuncyclus om een effectieve T-celrespons tegen kanker te krijgen?

A
  1. Vrijkomen van tumorantigenen; door bestraling of apoptose, immuunsysteem gebruikt dit als herkenning
  2. Vrijgekomen antigenen opnemen en verwerken door cellen in de omgeving; bijv. dendritische cellen die dan antigeen presenterende cellen (APC) worden
  3. Presenteren van het antigeen in de lymfeklier; aan CD8+ cytotoxische T-cel via HLA-1 en aan CD4+ T-helpercel via HLA-2 (co-activatie cytotoxische T-cel)
  4. T-cel gaat via het bloed richting de tumor; chemokines en chemokines-receptoren zorgen dat hij op de goede plek terecht komt
  5. T-cel infiltreert door het endotheel naar de tumor
  6. T-cel herkent de tumorcel; via HLA
  7. T-cel dood de tumorcel; door een cytotoxische granule die met perforine granzym B en gaatje maakt in de tumorcel wat tot apoptose leidt
59
Q

Wat is het doel van immuuntherapie?

A

Richt zich op manipulatie/activatie van het eigen immuunsysteem waardoor deze behandeling de tumor via een indirecte weg aanvalt. Stimuleert het immuunsysteem waardoor het op krachtige wijze kankercellen kan herkennen en vernietigen

60
Q

Hoe verloopt de tumor antigeen-presentatie in de lymfeklier aan T-cellen?

A
  1. HLA met antigen EN co-stimulator (CK28 op T-cel en CD80/CD86 op APC) moeten gebonden worden
  2. Als T-cel geactiveerd is komt CTLA-4 op het membraan wat met een hogere affiniteit bindt met CD80/CD86, CTLA-4 zorgt met APC voor inhibitie van het systeem

Inhiberende factoren:
- PD-1: op T-cel, bindt aan PD-L1 (op APC) en zorgt dat de T-cel geïnactiveerd wordt, tumorcellen maken hier misbruik van door PD-L1 tot expressie te brengen –> interactie is met PD-1/PD-L1 antistoffen te beïnvloeden (inactivering voorkomen). Tumoren met een hoge PD-L1 expressie zijn vatbaar voor PD-1 antistof therapie
-CTLA4 antistoffen zijn effectief op het moment dat in de lymfeklier de APC de CD4+ T-cel en CD8+ T-cel informeert over wat er gevonden is –> dit remt de remmer waardoor de activatie van de T-cel langer in stand blijft

61
Q

Hoe werkt immuuntherapie in de praktijk?

A
  • Zeldzamere tumoren zijn veel beter te behandelen met immunotherapie (wel geldt dit niet voor longkanker)
  • Bij tumoren met veel mutaties (veel neo-antigenen) kan immunotherapie een goede rol in de behandeling spelen
  • Nu alleen effect op anti-CTLA4 (beperkter inzetbaar) en anti-PD-1/-PD-L1 (alle middelen hiervoor eindigen op -mab)
  • Allemaal monoclonale antilichamen die heel specifiek tegen 1 receptor werken, grote moleculen met complexe verbindingen die altijd intraveneus worden gegeven
  • Lange halfwaardetijd (>20 dagen) en dus weinig frequente behandeling (3-6 wekelijks)
  • Soms ook combinatie van CTLA-4 en PD-(L)1, deze behandeling is superieur maar ook veel toxischer
  • Optimale dosering (dosis-effect relatie) en dosis-toxiciteit relatie zijn onbekend
  • Bij longkanker doet immunotherapie het beter dan chemo
  • We gaan het proberen steeds vroeger in de behandeling in te zetten
  • De biomarker expression is niet altijd predictief
62
Q

Wat zijn de kanttekeningen van immunotherapie?

A
  • Respons is vaak langdurig maar relatief traag
  • Soms opmerkelijk gunstige resultaten bij vergevorderde stadia met metastasering
  • Effectiviteit van ICI als monotherapie is beperkt, wel goed te combineren
  • Kosten zijn erg hoog en bepalend voor de emotie
  • Is het mogelijk om (vroeg) te stoppen bij respons
63
Q

Wat zijn de bijwerkingen van immunotherapie?

A
  • Huidproblemen
  • Lever toxiciteit
  • Pneumonitis
  • Thyroiditis (schildklierontsteking)
  • Kan leiden tot auto-immuun reacties (behandeling met corticosteroïden (bijv. prednison) om ontsteking te onderdrukken)
64
Q

Wat wordt bedoeld met tumoragnostische behandeling?

A

Een kankerbehandeling die zich richt specifieke genetische of moleculaire kenmerken van een tumor, ongeacht waar in het lichaam de tumor zich bevindt of van welk type kanker het officieel is.

Een voorbeeld hiervan zijn MSI (Microsatelliet Instabiliteit) high tumoren

65
Q

Waarom wordt de muis het meest gebruikt voor proefdieronderzoek?

A
  • 97% dezelfde genen als de mens
  • Veel genetische defecten die bij de mens zorgen dat een eiwit niet werkt/verkeerd wordt aangemaakt, veroorzaken bij de muis identieke problemen
  • Muis kan gemakkelijk genetisch gemanipuleerd worden
  • Eenvoudig te huisvesten en plant zich snel en makkelijk voort
66
Q

Waarvoor worden proefdieren in het kankeronderzoek gebruikt?

A
  1. Preklinisch onderzoek: testen van nieuwe geneesmiddelen
  2. Tumorbiologie: opbouw van algemene kennis rondom kanker (processen, opwekken, gedrag, beloop)
67
Q

Hoe kan preklinisch kankeronderzoek in muizen worden gedaan?

A

Eerst patiënt-derived tumor xenografts (PDTX): menselijke tumorcellen in een nude muis (immunologisch verzwakte) inbrengen
- kan op de natuurlijke of ectopische plek
- kijken hoe de tumor zich gedraagt; groei, regressie, relapse, resistentie
- kijken of bepaalde geneesmiddelen effect hebben
- werkt niet voor alle tumoren omdat het anti- en pro-tumor activiteit van een functioneel immuunsysteem mist
- alles over toxiciteit en dosis testen zodat hierna gestart kan worden met fase 1 onderzoek

68
Q

Hoe kan tumorbiologie worden onderzocht met genetisch gemodificeerde muizen?

A

Onderzoek naar wat specifieke mutaties doen in vergelijking met muizen die de mutaties niet hebben, focus onderzoek;
A. onderzoek effect dominant negatieve mutaties (oncogenen) (oncomuis)
B. onderzoek effect gendeleties (tumorsuppressorgenen) (knock-out-muis)
C. onderzoek effect puntmutaties (CRISPR-CAS)

69
Q

Welke soorten muizen zijn er?

A
  1. Transgene muis: de muis draagt een normaal en een mutant gen. Beide genen zijn actief maar het oncogen heeft een dominant effect op de normale genen. Deze muis helpt in het onderzoek naar het effect van dominante mutaties (oncogenen)
  2. Knock-out muis: in deze muis is geen actief gen aanwezig van het te onderzoeken gen. Deze muis helpt in het onderzoek naar het effect van gen deleties (tumorsupressorgenen)
  3. Knock-in muis: in deze muis is het normale actieve gen vervangen door een actief mutant gen. Deze muis helpt in het onderzoek naar het effect van puntmutaties
70
Q

Hoe maak je een transgeen muismodel en een knock-out-muismodel?

A

Transgeen: oncogen dat onder controle is van een promotor wordt in een reageerbuis geïsoleerd –> hierna ingebracht in een bevruchte eicel (vaak mannelijke pronucleus) in een heel vroeg stadium –> geïnjecteerd DNA integreert in het genoom van de bevruchte eicel

Knock-out: embryonale stamcel (ES) isoleren uit een blastocyt –> elektroporatie DNA toevoegen en eicel terugplaatsen in blastocyt

71
Q

Wat is wettelijk beslist over dierproeven?

A

Het is verboden, tenzij;
- doel van de proef niet op een andere manier, met minder dieren of minder leed bereikt kan worden
- belang van de proef opweegt tegen het leed van de dieren
- vergunning voor het verrichten van dierproeven
- goedkeuring vanuit de dierexperimenten commissie

72
Q

Wat checkt de dierexperimenten commissie (DEC)?

A

Afwegen van het lijden van het dier tegen het belang van de proef
- toetsen of er sprake is van een schendig van de intrinsieke waarde van het proefdier
- methodologische opzet beoordelen –> kijken of er geen alternatieven zijn
- 3 V’s belangrijk: zoeken naar vervanging (replacement), vermindering (reduction) en verfijning (refinement)

73
Q

Hoeveel dierproeven vinden er plaats in NL?

A
  • Jaarlijks 600.000 dierproeven
  • 3/4 van de dieren zijn muizen (50%) of ratten (25%)
  • 15% met genetisch gemodificeerde organismen
  • 80-85% veroorzaakt weinig tot matig lijden bij de dieren
  • mensenapen zijn sinds 2002 verboden
  • voor cosmetische doeleinden is sinds 2004 verboden
74
Q

Welke 5 vrijheden van Brambell hebben dieren in gevangenschap recht op?

A
  1. Recht om vrij te zijn van dorst en honger
  2. Recht om vrij te zijn van fysiek lijden
  3. Recht om vrij te zijn van pijn, verwondingen en ziekten
  4. Recht om vrij te zijn van angst en stress
  5. Recht om vrij te zijn om hun natuurlijke gedrag te vertonen
75
Q

Hoe is de ideeëngeschiedenis over dierproeven en ethiek?

A
  1. Fase 1 (17e eeuw): mens als hoogtepunt van de schepping, dieren zijn automaten (materiële natuur)
  2. Fase 2 (18e eeuw): wreedheid jegens dieren is slecht voor de menselijke moraal, nog steeds antropocentrisch idee (mens middelpunt)
  3. Fase 3 (eind 18e eeuw): dieren doen ertoe, omwille van zichzelf, dieren kunnen lijden, biocentrisch beeld (ethische houding op al het leven, niet alleen de mens)
    - Speciesim: Peter Singer (1975) zegt dat het voortrekken van de ene soort (mens) voor de andere soort discriminatie is
    - Capabilities: Martha Nussbaum (2006) zegt dat alles in de natuur ernaar streeft om te floreren en zo ook dieren, dieren die we afhankelijk van ons maken moeten we helpen te floreren