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Carcinogênese e Bases Moleculares do  Tratamento CARLOS FREDERICO PINTO Instituto de Oncologia do Vale Hospital Regional do Vale do Paraíba
Palavras Chave: ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
O ciclo celular é controlado por genes
Genes controlam a divisão celular através de citoquinas.
Base Molecular Carcinogenese ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
O centro da carcinogenese é o DANO GENÉTICO NÃO LETAL ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Carcinogenese – Visão  Geral   ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Causas de Neoplasia ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Carcinogenese:
Carcinogênese Química: ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Exposição e Metabilismo de  Agentes Carcinógenos
 
 
Carcinogênese Química: ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Tobacco Use in the US, 1900-2000 *Age-adjusted to 2000 US standard population.  Source: Death rates: US Mortality Public Use Tapes, 1960-2000, US Mortality Volumes, 1930-1959, National Center for Health Statistics, Centers for Disease Control and Prevention, 2002. Cigarette consumption: US Department of Agriculture, 1900-2000. Per capita cigarette consumption Male lung cancer death rate Female lung cancer death rate ©2004, American Cancer Society, Inc.
Oncogenese Viral: ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Oncogenese Viral : ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Vírus e câncer ,[object Object],[object Object],[object Object]
Funções protéicas codificadas pelos HPV de alto risco - HPV 16 18 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Proteínas do HPV - E6  ,[object Object],[object Object],[object Object]
Proteínas do HPV - E7 ,[object Object],[object Object],Rb Rb Rb P E2F E2F Transcricão P Rb P Rb P Rb P P P P E2F E2F E7 Transcricão Transcricão E7 E7
Proteínas do HPV - E6 e E7 Rb P P P E7 E2F p53 p21 CICLINA CDK mdm2 fosforilação Transcrição  do DNA lesado LIBERA INIBE E6 INIBE DNA  C/ LESÃO ATIVA degrada
Carcinogenese por Radiação : ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Mutações Neoplasia
Causas Hereditárias  : ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Hipótese Epigenética ,[object Object],[object Object]
Ativação de Ocogenes
Base Molecular da Neoplasia: Proto-oncogene Oncogene Virus Outros Herança Radiação Químicos
Processo Multi-step ,[object Object],[object Object],[object Object]
Teoria Multi-step ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Patogênese Fatores ambientais adquiridos químicos ,radiativos ,virais Mudanças no genoma de células somáticas Ativação dos  oncogenes promotores  de crescimento Inativação dos genes Supressores tumorais Expressão de todos os produtos gênicos alterados  E perda dos produtos gênicos normais NEOPLASIA MALIGNA Fatores Geneticos
Gene p53 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Diferenças entre Células  Normais e Cancerosas CÉLULAS CANCEROSAS   CÉLULAS NORMAIS ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Mitoses Frequentes Núcleo Vaso sanguíneo Células anormais Célula Normal Poucas mitoses
Resumo  ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
TRATAMENTO SISTÊMICO DO CÂNCER
Princípios  do Tratamento: ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Instabilidade do DNA Apoptose Morte Celular
Fontes de lesão e consequente  Instabilidade do DNA ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Crescimento Tumoral ,[object Object],[object Object],[object Object],morte Detecção clínica Tempo Número de células 10 9 10 12
Tempo de duplicação de implante de  células neoplásicas em cobaias
Curva de Crescimento Celular em Leucemia  vs   Feto Humano
Error Threshold in Cancer  ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Alvos Moleculares – ciclo celular
Mecanismo de ação de alguns quimioterápicos Microtubule superstabilization Taxoids Topoisomerase I inhibitor Camptothecins Microtubule destabilizer Vinca-alkaloids Dihydrofolate reductase inhibitor Antifolates DNA intercalator Anthrapyrazoles “ Differentiator” Retinoids Depletes glutathione “Resistance reversal” Inhibits alkytransferase “Resistance reversal” Inhibits P-glycoprotein “Resistance reversal” Mechanisms of Action Class
Efetividade da combinação depende de: ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Skipper-Schabel-Wilcox Model ,[object Object],[object Object],[object Object]
Conceito de Delbruck-Luria ,[object Object]
Mutações em  sucessivas  gerações
Conceito de Delbruck-Luria ,[object Object],[object Object]
Conceito de Delbruck-Luria ,[object Object],[object Object]
Modelo de Norton-Simon ,[object Object],[object Object],Norton, Simon. Can Treat Rev 1975.
Modelo de Norton-Simon F-up A 60 mg/m2 C 600 mg/m2 P 175 mg/m2 (3 h) CRESCIMENTO  RÁPIDO CRESCIMENTO   LENTO tempo
CALGB 9344 / Intergroup 0148 n = 3121 A: 60 = 75 = 90 mg/m2 P 175 mg/m2 (3 h) RR: Recid: 17% RR: Morte  18% Henderson et al. JCO 2003 Tam em RE (+) Após QT C: 600 mg/m2 F-up
Objetivos terapêuticos ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
 
Após 5 anos... ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Custo tardio para os sobreviventes: ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
O sucesso... ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
 
E9487 - Sobrevida por número de fatores de risco em mieloma múltiplo
Quimioterapia adjuvante
Continuum de Tratamento no  Câncer de Mama
Paciente típica.... ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
“ ... Aumenta a curabilidade do câncer de mama?” “ ...quando comparado ao tratamento cirúrgico exclusivo...” “ ...o tratamento sistêmico adjuvante...” “ Em pacientes com câncer de mama inicial...” O que eu quero verificar? O que a intervenção pode causar? Qual a principal alternativa para comparar com a Intervenção proposta? Qual a principal intervenção que estou considerando? Descrever um grupo de pacientes “similares” Outcome (resultado) Comparação Intervenção Paciente ou Problema O C I P
Paciente típica, 56 anos
Quimioterapia adjuvante em mama Meta Análise de Quimioterapia Adapted from  Early Breast Cancer Trialists’ Collaborative Group , 1992. Node negative 0 5 10 years 100 90 80 70 60 50 40 0 Relapse-free survival (%) Treated Control 61.5 54.5 Node positive 38.5 29.8 Node negative 0 5 10 years 100 90 80 70 60 50 40 0 Overall survival (%) Treated Control 67.2 63.2 Node positive 46.6 39.8
“ ... Aumenta a curabilidade do câncer de mama?” “ ...quando comparado ao tratamento com AC...” “ ...o tratamento adjuvante com quimioterapia com DC...” “ Em pacientes com câncer de mama inicial...” O que eu quero verificar? O que a intervenção pode causar? Qual a principal alternativa para comparar com a Intervenção proposta? Qual a principal intervenção que estou considerando? Descrever um grupo de pacientes “similares” Outcome (resultado) Comparação Intervenção Paciente ou Problema O C I P
AC x DC Adjuvante Continuum de Tratamento no  Câncer de Mama Jones, JCO, 2009.
“ ... Aumenta a sobrevida do câncer de mama metastático?” “ ...quando comparado ao tratamento usual...” “ ...o tratamento sistêmico com trastuzumab...” “ Em pacientes com câncer de mama metastático  Her-2 +...” O que eu quero verificar? O que a intervenção pode causar? Qual a principal alternativa para comparar com a Intervenção proposta? Qual a principal intervenção que estou considerando? Descrever um grupo de pacientes “similares” Outcome (resultado) Comparação Intervenção Paciente ou Problema O C I P
25 meses mediana Continuum de Tratamento no  Câncer de Mama
“ ... Aumenta a sobrevida do câncer de mama metastático  em progressão?” “ ...quando comparado ao tratamento usual...” “ ...o tratamento sistêmico de segunda linha  com lapatinib...” “ Em pacientes com câncer de mama metastático  Her-2 +...” O que eu quero verificar? O que a intervenção pode causar? Qual a principal alternativa para comparar com a Intervenção proposta? Qual a principal intervenção que estou considerando? Descrever um grupo de pacientes “similares” Outcome (resultado) Comparação Intervenção Paciente ou Problema O C I P
8 meses mediana Continuum de Tratamento no  Câncer de Mama
Expressão gênica identificada por subtipos do câncer de mama Perou  et al .  Nature  2000;406:747-52.
Mamaprint: agrupando genes identificados e seu prognóstico Amsterdam Predictor de 70-genes  Evolução baseada Na  expressão genética Genes  N Engl J Med, Vol 347 (25), Dec. 2002  Van’t Veer, Nature 2002  Aplicada a base de datos com evolução conhecida
Câncer de Mama

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Carcinogenese e Bases Moleculares Da Oncologia

  • 1. Carcinogênese e Bases Moleculares do Tratamento CARLOS FREDERICO PINTO Instituto de Oncologia do Vale Hospital Regional do Vale do Paraíba
  • 2.
  • 3. O ciclo celular é controlado por genes
  • 4. Genes controlam a divisão celular através de citoquinas.
  • 5.
  • 6.
  • 7.
  • 8.
  • 10.
  • 11. Exposição e Metabilismo de Agentes Carcinógenos
  • 12.  
  • 13.  
  • 14.
  • 15. Tobacco Use in the US, 1900-2000 *Age-adjusted to 2000 US standard population. Source: Death rates: US Mortality Public Use Tapes, 1960-2000, US Mortality Volumes, 1930-1959, National Center for Health Statistics, Centers for Disease Control and Prevention, 2002. Cigarette consumption: US Department of Agriculture, 1900-2000. Per capita cigarette consumption Male lung cancer death rate Female lung cancer death rate ©2004, American Cancer Society, Inc.
  • 16.
  • 17.
  • 18.
  • 19.
  • 20.
  • 21.
  • 22. Proteínas do HPV - E6 e E7 Rb P P P E7 E2F p53 p21 CICLINA CDK mdm2 fosforilação Transcrição do DNA lesado LIBERA INIBE E6 INIBE DNA C/ LESÃO ATIVA degrada
  • 23.
  • 24.
  • 25.
  • 27. Base Molecular da Neoplasia: Proto-oncogene Oncogene Virus Outros Herança Radiação Químicos
  • 28.
  • 29.
  • 30. Patogênese Fatores ambientais adquiridos químicos ,radiativos ,virais Mudanças no genoma de células somáticas Ativação dos oncogenes promotores de crescimento Inativação dos genes Supressores tumorais Expressão de todos os produtos gênicos alterados E perda dos produtos gênicos normais NEOPLASIA MALIGNA Fatores Geneticos
  • 31.
  • 32.
  • 33.
  • 35.
  • 36.
  • 37.
  • 38. Tempo de duplicação de implante de células neoplásicas em cobaias
  • 39. Curva de Crescimento Celular em Leucemia vs Feto Humano
  • 40.
  • 41. Alvos Moleculares – ciclo celular
  • 42. Mecanismo de ação de alguns quimioterápicos Microtubule superstabilization Taxoids Topoisomerase I inhibitor Camptothecins Microtubule destabilizer Vinca-alkaloids Dihydrofolate reductase inhibitor Antifolates DNA intercalator Anthrapyrazoles “ Differentiator” Retinoids Depletes glutathione “Resistance reversal” Inhibits alkytransferase “Resistance reversal” Inhibits P-glycoprotein “Resistance reversal” Mechanisms of Action Class
  • 43.
  • 44.
  • 45.
  • 46. Mutações em sucessivas gerações
  • 47.
  • 48.
  • 49.
  • 50. Modelo de Norton-Simon F-up A 60 mg/m2 C 600 mg/m2 P 175 mg/m2 (3 h) CRESCIMENTO RÁPIDO CRESCIMENTO LENTO tempo
  • 51. CALGB 9344 / Intergroup 0148 n = 3121 A: 60 = 75 = 90 mg/m2 P 175 mg/m2 (3 h) RR: Recid: 17% RR: Morte 18% Henderson et al. JCO 2003 Tam em RE (+) Após QT C: 600 mg/m2 F-up
  • 52.
  • 53.  
  • 54.
  • 55.
  • 56.
  • 57.  
  • 58. E9487 - Sobrevida por número de fatores de risco em mieloma múltiplo
  • 60. Continuum de Tratamento no Câncer de Mama
  • 61.
  • 62. “ ... Aumenta a curabilidade do câncer de mama?” “ ...quando comparado ao tratamento cirúrgico exclusivo...” “ ...o tratamento sistêmico adjuvante...” “ Em pacientes com câncer de mama inicial...” O que eu quero verificar? O que a intervenção pode causar? Qual a principal alternativa para comparar com a Intervenção proposta? Qual a principal intervenção que estou considerando? Descrever um grupo de pacientes “similares” Outcome (resultado) Comparação Intervenção Paciente ou Problema O C I P
  • 64. Quimioterapia adjuvante em mama Meta Análise de Quimioterapia Adapted from Early Breast Cancer Trialists’ Collaborative Group , 1992. Node negative 0 5 10 years 100 90 80 70 60 50 40 0 Relapse-free survival (%) Treated Control 61.5 54.5 Node positive 38.5 29.8 Node negative 0 5 10 years 100 90 80 70 60 50 40 0 Overall survival (%) Treated Control 67.2 63.2 Node positive 46.6 39.8
  • 65. “ ... Aumenta a curabilidade do câncer de mama?” “ ...quando comparado ao tratamento com AC...” “ ...o tratamento adjuvante com quimioterapia com DC...” “ Em pacientes com câncer de mama inicial...” O que eu quero verificar? O que a intervenção pode causar? Qual a principal alternativa para comparar com a Intervenção proposta? Qual a principal intervenção que estou considerando? Descrever um grupo de pacientes “similares” Outcome (resultado) Comparação Intervenção Paciente ou Problema O C I P
  • 66. AC x DC Adjuvante Continuum de Tratamento no Câncer de Mama Jones, JCO, 2009.
  • 67. “ ... Aumenta a sobrevida do câncer de mama metastático?” “ ...quando comparado ao tratamento usual...” “ ...o tratamento sistêmico com trastuzumab...” “ Em pacientes com câncer de mama metastático Her-2 +...” O que eu quero verificar? O que a intervenção pode causar? Qual a principal alternativa para comparar com a Intervenção proposta? Qual a principal intervenção que estou considerando? Descrever um grupo de pacientes “similares” Outcome (resultado) Comparação Intervenção Paciente ou Problema O C I P
  • 68. 25 meses mediana Continuum de Tratamento no Câncer de Mama
  • 69. “ ... Aumenta a sobrevida do câncer de mama metastático em progressão?” “ ...quando comparado ao tratamento usual...” “ ...o tratamento sistêmico de segunda linha com lapatinib...” “ Em pacientes com câncer de mama metastático Her-2 +...” O que eu quero verificar? O que a intervenção pode causar? Qual a principal alternativa para comparar com a Intervenção proposta? Qual a principal intervenção que estou considerando? Descrever um grupo de pacientes “similares” Outcome (resultado) Comparação Intervenção Paciente ou Problema O C I P
  • 70. 8 meses mediana Continuum de Tratamento no Câncer de Mama
  • 71. Expressão gênica identificada por subtipos do câncer de mama Perou et al . Nature 2000;406:747-52.
  • 72. Mamaprint: agrupando genes identificados e seu prognóstico Amsterdam Predictor de 70-genes Evolução baseada Na expressão genética Genes N Engl J Med, Vol 347 (25), Dec. 2002 Van’t Veer, Nature 2002 Aplicada a base de datos com evolução conhecida

Notas del editor

  1. Food carcinogens: aflatoxins, heterocyclic amines, N-nitroso compounds, polycyclic amines. Carcinogens are metabolised to strong electrophiles by normal metabolic processes, phase 1 enzymes needed for de-toxification and for activation of normal enzymes, phase 11 can be turned on by many plant products and further increase water solubility of carcinogens. Efficiency of this system can determine potency of carconogens
  2. Induces alteration in cellular DNA. Lesion can be inherited. Protooncogenes – normal counterpart, ras, myc, g-proteins, protein kinases, nuclear proteins (often receptors) growth factors Tumor suppressors – RB, p53 – Li-Fraumeni; WT1 or 2 – Wilms tumor, APC – familial polyposis coli; DNA repair defect – xeroderma pigmentosum, Fanconi anemia, hereditary non-polyposis colon cancer
  3. Increased growth and expansion of the clone of cancerous cells
  4.   Tobacco use is a major preventable cause of death, particularly from lung cancer. The year 2004 marks the anniversary of the release of the first Surgeon General’s report on Tobacco and Health, which initiated a decline of per capita cigarette smoking in the United States. As a result of the cigarette smoking epidemic, lung cancer death rates showed a steady increase through 1990, then began to decline. The lung cancer death rate among US women, who began regular cigarette smoking later than men, has continued to increase, but at a slower rate since the early 1990s.
  5. Nesse modelo, devemos crer que o tratamento agressivo de com quimioterapia combinada poderia levar facilmente a erradicação de muitos tumores, desde que eliminasse logs de células de forma constante. A pratica provou que isso não é verdade - talvez em alguns casos em hematologia. As principais alegaçoes para o fracasso da log-kill são: 1. A qt é adequada, mas não é administrada por tempo o suficiente. 2. Existem células que são completamente resistentes a quimioterapia e que, em modelos experimentais isso não é evidenciável dada a limitada amostra de uma cultura. 3. Mutaçoes desenvolvidas durante o periodo entre a cirurgia e o inicio do tratamento seriam responsaveis pelo fracasso da hipotese.
  6. 1943 10 anos depois o mesmo modelo foi usado para explicar o desenvolvimento de resistência ao methotrexate em culturas de células leucemicas L1210.