blue-lights ONKOCYTOGENETIKA Oddělení lékařské genetiky FN Brno blue-lights Nádorové onemocnění - neregulovaný růst buněk /autonomní povaha buněčné proliferace / spojený s poruchou kontrolních mechanismů a s alterací buněčné diferenciace ® genetické onemocnění na buněční úrovni obr blue-lights •1962 - Ph chromosom CML •1972 - nalezena reciproká translokace t(9;22) • •princip: vznik fuzního genu (bcr/abl) •produkce nádorového proteinu •(chimerický protein) • •t(9;22)(q34;q11) 95% CML • 2% AML • 25-30% ALL • • 2 CML 2 CML První cytogenetický nález obr blue-lights cytogenetické výsledky přispívají: ü ke stanovení prognózy ü k volbě léčebného postupu ü monitorování průběhu onemocnění ü sledování cytogenetické remise obr blue-lights Současné hypotézy nádorové transformace •Příčina: •- inaktivace TU supresorových genů •- aktivace onkogenů • • • • tvorba fuzního genu tzv. polohový efekt mechanismus: mutace genové (bodové) - týkající se jednotlivých genů /nukleotidy / chromosomové - týkající se struktury chromosomů genomové - týkající se počtu chromosomů; aneuploidie a polyploidie obr blue-lights - mutace → hromadění mutací → nádorové bujení - vznikají buď spontánně nebo jsou indukované – fyzikálními – chemickými – biologickými - aby karcinogen uskutečnil změny v příslušném genu ® musí mít mutagenní účinky > faktory blue-lights Vznik nádoru je vícestupňový proces - následek postupného selhávání genetické kontroly dělení b. - výsledek složité interakce gen. a epigen. působících faktorů Iniciace - indukce mutací- změna genetického materiálu buňky Promoce - působení nádorově promočních podnětů, - preferovaný klonální růst preneoplastických buněk Transformace (konverze) - změna fenotypu, vznik malig. klonu jeho nekontrolované množení (klonální expanze) a lokální růst nádoru – progrese – ireverzibilní děj Tvorba metastáz blue-lights - charakter genetických aberací v transformovaných buňkách → rozmanitý ü rozdíl genet. změn nejen mezi jednotlivými nádor. typy ü heterogenita těchto abnormalit je vysoká i v různých stádiích vývojového procesu daného nádor. typu obr blue-lights Nádor získává nové funkční schopnosti ® Ø tvorba vlastních růst. signálů Ø necitlivost vůči inhibujícím faktorům růstu Ø invazivnost a tvorba metastáz Ø neomezený replikační potenciál - enzym telomeráza Ø angiogeneze Ø vyhnutí se apoptóze Ø nestabilita genomu Hanahah, Weinberg blue-lights Hematoonkologická onemocnění Solidní nádory Hematoonkologická onemocnění •- postihují kmenové krvetvorné b., mutace v hemopoetické b. •- porucha ve vyzrávání krevních buněk, které si ponechávají schopnost množení při současné zástavě vyzrávání • •- rozdělení: leukemie (difuzní) • lymfomy (ložiskovitá) • •etiologie multifaktoriální Ø myeloblastické leukemie Ø lymfoblastické leukemie Ø leukemie bifenotypické akutní chronické Blasty - nezralé buňky KD obsahující granula Hlavní typy leukemií: 1. akutní myeloidní leukemie (AML) /akutní myeloblastická leukemie, akutní nonlymfoblastická leukemie/ 2. chronická myeloidní leukemie (CML) 3. akutní lymfoblastická leukemie (ALL) /akutní lymfocytární leukemie/ 4. chronická lymfatická leukemie (CLL) 1. Akutní myeloidní leukemie •Frekvence vzniku nových onemocnění: 4/100 000/rok •převaha u dospělých • •Charakteristika: • akumulace nezralých nonlymfoblastických bb v kostní • dřeni, periferní krvi, ostatních tkáních • •FAB klasifikace: •AML skup. M0 - M7 •podle převládající diferenciace •a stupně vyzrávání • • •Dobrá prognóza: •t(15;17)(q22;12) AML M3 • PML/RARa-podporuje účinek kys.a-trans-retinové • 90% kompl. remisí • •t(8;21)(q22;q22) AML M2 •inv(16)(p13q22) AML M4 • • •Špatná prognóza: •t MLL (11q23) s různými CH 10-20% AML •komplexní karyotyp t(8,21) inv16 MLLpartners del11 46,XY,del(11q) 2. CHRONICKÁ MYELOIDNÍ LEUKEMIE • •CML nadprodukce granulocytů a megakaryocytů v KD •vznik nových CML 1/ 100 000 / rok • •I. Chronická fáze - až 3 roky •II. akcelerace •III. blastická krize • •t(9;22) = Ph = bcr/abl •sekund.: +8, i(17q), +19 • • 2 CML CML bcr/abl 3 CML+komplex 47,XX, +8, t(9;22), i(17q) 3. Akutní lymfoblastická leukemie - ALL •Akumulace maligních nezralých lymfoidních buněk v KD, často i v PK •výskyt: nová onemocnění 3/100 000/rok • častěji děti 3-5let, dospělí pod 30 let • •FAB klasifikace (cytomorfologicky) L1 - L3 • • •cytogenetika: •numerické změny: hyperdiploidie 51-60 dobrá prognóza • 47-50 střední • trisomie 18, 21, X, 4, 6, 10, 14, 17, 20 • hypodiploidie špatná progn., 8% dospělých 5% dětí • 4. Chronická lymfatická leukemie CLL •+12 nepříznivá progn. (samost.) •del(13q) gen RB1 •del(17p) gen p53 nepříznivá progn. • •del(11q) gen ATM • • •Panel: +12, RB1, ATM, p53 • • blue-lights Hematoonkologická onemocnění Solidní nádory blue-lights Nádory se obecně dělí: Ø Benigní : dobře ohraničené, pomalu rostoucí b. a neprorůstají do okolní tkáně Ø Maligní : utlačují okolní tkáň a prorůstají do ní, rychlý růst a bez odpovídající léčby vedou ke smrti pacienta - tvorba druhotných (sekundárních) ložisek, tzv. metastáz Primární - vznikají z b. tkáně a z b. okolních struktur Sekundární - vznikají jako následek metastatických procesů blue-lights 3cz SCHEMA MALIGNÍHO PROCESU blue-lights Rozdíly mezi nádory dospělých a dětí •Odlišná lokalizace a histogeneze •Vyšší heterogenita a invazivita •Rychlejší růst •Bohatší vaskularizace •Větší podíl růstové frakce - tj. dělení schopná část nádoru •Vyšší tendence k tvorbě metastáz üVětší senzitivita na CHT Proti vlastnostem nádorů dospělých nepříznivé ! blue-lights Nádory CNS u dětí Ø heterogenní skupina nádorů Ø 20 – 30 % všech dětských malignit Ø incidence 3,2 novo diagnostikovaných případů na 100 tisíc dětí Ø vznikají z buněk mozku a míchy, z připojených tkání, mozkomíšních obalů, se zbytku mezenchym. a epitel. tkaniva Ø prognóza přežití závisí na lokalizaci, rozsahu onemocnění a histologickém typu onemocnění Ø maligní a benigní blue-lights - nejčastější maligní nádor CNS u dětí - 15-20 % všech primárních tu CNS dětí - vysoce agresivní nádor s tendencí k šíření v CNS ü v laboratorní diagnostice → trend k mol. genetickému a cytogenetickému vyšetření - biologické vlastnosti nádoru s prediktivním a prognostickým významem Meduloblastom - amplifikace a/nebo zvýšená expresivita genů MYCC a MYCN - přítomnost i(17q) - ztráta 8, 9, 10q, 11 a 16q - zisk 1, 7 a 9 i(17q) blue-lights TP53 gen - protein p53 - lokalizace na chromosomu - 17p13 - významný nádorový supresor - klíčový význam při regulaci bun. cyklu a apoptóze - přítomnost standardního (nemutovaného) proteinu p53 brání neoplastické transformaci b. „strážce genomu“ obr blue-lights p53 karyo •46,XX,del(17p) blue-lights Sarkomy měkkých tkání a kostí osteosarcoma%10 Ø heterogenní skupina nádorů Ø incidence SA měkkých tkání 7-10%, SA kostí 5% RABDOMYOSARKOM EWING. SARKOM OSTEOSARKOM http://www.pathology.med.ohio-state.edu blue-lights A-RMS : t(2;13) PAX3-FKHR (70%) t(1;13) PAX7-FKHR Rabdomyosarkom •70% SA měkké tkáně u dětí •agresivní onemocnění s tendencí k šíření do lymf. uzlin a k tvorbě metastáz •pleomorfní, embryonální , alveolární Obrázek1 blue-lights Nádory skupiny Ewingova SA Ø Ewingův sarkom (ES) kostí, extra- skeletální forma a PNET Ø 2. nejčastější primární maligní TU kostí u dětí a mladistvých (10-15%) http://paediatric-cancer.blogspot.com t(11;22) EWSR1/FLI1 blue-lights 11,22 blue-lights Germinální nádory - heterogenní skupina nádorů à rozdílné biologické chování - vaječníky, varlata /i mimo a to v oblasti CNS, kostrče/ - úspěšnost léčby v současnosti à 90% dětí s lokalizovaným a přibližně 7% dětí s pokročilým onemocněním v době dg. obr germ © 2009 Nucleus Medical Media, Inc. mix ovaryGCT American Journal of Roentgenology http://ovariancancerawareness1.com blue-lights 12p obr kram i(12p) – u testikulárních i ovariálních germ. TU → stejná /podobná/ nádorová geneze → amplikon 12p11.2-p12.1 Kandidátní geny – Cyclin D2 KRAS2, JAW1, SOX5 a DAD-R - zisk 12p – závislost na věku / TGCT u dětí- bez / - závislost progrese i agresivity nádorů na počtu kopií 12p stále nejasná blue-lights METODY VYŠETŘENÍ STRUKTURNÍCH A NUMERICKÝCH ABERACÍ CHROMOSOMŮ 3 Základní cytogenetické vyšetření - kultivace KD, nádorové tkáně → získání kvalitních mitóz → dobře rozložené chromosomy - krátkodobá kultivace - dlouhodobá kultivace blue-lights Základní cytogenetické vyšetření obr13 blue-lights karyotyp46,XY OBR mitoza mit Normální karyotyp Komplexní změny karyotypu → ← blue-lights Ø KD, PK Ø otisky nádorů /jen jádra/ Ø kultivované tkáně nádorů Ø fixované TU v parafínu - pouze kultivovaná tkáň, KD, PK - potřeba kvalitních mitóz a poměrně dobře rozložených chromosomů T 34-0_01-03_260508084659_K CGH izolovaná DNA z → KD, nádorové tkáně výhoda - potřebná jen DNA z testované tkáně FISH SKY blue-lights Ø G-banding – karyotyp TU Ø FISH Ø CGH / HR-CGH Ø SKY Ø array - CGH Nutnost správné kombinace metod !! Doplňování se cytogenetických a molek. cytogenetických technik ↓ 050404_array_vetrie karyotyp46,XY 93e3229698 nepr blue-lights Ø identifikace specifických klonálních aberací postihujících jednotlivé typy nádorů, delece TSG nebo amplifikace onkogenu Ø upřesnění, potvrzení dg. + prognostické markery i(12p), i(17q), N-myc, určení míry rizika ve vnitřku diagnózy identifikace pacientů: s nízkým /s vysokým rizikem Ø zjišťování dalších změn v rámci celého genomu, které můžu mít diagnostický a prognostický význam Ø kvantifikace celkové chromosomové nestability genomu obr Význam cytogenetických vyšetření blue-lights komplexní analýza cytogenetických změn individualizace léčebné terapie