Onkogenetika, genetické poradenství u hereditárních nádorových onemocnění Renata Gaillyová LF MU 2009-2010 *genetické souvislosti *onkogenetická vyšetření nádorů * genetické vyšetření u hereditárních a familiárních nádorů *presymptomatické testování *preventivní programy Nádorové onemocnění - genetické souvislosti •1-10% hereditární nádorová predispozice – germinální mutace v tumor supresorových či mismatch repair genech •10% familiární formy – kumulace nádorových onemocnění v rodině, není definován typ dědičnosti, vnímavé geny + zevní faktory •80-90% sporadická nádorová onemocnění Diagnostická a prognostická vyšetření u sporadických nádorových onemocnění Genetická vyšetření nádorů •upřesnění diagnosy •upřesnění prognosy •stanovení léčebné strategie •monitorování úspěšnosti léčby •sledování vývoje onemocnění •monitorování minimální residuální choroby ·lokalizování protoonkogenů a tumor-supresorových genů •vyšetření transplantátu před autologní transplantací Chromozomové aberace u nádorů - rozdělění nPrimární základní při vzniku nádorů,jediná změna, spouští mnohastupňový proces karcinogeneze nSekundární objevují se v průběhu onemocnění, obraz stadia choroby, výraz progrese tumoru, prognostický faktor progrese onemocnění nSpecifické pravidelně u určitého typu nádoru,představují specifický nádorový marker, v místech zlomu byly identifikovány geny, které jsou zúčastněné v nádorovém procesu nNenáhodné u určitého typu nádoru změny postihují vždy stejné chromozomy nNáhodné vyskytují se náhodně, postihují různé chromozomy • Význam nádorové cytogenetiky •Početní a/nebo strukturní chromozomové aberace ® specifické markery nádorových buněk s diagnostickým i prognostickým významem ! • Mit5c Filadelfský (Ph) chromozom u pacienta s CML Úloha cytogenetického vyšetření v onkohematologii nnedílná součást všech onkohematologických vyšetření ncytogenetické a molekulárně genetické metody používané v onkohematologii jsou součástí diagnostiky a léčby těchto malignit ve smyslu: n upřesnění diagnozy n stanovení léčebné strategie n monitorování léčby n sledování reziduální choroby po léčbě, transplantaci n předpověď pravděpodobného vývoje onemocnění n lokalizování protoonkogenů a tumor-supresorových genů Důsledky chromozomových aberací v procesu karcinogeneze - delece nztráta části chromozomu, často postiženy nádorové-supresorové geny nebo geny pro stimulační a růstové faktory n nLOH- ztráta heterozygotnosti v důsledku delece genu n nu hematologických malignit specifické změny • Důsledky chromozomových aberací v procesu karcinogeneze - delece •del 5q - u AML a MDS, delece je intersticiální, rozsah velmi variabilní, vždy je postižen pruh 5q31-kritická oblast, v oblasti zmapováno více genů řídících normální hematopoézu, předpokládá se přítomnost nádorového- supresorového genu •del 11q23 - u AML a ALL, v oblasti 11q23 mapován MLL gen, mimo delecí zúčastněn v početných translokacích (6q27, 9p21, 10p15, 17q11, 19p13) •monozomie - ztráta celých chromozomů, změny jsou spíše sekundární, častá monozomie 5, 7 u MDS • Důsledky chromozomových aberací v procesu karcinogeneze Aberace se zmnoženým genetickým materiálem •Duplikace ncelé chromozomy nebo jejích části nčasté sekundární změny v nádorových buňkách nzmnožení genové dávky nstav a progrese nádorového onemocnění nu leukémií časté +8, u CLL specifická +12, další Ph Důsledky chromozomových aberací v procesu karcinogeneze Aberace se zmnoženým genetickým materiálem •Amplifikace nčasté u solidních nádorů, ale i u leukémíí nvětšinou zmnožení proto-onkogenů ndouble minutes (d-min) nvyšetření pomocí FISH, počet signálů v buňce nvyšetření přítomnosti amplifikace má prognostický a terapeutický význam • N-myc Důsledky chromozomových aberací v procesu karcinogeneze Translokace nv místech zlomů identifikovány geny přímo zúčastněné v nádorovém procesu ndva principiální důsledky translokací a inverzí: -místo zlomu uvnitř genů na každém chromozomu, přeskupením se vytvoří fúzní gen, kódující chimérický protein, zapojený do maligního proces -gen pro T- buněčný receptor nebo gen pro imunoglobulinový protein se dostanou do blízkosti proto-onkogenu, jeho aktivací je ovlivněn růst, diferenciace nebo apoptóza buňky Úloha cytogenetického vyšetření v onkohematologii nvýznam cytogenetického a molekulárně genetického vyšetření u hematologických malignit je zdůrazněn i v návrhu nové WHO klasifikace myeloidních nádorových chorob, jsou vyčleněny samostatné jednotky se specifickými genetickými změnami • SKY: t(2;13), t(4;8), t(6;16), t(8;11) Bielik 16 Detekce translokace t(11;22) metodou SKY u pacienta s dg. Neuroblastoma. Tato translokace je specifická pro Ewingův sarcom. Výsledek SKY vedl ke změně diagnosy a léčby. Solid tumors Stanovení amplifikace HER-2 genu u rakoviny prsu •významný prognostický a terapeutický marker •vyskytuje se u 25 - 30 % nádorů prsu •amplifikace genu je spojena s nepříznivou prognózou (rychlá proliferace, zkrácená doba přežití) •zvýšená citlivost na léčbu adriamycinem erbb CGH Neuroblastom rev ish enh (7,13,17,18) rev ish dim (3,4,14,15,X) Chronická myeloidní leukemie (CML) 1/4 všech leukemií, 1 : 100 00 n90-95% Ph pozitivní CML €Ph chromozom jako důsledek t(9;22) n5-10% Ph negativní CML - BCR/ABL pozitivní �asi 1/2 má přestavbu BCR/ABL, detekovaná molekulárně geneticky �morfologicky a klinicky neodlišitelná od Ph pozitivních CML – BCR/ABL negativní �nemají detekovatelnou přestavbu BCR/ABL �morfologické a klinické odlišnosti od Ph pozitivních CML Chronická myeloidní leukemie (CML) nPh obvykle přítomen ve 100% mitóz v době diagnózy, přítomen i v průběhu onemocnění nnejlepší prognózu mají pacienti, kteří mají v době diagnozy Ph chromozom jako jedinou změnu nv době diagnozy u některých nemocných kromě Ph další chromozómové změny, jejich výskyt je nepříznivý prognostický znak nv době blastického zvratu až 70% nemocných má přídatné chromozomové změny, nejčastěji +8, duplikace Ph, +19, i(17q) nFISH detegujeme přestavbu BCR/ABL, specifická sonda umožňuje vyšetřovat i interfázní jádra Akutní myeloidní leukemie (AML) • AML-M2 - t(8;21) nmapované geny ETO, AML1 npředevším u mladších pacientů, často u dětí nsekundární změny -Y, -X, 9q-, 7q-, +8 ndobrá prognóza • AML-M3 - t(15;17) nmapované geny PML/RARA nméně často variantní translokace nnejčastější přídatnou změnou +8 ndobrá prognóza • Akutní myeloidní leukemie (AML) • AML-M4eo-inv(16), t(16;16) nfúzní gen CBF/MYH11 nasi 50% má přídatné změny 7q-, +8, +21 nspojená s dobrou prognózou n ndetekce FISH pomocí specifické sondy • inv16 •Analýza exprese molekulárních •markerů neuroblastomu –mRNA: –tyrozin –hydroxylázyneurotrofinových receptorů TrkA,TrkB, –TrkChTERT (telomerázová reverzní transkriptáza) –GD2 syntetázy •mutační analýzy statusu genu Rb1 • Onkogenetická vyšetření - DNA/ RNA analýza Autorské metodiky využívající kvantitativní real-time PCR : PICT0244 Onkogenetická vyšetření DNA/RNA analýza Autorské metodiky využívající kvantitativní real-time PCR : •Analýza exprese nádorových markerů meduloblastomu –mRNA: •C-myc •TrkC •Analýza exprese nádorových antigenů –mRNA: •MAGE, GAGE •Detekce fúzního genu SYT/SSX1 a SYT/SSX2 u Synovial sarkomu • Citlivost detekce TH bMG TH 299bp 10-7 10-6 10-5 10-4 10-3 M Genetické poradenství a genetická vyšetření u hereditárních nádorových onemocnění Familiární výskyt •2 a více případů v rodině u příbuzných 1. a 2. stupně • •výskyt v pozdějším věku • •nejasná dědičnost (náhodný výskyt, vliv zevního prostředí, genetické faktory - geny s nízkou penetrancí, polygenní dědičnost) Suspekce na hereditární nádorovou predispozici •2 a více případů, příbuzní I. a II. stupně se stejným typem tumoru, obraz autosomálně dominantní dědičnosti •neobvykle časný výskyt, kombinace určitých typů nádorů u blízkých příbuzných (ca prsu a ovaria, kolorektální ca a ca endometria), bilaterální výskyt v párových orgánech, synchronní či metachronní tumory, nádorové duplicity •2 členové rodiny s identickým vzácným tumorem (ca štítné žlázy) • Cíl genetického poradenství v rodinách se susp. hereditárním nádorovým onemocněním •jedná se v rodině v.s. o hereditární nádorovou predispozici ? (klíčem je genealogie - kolik příbuzných s nádorovým onemocněním, věk při dg.tumoru, typická kombinace nádorů) • vytipovat osoby v riziku • Cíl genetického poradenství v rodinách s nádorovým onemocněním •zajistit molekulárně genetické vyšetření (pokud je to možné) • •pokusit se určit osoby, které predispozici zdědily • • zajistit ve spolupráci s dalšími obory primární či sekundární prevenci pro rizikové osoby Molekulárně genetické vyšetření v ČR (pouze u některých typů) •Ca prsa a ovaria •Lynchův syndrom (HNPCC) •Familiární adenomatosní polyposa střevní •Li Fraumeni syndrom - p53 •Von Hippel Lindau •Mnohočetná endokrinní neoplasie I a II •Retinoblastom - některé formy •Neurofibromatosa Prenatálně zjištěna u plodu mutace Rb1 genu Retinoblastom Enukleace v kojeneckém věku pro bilat. Retinoblastom, mutace v Rb1 genu Retinoblastom, chemoterapie, mutace Rb1 genu Rodokmen rodiny s výsktem hereditárního retinoblastiomu Gen RB1: IVS8+1G>A/non, g.150038delG Molekulárně genetické vyšetření •k vyšetření je většinou nutná DNA od nemocného v rodině •před vyšetřením vždy informovaný souhlas •vyšetření by mělo být podmíněno genetickým poradenstvím •od testování může pacient kdykoli odstoupit či odmítnout znát výsledek •pokud není mutace u nemocného nalezena, neznamená to, že je hereditární forma v rodině vyloučena Prediktivní testování • prediktivní testování je většinou možné pouze při nálezu mutace v rodině • provádí se většinou až od 18 let (výjimka, kde je možné a nutné nabídnout prevenci už v dětství - FAP, MEN, VHL, Rb, NF) • genetická konzultace před testem – poučení o významu testování, následné informace, informovaný souhlas • Prediktivní testování •genetická konzultace po testu – sdělení výsledku, vyplývajících rizik, možnosti prevence (sledování, operace, chemoprevence) •předání kontaktu na pracoviště (odborné lékaře) zajišťující preventivní sledování, včetně psychologa •vyšetření je zcela dobrovolné • Hereditární forma tu prsu/ovarií •Asi 80% případů s hereditární formou je způsobeno zárodečnou mutací v genech BRCA 1 a 2 • •Celoživotní riziko onemocnění pro nosiče mutace BRCA1 je 85% pro tu prsu, 60 % pro tu vaječníku, 4x zvýšené riziko pro tu kolorekta, 3x vyšší riziko pro tu prostaty • •BRCA2 – 85% tu prsu, 20% tu ovaria, Lynchův syndrom •AD dědičná forma tu kolorekta •Malé množství polypů •Častý výskyt metachronních a syndchronních tu •Od roku 1992 objeveno 5 genů, které patří do skupiny mutátorových genů (MMR), opravujících chyby v DNA – MLH1 (3p21), MSH2 (2p16), MSH6 (2p16), PMS1 (2q31), PMS2 (7p22) •Riziko tu kolorekta 75% •Riziko tu endometria u žen 40-60% •Zvýšené riziko tu ovaria, žaludku, tenkého střeva, močového a hepatobiliárního systému, mozku • Li Fraumeni syndrom •AD dědičná dispozice k různým typům nádorů je u velké části případů způsobena zárodečnou mutací v p53 genu. •V rodinách vysoké riziko leukemií, nádorů CNS, sarkomů, adrenokortikálních nádorů, nádorů prsu, některé tu se vyskytují již v dětském věku •Komplexní onkologická prevence je nutná se zaměřením na známá rizika •Testování p53 genu v rodinách je možné v dospělosti Familární adenomatosní polypóza FAP •AD dědičné onemocnění, zodpovídá za cca 1% kolorektálních karcinomů •Gen APC (5q •Mnohočetné polypy v distální oblasti tlustého střeva a rekta již od dospívání, mohou být i v tenkém střevě a žaludku •Může být zvýšené riziko jiných nádorů •Screening od 10-12 let – sigmoideoskopie ročně, od 20 let kolonoskopie •DNA vyšetření od dětství • • 47 let, ca střeva polypy 25 let ca střeva 1989 větší množství polypů od anu do sigmatu -2002 FAP Von Hippel Lindau syndrom VHL •AD dědičná systémová porucha vedoucí ke vzniku hemangioblastomů retiny, CNS a vysokému riziku vzniku nádorů ledvin, pheochromocytomů a nádorů slinivky •VHL gen je tumor supresorový, lokalizace 3p •Testování je u podezření na syndrom možné již od dětství Von Hippel Lindau , mutace CGG(Arg 167)-CAG(Gln) u otce, presymptomatický test vyloučil nosičství u synů 1989 1993 1965-2002 tu mozečku, mozk, kmene, bil. feochromocytom 1964, amaurosis, feochromocytom ? ? ? Rodina s výskytem onemocnění VHL mutace CGG(Arg167)-TGG(Trp) 1977 hemang. sítnice, hemang. v zadní jámě lební, 1997 Grawitz, intracer. hematom 1998 hemang. zadní jámy ? ? ? Problémy •Etické •vzniku nádoru neumíme zabránit • •u nosičů celoživotní riziko vysoké • •u některých typů prevence obtížná (např. Li-Fraumeni syndrom) • • • Problémy •Psychologické •vyrovnání se s vysokým rizikem • • rozdělení rodiny na zdravé versus nemocné, nosiče mutace versus nenosiče • •50% riziko přenosu na děti • Problémy •Sociální •riziko diskriminace např. komerčních pojišťoven, zaměstnavatele • nízká informovanost lékařské veřejnosti Primární prevence •omezit škodliviny - zákaz kouření, minimálně alkohol, u GIT zákaz alkoholu •strava s omezením tuků, masa, kořeněných jídel, uzenin •dostatek vlákniny, minimálně 4 -5 dávek ovoce a zeleniny denně •prevence stresu •prevence nadměrného slunění •pravidelná fyzická aktivita • • • Prekoncepční poradenství u léčených pacientů •Plánování těhotenství •Získané chromosomové aberace •Rizikové těhotenství •Prenatální sledování event. diagnostika •Kryokonzervace gamet •Asistovaná reprodukce • Děkuji za pozornost gaillyova@fnbrno.cz foretova@mou.cz file2164474_dzivnieki