O documento discute os principais conceitos da biologia molecular aplicada ao câncer, incluindo agentes carcinogênicos, características das células cancerosas, genes envolvidos na tumorigênese como oncogenes e genes supressores tumorais, e a progressão metastática do câncer.

1. Biologia Molecular
aplicada ao Câncer
Msc. Marjory Alana Marcello
Mariana Bonjiorno Martins
Laboratório de Genética Molecular do Câncer
FCM - UNICAMP

2. CÂNCER

3. UV radiation
AGENTES FÍSICOS
Radiação Ionizante

4. AGENTES BIOLÓGICOS

5. AGENTES QUÍMICOS

6. TUMORIGÊNESE
NEOPLASIA MALIGNA
Expressão de produtos gênicos
alterados e a perda de
produtos gênicos reguladores
CÉLULAS NORMAIS
Lesão no DNA
MUTAÇÕES E
POLIMORFISMOS

7. Características das células
cancerosas
• Crescimento e multiplicação desordenada;
• Alterações morfológicas;
• Perda da inibição de contato;
• Perda da afinidade celular específica – adesão
preferencial entre células que possuem
características semelhantes.

8. Características das células
cancerosas
• Propriedades imunológicas específicas: presença de
antígenos específicos tumorais na membrana celular.
• Desdiferenciação: células cancerosas são menos
especializadas do que o tipo da qual se originam.
• Invasividade: invadir qualquer espaço disponível novo
órgão.

9. Características das células
cancerosas
• Maior e mais rápida captação de glicose do que as
células normais.
• Utilização de metabolismo anaeróbico – glicólise com
secreção de ácido lático.
• Citoplasma indiferenciado – organelas mal desenvolvidas.

10. Céls
Germinativas
Céls
Somáticas
Agente
Mutação agressor
Zigoto
Neoplasias familiares

11. Céls
Germinativas
Zigoto
Céls
Somáticas
Agente
agressor
Neoplasias esporádicas

12. PROGRESSÃO METASTÁTICA
Neoplasma
Primário
Metástases
Modificado de Fidler IJ; DeVita 1997
Angiogenese
Crescimento Progressivo
Motilidade/Destacamento
Invasão
Embolização
Agregação/Sobrevida
Adesão/Parada
Extravasamento
Evasão das defesas
Angiogenese
Crescimento Progressivo

13. GENES ENVOLVIDOS NA
TUMORIGÊNESE
 Oncogenes
 Genes Supressores Tumorais
 Genes Controladores Vida
 Outros

14. Classe de genes que fazem parte do ciclo
vital da célula
Proto-oncogenes:
Regulam o crescimento e diferenciação celular
normal
Genes supressores tumorais (“anti-oncogenes”)
Regulam o ciclo celular, inibindo anormalidade.

15. ESTIMULADORES DO CICLO CELULAR
ciclina kinase
cic D
CDK4/CDK6 S
G1
G2
M
cic E
CDK2
cic A
CDK2
cic A
CDK1
cic B
CDK1
+
complexo
ativado

16. ESTIMULADORES DO CICLO CELULAR
ciclina kinase
cic D
CDK4/CDK6 S
G1
G2
M
cic E
CDK2
cic A
CDK2
cic A
CDK1
cic B
CDK1
+
complexo
ativado

17. BLOQUEADORES DO CICLO CELULAR
DNA danificado
cic D
CDK4/CDK6 S
G1
G2
M
cic E
CDK2
cic A
CDK2
cic A
CDK1
p21Cip1
p27kip1
p57kip2
cic B
CDK1
p21Cip1
p27kip1
p57kip2
p21Cip1
p27kip1
p57kip2
p53
contato célula-célula
TGF-b
p16NKI4A
p15NKI4B
p18NKI4C
p19NKI4D
TGF-b

18. ATP
Active
complex
Cyclin-dependent
kinase
Active
pRB
(master
brake)
Inactive
transcription
factor
Phosphate
Cyclin D or E
Active
transcription
factor
Gene
Inactive pRB
Proteins
needed for
cell´s
advance
through its
cycle
CELL CYCLE NETWOK
- Rb: ACTIVE PLAYER

19. CELL CYCLE NETWOK
G0 G1
M
G2
S
Low levels of p53
Cyclin E-cdk 2
Rb-E2F-DP1
Rb-phosphorylated
E2F-DP1
activated
E2F-DP1
transcribes
S phase genes
Cyclin D-cdk 4
DNA
Cyclin B-cdc2
Nucleotides Enzymes
- P53: PASSIVE PLAYER

20. High levels of p53 and
enhanced transcription of
p21
Damaged DNA
CELL CYCLE NETWOK
Rb-E2F-DP1
Rb is not
phosphorylated
E2F-DP1 complex is
not activated
S phase genes are
not transcribed
Damaged DNA cannot be
duplicated until it is repaired
- P53: PASSIVE PLAYER
G0 G1
S
M
G2

21. G0
G1
M
G2
S
fatores de crescimento
hormônios
fatores parácrinos
APOPTOSE
DIFERENCIAÇÃO
CRESCIMENTO &
DIVISÃO CELULAR

22. Oncogenes
• Proto-oncogenes transformam-se em oncogenes;
• Codificam proteínas estimuladoras do crescimento:
contribuem para o descontrole da divisão celular e o
fenótipo maligno das células;
• Uma única cópia de um oncogene é necessária para
contribuir ao processo de múltiplas etapas na
formação dos tumores.

23. Oncogenes
• Linhagem germinativa - Síndromes de cânceres
familiar.
• Mutações somáticas por ganho de função –
cânceres esporádicos

24. G0
G1
M
G2
S
CRESCIMENTO &
DIVISÃO CELULAR
ONCOGENES

25. GENES SUPRESSORES TUMORAIS
G0
G1
M
G2
S DIFERENCIAÇÃO
SENESCÊNCIA

26. Genes Controladores Vida
Genes de reparo

27. Genes Controladores Vida
Apoptose

28. Genes Controladores Vida
 A apoptose ou morte celular programada é
um mecanismo normal de autodestruição
celular que elimina as células danificadas e
potencialmente prejudiciais

29. Telômeros
Estrutura presente
nas extremidades de
todos os cromossomos
humanos.

30. Gene da Telomerase
“Conta e limita o número total de vezes que as
células podem reproduzir-se”
 Seguimentos de DNA nas extremidades dos
cromossomos que limitam a capacidade de expansão
indefinida da célula

31. Gene da Telomerase
 Uma função telomérica normal protege o
cromossomo permitindo o reparo de eventuais
danos, estabilizando o genoma.
 A enzima DNA polimerase é incapaz de
copiar todo o trecho final do DNA linear telomérico
de cada cromossomo (tandem da seqüência
específica TTAGGG), com isso a cada divisão são
perdidos aproximadamente 100pb.

32. Enzima
Telomerase
A ativação da enzima telomerase – ausente nas células
normais – substitui os segmentos teloméricos que são
geralmente podados em cada ciclo celular.

33. Relógio
biológico
da célula

34. FONTES DE ESTÍMULOS PARA A ANGIOGÊNESE
www.med.unibs.it/~airc/cancer.html

35.  Genes característicos da célula:
 Câncer de tiróide:
TPO
NIS
Tg
T3 T4 T3r

36. EQUIPE DO LABORATÓRIO DE GENÉTICA MOLECULAR DO
CÂNCER – FCM/UNICAMP
 Dra Laura Ward
 Dra Elaine Morari
 Dra Rita Ferreira
 Msc Natassia Bufalo
 Msc. Marjory A. Marcello
 Aline Silva
 Lucas Cunha
 Mariana B. Martins
 Raquel Barbieri
 Angelica Rocha
 Jacqueline Almeida
 Wanessa Pinto
 Ulieme Cardoso
 Fernando Batista
 Renata Piai
 Adriana Berton
 Stephany
Contatos:
marjory@fcm.unicamp.br
mbonjiorno@gmail.com