background image

 

Genetyka nowotworzenia  

 
Magdalena Badura 
Katedra i Zakład Genetyki Medycznej UM w Poznaniu 

 

Onkogeneza (nowotworzenie) 

  Wielostopniowy proces patologiczny, którego rezultatem jest powstanie nowotworu. 

  Początkiem procesu nowotworowego jest pierwotna mutacja somatyczna w DNA 

  Skutkiem pierwotnej mutacji są podziały komórkowe nie poddające się mechanizmom  

kontroli gospodarza 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

 

Nowotwór jako choroba wieloczynnikowa 

Na wystąpienie nowotworu mają wpływ poza czynikami genetycznym (konstytucjonalne mutacje 

predysponujące do rozwoju nowotworu) również czynniki środowiskowe (tzw. karcynogeny). 
Zaliczamy do nich: 

 

Karcynogeny chemiczne: azbest, benzen, arsen, chrom, sadza, smoła, węglowodory 
aromatyczne, dym tytoniowy, estrogeny 

 

Karcynogeny fizyczne: promieniowanie Roentgena, radu, innych izotopów 
promieniotwórczych, promieniowanie nadfioletowe (słoneczne, lamp kwarcowych) 

 

Karcynogeny biologiczne: wirusy onkogenne 

 

Geny zaangażowane w onkogenezę 

 

1. Onkogeny  

 

Prawidłowe elementy genomu człowieka - około 200 tzw. protoonkogenów (c-onc

 

Regulują wzrost i różnicowanie komórek, uczestnicząc w trandukcji sygnału do jądra 
komórkowego (czynniki wzrostu, receptory dla czynników wzrostu, kinazy tyrozynowe, 
czynniki transkrypcyjne) 

MUTACJA 

 KONSTYTUCJONALNA

 

KANCEROGENY

 

MUTACJA 

 SOMATYCZNA 

NOWOTWÓR 

WIELE  
GENÓW 

Zawsze konieczne 

Nie konieczne 

background image

 

Doprowadzają do transformacji nowotworowej, jeżeli nastąpi ich nadmierna ekspresja.

  

Mutacje aktywujące protoonkogeny zachodzą w jednym allelu protoonkogenu – są dominujące 
na poziomie komórkowym.

    

 

Aktywacja potencjału onkogennego onkogenu: 

 

Mutacje punktowe (RAS

 

Translokacja (ABL, MYC

 

Amplifikacja (zwiększenie ilości kopii protoonkogenu) ERBB2 

 

Poddanie onkogenu kontroli aktywniejszego promotora (np. retrowirusowego) 

 

Wirusy onkogenne  

 

Niektóre wirusy zawierają w swojej strukturze onkogeny (v-onc) przejęte z genomu 
kręgowców na drodze ewolucji 

 

Onkogeny wirusowe (v-onc) są aktywniejsze od protoonkogenów komórkowych (c-onc) 

  Po zakażeniu komórki genom wirusa integruje się z genomem jądrowym i może spowodować 

transformację nowotworową komórki (np. poddając onkogen komórkowy kontroli 
silniejszego promotora

Przykłady: HPV, HBV, EBV, HIV1, HTLV 
 

2. Geny supresorowe 

  Geny, których zadaniem jest zapobieganie nowotworom 

  Utrata lub inaktywacja obu alleli genu supresorowego prowadzi do rozwoju guza 

Geny supresorowe wykazują efekt recesywny na poziomie komórkowym!

    

 

Siatkówczak (retinoblastoma

 

Najczęstszy nowotwór wewnątrzgałkowy u dzieci (1:25000 urodzeń żywych) 

 

Objawy: leucokoria (biała źrenica, „kocie oko”), zez, wytrzeszcz 

 

90% przypadków <5rż 

  Występuje sporadycznie (60%, zwykle jednostronny) lub dziedziczona jest autosomalna 

dominująca predyspozycja do rozwoju nowotworu (40%, w 80% obustronny) 

 

Osoba predysponowana do rozwoju nowotworu odziedziczyła 1 zmutowany allel genu 
supresorowego Rb na chromosomie 13q14 (wszystkie komórki siatkówki mają tylko jeden 
prawidłowy allel genu Rb

 

Drugi allel traci w wyniku mutacji somatycznej (zjawisko utraty heterozygotyczności – 

LoH

 

90% osób z mutacją konstytucjonalną 1 allelu genu Rb zachoruje! 

 

Białko P53   

  Produkt genu supresorowego 

  Zwane „strażnikiem genomu” 

  Uszkodzenie DNA powoduje zwiększenie ilości P53 w komórce 

  P53 wpływa na nasilenie procesu apoptozy i eliminację komórki z uszkodzonym DNA 

 

background image

 

 
TP53 

  Mutacja somatyczna genu TP53 jest najczęstsza zmianą genetyczną, występującą w procesie 

powstawania nowotworów u człowieka 

  Leży u podłoża raka jelita grubego, sutka, płuca, mózgu i in. 

 

 

3. Geny mutatorowe  

 

Mogą naprawiać mutacje prowadzące do aktywacji protoonkogenu lub inaktywacji genu 
supresorowego 

 

Mutacje w genach mutatorowych mogą prowadzić do rozwoju nowotworów! 

 

 

Zespoły dziedzicznej predyspozycji do powstawania nowotworów  

 

Powodowane mutacjami w komórkach rozrodczych 

 

Mutacje dotyczą onkogenów, genów supresorowych, mutatorowych 

 

Dziedziczą się zgodnie z prawami Mendla 

 

Nowotwory występują w młodszym wieku, mogą występować obustronnie lub 
wieloogniskowo.

  

 

Nerwiakowłókniakowatość ( NF1, NF2) 

 

Gruczolakowatość mnoga wewnątrzwydzielnicza (MEN1, MEN2) 

 

Zespół Li-Fraumeni 

 

Zespół Gardnera 

 

Zespół Lyncha 

 

Zespół Peutz-Jeghers 

 
Autosomalny dominujący typ dziedziczenia 
 

Nerwiakowłókniakowatość typu 1  

  Choroba von Recklinghausena, Neurofibromatosis, NF1  

  Mutacje w genie supresorowym NF1 

  Nowa mutacja odojcowska 50% przypadków 

  Częstość 30/100000 urodzeń 

NF 1 – objawy kliniczne 

  plamy café au lait 

  nerwiakowłókniaki skóry 

  guzki Lischa na tęczówkach (hamartoma z melanocytów) 

  piegi pod pachami i w pachwinach 

  niekiedy wielkogłowie, asymetria twarzy, nadciśnienie (zwężenie tętnicy nerkowej), 

niepełnosprawność intelektualna (10%), padaczka 

 

NF 1- nowotwory 

 

Glejaki nerwu wzrokowego 

 

Barwiaki chromochłonne 

 

Rhabdomiosarcoma  

background image

 

 

Zezłośliwienie nerwiakowłókniaka – 5-10% 

 

Gruczolakowatość mnoga wewnątrzwydzielnicza (MEN) 

MEN1powodowana mutacją konstytucjonalną w genie MEN1, MEN2 – w onkogenie RET 
MEN1: 

 

Gruczolaki przytarczyc, wysp trzustkowych, przysadki, powodujące nadczynność gruczołów 

 

Zagrożenie wystąpieniem raka tarczycy, raka nerki, rhabdomiosarcoma 

MEN2: 

 

Rak rdzeniasty tarczycy, pheochromocytoma, gruczolaki przytarczyc 

 

Niekiedy sylwetka marfanoidalna 

 

Zespół Li Fraumeni 

 

Spowodowany konstytucjonalnymi mutacjami w genie supresorowym TP53 

 

Tendencja do występowanie od dzieciństwa mnogich nowotworów :mięsaków, raka sutka, 
raka nadnerczy, guza Wilmsa, nowotworów CUN, białaczek 

 

Częstość raka jelita grubego, płuc, pęcherza, jajnika podobna jak w populacji ogólnej 

 

FAP 

 

Rodzinna polipowatość gruczolakowata jelit, FAP, zespół Gardnera jest jednym z 

podtypów 

 

Mutacje w genie supresorowym APC 

 

Częstość 1/8000 urodzeń 

 

Od wczesnego dzieciństwa bardzo liczne polipy jelita grubego 

 

Ryzyko zezłośliwienia polipów przed 40 rż wynosi 100%! 

 

1% raków jelita grubego powstaje na podłożu FAP 

 

Wymaga profilaktycznego postępowania chirurgicznego 

 

HNPCC 

  Niepolipowaty rak jelita grubego (HNPCC/zespół Lyncha)  

  Dziedziczony jest defekt naprawy nieprawidłowo sparowanych nukleotydów DNA (mutacja 

w genach mutatorowych MSH2, MSH6, MLH1, PMS1, PMS2) 

 

 

Rak jelita grubego – 75% w wieku 75 lat (średni wiek diagnozy 45 lat) 

 

Rak trzonu macicy – 40% kobiet z HNPCC 

 

Rak jajnika <10% kobiet z HNPCC 

 

HNPCC – kryteria amsterdamskie (1999 r) 

  U co najmniej 3 członków rodziny wykryto nowotwór związany z HNPCC (rak jelita grubego, 

rak endometrium, rak jelita cienkiego, rak dróg moczowych) 

  Jeden z nich jest krewnym I stopnia dwóch pozostałych 

  Chorują 2 kolejne pokolenia 

  Przynajmniej u jednej osoby nowotwór był zdiagnozowany <50 rż 

  Wykluczono FAP 

background image

 

  Nowotwory zostały zweryfikowane histopatologicznie 

 

Zespół Peutz-Jeghers 

  1/2-1/3 to nowe mutacje w genie STK11 

Objawy:  

  polipy przewodu pokarmowego (każdy odcinek) 

  przebarwienia na błonach śluzowych jamy ustnej, odbytu, narządów płciowych, na skórze 

dłoni, stóp 

Zespół Peutz-Jeghers - nowotworzenie 

  Rak jelita cienkiego – ryzyko 500x większe niż w populacji ogólnej 

  Rak żądka – ryzyko 200x większe niż w populacji ogólnej 

  Rak trzustki (100x) 

  Rak jelita grubego (85x) 

  Rak przełyku (60x) 

  Rak jajnika (30x) 

  Rak trzonu macicy, sutka, płuc (15-20x) 

 

2. Zespoły związane z nieprawidłową naprawą DNA i łamliwością chromosomową 

 

 

Tendencja do spontanicznych pęknięć chromosomów 

 

Defekty mechanizmów naprawy DNA 

 

xeroderma pigmentosum 

 

ataksja-teleangiektazja 

 

zespół Nijmegen 

 

Xeroderma pigmentosum 

 

Inaczej: Skóra pergaminowata i barwnikowa 

 

Częstość 1/70.000 urodzeń 

 

Upośledzona naprawa DNA po uszkodzeniu promieniowaniem UV 

 

Występują liczne raki skóry (kolczysto- podstawnokomórkowe oraz czerniak) i 
bliznowacenie rogówki 

 

Ataksja-teleangiektazja (zespół Louis-Bar) 

 

Mutacja w genie ATM, którego produkt jest zaangażowany w inicjację naprawy podwójnej 
nici DNA 

 

1-2,5/105 żywo urodzonych, heterozygoty 1% populacji ogólnej  

•   W kariotypie rearanżacje chromosomowe, zwłaszcza w obrębie i 14 pary

 

•    Łamliwość chromosomów nasila ekspozycja pacjenta na promieniowanie X 
•    Objawy: ataksja móżdżkowa, niedobór odporności, teleangiektazje, hipogonadyzm, 100 x   
wyższe ryzyko

 nt układu chłonnego (!), rak skóry, żołądka, sutka, jajnika 

 
 

 
 

background image

 

 

 

Zespół Nijmegen 

  gen NBS1 

  Białko nibrin uczestniczy w naprawie uszkodzeń podwójnej nici DNA 

  Większość pacjentów pochodzenia słowiańskiego (Polacy, Czesi) – efekt założyciela 

  Cytogenetyka – aberracje struktury w 10-30% metafaz, zwykle w obrębie 7 i 14 pary 

chromosomów 

  Łamliwość chromosomów nasila ekspozycja pacjenta na promieniowanie X 

Objawy: 

  Małogłowie 

  Niskorosłość 

  W 30% prawidłowy rozwój intelektualny 

  Ptasi profil (cofnięte czoło, małożuchwie) 

  Podatność na infekcje  

  Nowotworzenie – częste chłoniaki z limfocytów B, medulloblastoma, glioma, 

rhabdomiosarcoma 

 

 

 

3. Zespoły dysmorficzne z predyspozycją do nowotworów 

  Zespół Beckwith-Wiedemann (guz Wilmsa, gonadoblastoma, rak nadnerczy, hepatoblastoma, 

ogółem 7,5%) 

  Zespół Rubinstein-Taybi (oponiaki, ALL, pheochromocytoma, rhabdomiosarcoma, ogółem 

5%) 

  Zespół Sotosa (guz Wilmsa) 

  Zespół Noonan (schwannoma) 

  Stwardnienie guzowate (guzy serca, gwiaździaki, wyściółczaki, angiomiolipoma nerki- 75% 

pacjentów, rak nerki) 

  Zespół Costello (rhabdomiosarcoma, schwannoma, rak pęcherza moczowego, ogółem 15%) 

 

 

Nabyte aberracje chromosomowe 

 

Powstają w przebiegu większości nowotworów złośliwych 

 

Zmiany w kariotypie następują w komórkach guza w miarę rozwoju choroby 

 

Niekiedy każda komórka guza ma inny kariotyp! 

 

Nasilenie i jakość zmian w kariotypie może być wskazówką prognostyczną 

 

Nie są dziedziczone 

 

Przykład - chromosom Philadelphia w przewlekłej białaczce szpikowej 

Chromosom Philadelphia 

  Translokacja włącza protoonkogen c-ABL chromosomu 9 w region BCR chromosomu 22 

  Powoduje to aktywację protoonkogenu 

  Charakterystyczny dla przewlekłej białaczki szpikowej (CML) 

 

 
 

background image

 

 
 
 

Nowotwory sutka i jajnika 

 

  5% nowotworów sutka jest spowodowane dziedziczeniem mutacji w jednym z genów 

podatności: 

 BRCA1 (30-40%) 
 BRCA2 (10-30%) 
 TP53 (<1%) 
 PTEN (<1%) 
 1/3 przypadków rodzinnego występowania raka sutka spowodowana mutacją nieznanego 

genu 

BRCA1 i BRCA2 

 

Biorą udział w regulacji procesów  

  proliferacji komórkowej oraz 
  replikacji i naprawy DNA. 

 

Hamują wzrost komórek raka jajnika i sutka in vitro 

 
Lokalizacja chromosomowa: 
BRCA1
17q21 
BRCA2
13q12-13 
 

Cechy raków zależnych od BRCA1 

 

Ś

redni wiek w momencie diagnozy raka sutka 40 lat. 

 

Ś

redni wiek w momencie diagnozy raka jajnika 51 lata. 

 

W 32% przypadków obustronne raki sutka. 

 

Szybkie tempo wzrostu guza. 

 

Grupa wysokiego ryzyka zachorowania na raka piersi i/lub jajnika 

 

3 krewnych dotkniętych rakiem piersi i/lub jajnika (włączając w to pacjentkę) 

 

Jednoczesny rak sutka i jajnika u pacjentki lub u jej krewnej I lub II stopnia 

 

Wcześniej stwierdzona u pacjentki mutacja genu BRCA1 

 

2 raki piersi i/lub jajnika wśród krewnych I lub II stopnia (włączając w to pacjentkę) – w 
tym jedno zachorowanie<50 rż 

 

Pacjentka lub jedna z jej krewnych I stopnia zachorowała na raka piersi lub jajnika< 40 rż 

Postępowanie diagnostyczne  

 

Pacjentki z rodzin odpowiadających kryteriom 1 i 2 powinny być w celach diagnostycznych 
kierowane do genetycznej poradni onkologicznej oraz włączone do badań nosicielstwa mutacji 
genu BRCA1 i ewentualnej mutacji innych genów rozwoju raka piersi i jajnika 

 

Kobiety z w.w. rodzin, z wyjątkiem pacjentek z rodzin, w których stwierdzono mutację genu 
BRCA1

 a nie są nosicielkami tej mutacji, powinny być objęte programem profilaktycznym. 

 

Badanie nosicielstwa należy rozpocząć od pacjentki z już rozpoznanym nowotworem 

background image

 

 

Jeśli przy silnie obciążonym wywiadzie rodzinnym nie stwierdza się nosicielstwa mutacji 
genu BRCA1 wówczas cała rodzina pozostaje w grupie wysokiego ryzyka! 

 

W Polsce testowanie BRCA1 jest niezwykle efektywne (90% stanowią 3 mutacje: 5382insC
C61G i 4153delA) – cena około 400 PLN 

 

WARUNKI: 

 

Osoba testowana musi być pełnoletnia! 

 

Przed i po teście obowiązuje przeprowadzenie specjalistycznej konsultacji przez genetyka-
onkologa. 

 

Wynik testu jest poufny 

 

Postępowanie profilaktyczne 

 

Od 20-25 rż badanie palpacyjne i obrazowe piersi (<35 rż -  USG, 35-50rż – mammografia i 
USG, >50rż – mammografia); najkorzystniejsza opcja: coroczne badanie MRI) 

 

Od 30 rż coroczne badanie ginekologiczne+USG przezpochwowe z dopplerem 

 

Ca-125 w surowicy 

Profilaktyczne usunięcie przydatków 

  Nosicielkom mutacji w BRCA1 z rodzin, w których wystąpiły zachorowania na raka jajnika 

<50 rż lub u jednej krewnej wystąpiły kolejne zachorowania na raka piersi i jajnika proponuje 
się profilaktyczne usunięcie przydatków. 

BRCA2 

 

Częstość występowania mutacji jest zwiększona w rodzinach z rakiem piersi u mężczyzny 
(15%) 

 

U nosicielki mutacji BRCA2 ryzyko wystąpienia raka piersi sięga 31-56% (średni wiek 52 
lata) 

 

Ryzyko wystąpienia raka jajnika sięga  

  11-27% (średni wiek 62 lata) 
 
 

 
 

Aktualizacja 2006-02-22