Investigating CancerKRAS Activity

Cos’è il cancro?

• Tutti i tipi di cancro derivano da cellule singole che hanno acquisito la caratteristica di dividersi continuamente senza controllo, invadendo i tessuti circostanti.

• Le cellule tumorali si comportano in questo modo a causa di mutazioni del DNA riguardanti geni chiave, noti come geni del cancro. Perciò tutti i tipi di cancro sono malattie genetiche. Human melanoma cell undergoing cell division

Credit: Paul Smith & Rachel Errington, Wellcome Images

Informazioni sul cancro• Nei paesi occidentali una persona su tre si ammalerà di cancro e

una su cinque morirà a causa della malattia.

• Ci sono circa 200 tipi di cancro, ognuno caratterizzato da cause, sintomi e trattamenti diversi.

• Il rischio individuale di ammalarsi di cancro dipende da numerosi fattori, inclusi età, stile di vita e geni.

Cancer Research UK http://info.cancerresearchuk.org/cancerstats/incidence/?a=5441

I tipi di cancro più diffusi (cause di morte in UK, 2008)

Cancer Research UK. Accessed July 2010http://info.cancerresearchuk.org/cancerstats/mortality/cancerdeaths /

Le cellule cancerose hanno genomi alterati

Cariotipo di una cellula cancerosa

Credit : Mira Grigorova and Paul Edwards, Department of Pathology, University of Cambridge, unpublishedSource: www.path.cam.ac.uk/~pawefish/BreastCellLineDescriptions/HCC38.html

Cos’è una mutazione?

• Mutazione germinale– Un cambiamento nella sequenza del DNA che

può essere ereditato dai genitori

• Mutazione somatica – Un cambiamento nella sequenza del DNA in

cellule diverse dall’uovo e dallo spermatozoo– La mutazione è presente nella cellula cancerosa

e in tutte quelle che da essa derivano, ma non nelle cellule sane

Mutazioni e geni del cancro • I geni del cancro sono coinvolti nell’oncogenesi.• Le mutazioni dei geni del cancro possono essere somatiche o

essere ereditate.• Il numero minimo di mutazioni a carico di un gene necessarie

per trasformare una cellula normale in una cellula cancerosa è 5.

• Le mutazioni di alcuni geni del cancro possono essere ereditate dai genitori; in questo caso sono presenti in tutte le cellule del corpo e il rischio di ammalarsi di cancro è molto alto.

• Le mutazioni somatiche possono riguardare qualsiasi cellula del corpo eccetto le cellule germinali, per cui non possono essere trasmesse ai figli.

Importance of somatic DNA changes in human cancer

Somatiche

Ereditate

Entrambe

Solo il 5 –10% dei casi di cancro hanno una chiara componente ereditaria, ad esempio BRCA1 e BRCA2 nel cancro del seno

Anche quando la predisposizione è ereditata, sono necessarie mutazioni somatiche affinchè il cancro si sviluppi

Cancer genes

• Ci sono due tipi di geni del cancro :– Geni oncosoppressori– Oncogeni

• Ad oggi conosciamo circa 400 geni del cancro somatici, ma sicuramente ne esistono molti di più

• COSMIC è un catalogo di mutazioni somatiche : http://www.sanger.ac.uk/genetics/CGP/cosmic/

*(COSMIC v47release. July 2010)

Tumour suppressor gene

TS

Cancer

Geni oncosoppressori : Questi geni normalmente IMPEDISCONO la

divisione cellulare - per produrre il cancro ENTRAMBE LE COPIE devono essere mutate

Oncogene

Cancer

Ras

Oncogeni : questi geni normalmente STIMOLANO la divisione cellulare in modo controllato - è sufficiente la mutazione di una sola delle due copie del gene per provocare il cancro

AttivitàAttività

• Il gene KRAS codifica per una molecola segnale

• Le mutazione del gene KRAS sono presenti in molti tipi di cancro, incluso il cancro del pancreas

Qual è l’impatto?• La proteina KRAS contribuisce a trasmettere i segnali provenienti

dall’esterno al nucleo della cellula, regolando la crescita. Essa è :

• Attivata quando si lega al GTP• Inattivata quando il GTP viene idrolizzato in GDP