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da Almanaque Ciência

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    Almanaque

    Ciência

  • Esse almanaque foi preparado pelo grupo "Biologia Molecular do Câncer" do

    Projeto Educacional do CTC/ Hemocentro: "As Células, o Genoma e Você, Professor".

    Texto:Profa. Dra. Aparecida Maria Fontes

    Colaboradores:Fabíola Singaretti de OliveiraLuiz Fernando Ribas (Ilustrações)Sandra Navarro Bresciani

    Revisão Médica:Prof. Dr. Dimas Tadeu Covas

    Revisão Educacional:Profa. Dra. Marisa Ramos Barbieri

    Adriana Jorge Meschiatti

    Alessandra Silva Augusto

    André Perticarrari

    Elaine Simões Guerra Lopes

    Estevão Demétrio de Oliveira

    Fernando Roma

    Juliana Ap. Nunes dos Santos

    Leonizia Maria Nakamura

    Maria Regina Pires

    Rita de Cássia Quaglio

    Rosemary Ap. Barbosa dos Santos

    Sabrina Pavan Vanzo

  • Pedrinho estava indo muito triste para a escola. No caminho encontrou sua colega de turma que lhe perguntou:

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    O que aconteceu Pedrinho? Por

    que você está caminhando tão triste?

  • Não meu filho, câncer não é contagioso.Câncer é uma doença genética que implica em

    uma alteração no DNA.

    2

    Ontem eu vi minha mãe chorando depois que ela recebeu a notícia de que minha tia está com câncer. Então, eu perguntei: Mãe o que é câncer?

    Câncer é contagioso?

  • Ah, se é genético significa que todos denossa família temos ou iremos ter essa doença?

    Não meu filho. Porque essa alteração no DNA, em geral,ocorre em uma célula somática, e portanto não se

    transmite aos descendentes.

    CÂNCER

    Reproduzido de Livro de Hematologia - Fundamentos e Prática , Zago e cols., 2001.

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  • É muito fácil Pedrinho, você aprender sobre câncer. A nossa classe,juntamente com a professora de biologia está freqüentando o curso:

    “As Células, o Genoma e Você, Professor” coordenado pela Dra MarisaBarbieri, no Centro de Terapia Celular do Hemocentro de Ribeirão Preto.

    Um dos tópicos desse curso é exatamente câncer.

    Nossa que legal, Larinha!E o que você já aprendeu lá?

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  • Eu aprendi que Câncer é um tumor.

    O que é tumor?

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  • Tumor ou neoplasia indicaqualquer aumento de volume

    localizado devido a um grupo decélulas que escapam do controle

    celular e se multiplicamanormalmente. As neoplasias

    podem ser de dois tipos:benignas ou malignas.

    Reproduzido de Livro Patologia - Stevens e Lowe, 20026

  • A neoplasia é denominada benigna quando o tumorapresenta contornos bem definidos, crescimento

    localizado e lento. Por exemplo, os tumores benignos demama como os papilomas ductais.A neoplasia é dita maligna ou câncer quando o tumorapresenta contornos fracamente definidos e as célulasneoplásicas crescem sobre os tecidos circundantes,

    ocasionando sua destruição. Por exemplo, o carcinomamamário que acomete 1 em 10 mulheres.

    Reproduzido de Livro Patologia - Stevens e Lowe, 2002

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  • Ah, então eu estou entendendo. Minha mãe hoje de manhã me disse queo câncer é uma alteração no DNA. Se você diz que câncer é um grupo de

    células que cresce desordenadamente, então significa que oque levou esse crescimento desordenado foi esta alteração no DNA ?

    NORMAL NEOPLASIA

    Apoptose

    ProliferaçãoDiferenciação

    Mutação Pontual

    Reproduzido de Livro de Hematologia - Fundamentos e Prática , Zago e cols., 2001.

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  • É isso mesmo Pedrinho. Apesar do imenso número de cânceres que existem hoje em dia, todos eles têm uma característica em comum:cada câncer constitui um clone de células derivadas de uma célula que

    sofreu uma alteração crítica em seus genes (DNA) e transmite essaalteração a todos os seus descendentes.

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  • Ah, eu queria tanto ser um cientista, destes que saem na televisão do

    projeto genoma humano, para poder ver um DNA e uma célula.

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  • Mas isso eu já vi. Nesse curso que estou freqüentando no CTC nós tivemos oportunidade de estudar e visualizar as células sangüíneas

    e extrair o DNA do sangue no laboratório da Dra. Aparecida Maria Fontes, junto com seus alunos.

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  • Mas como extrair DNA do sangue , se o sangue tem hemácias e elasnão apresentam DNA?

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  • É porque o sangue é constituído de três tipos celulares : 1) os glóbulosvermelhos ou hemácias ; 2) os glóbulos brancos ou leucócitos ; e 3) asplaquetas. As hemácias e as plaquetas não possuem DNA, mas osleucócitos, que são nossas células de defesa , o possuem . Tambémaprendi que os leucócitos são classificados em 6 tipos celulares :neutrófilos, eosinófilos, basófilos, linfócitos, plasmócitos e monócitos.

    Reproduzido de Livro de Hematologia - Fundamentos e Prática , Zago e cols., 2001.

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  • E como é o DNA?

    O DNA é muito bonito. É constituído porduas cadeias longas de nucleotídeos quese ligam formando uma estrutura que seassemelha a uma escada , onde ocorrimão seria constituído pelo açucar efosfato e o degrau pelas pontes dehidrogênio que unem as duas cadeias .Veja o DNA que construímos em nossasaulas de biologia.

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  • É assim que o DNA está presente no núcleo denossas células ?

    Não, o DNA não estáassim nú em nossas

    células. O DNA se associacom milhões de proteínas

    básicas denominadashistonas, formando umaestrutura compacta quesão os cromossomos.

    Reproduzido de Biologia Molecular da Célula, Alberts e cols., 1997

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  • Cromossomos eu já aprendi.Eu aprendi que nossas célulassomáticas são constituídas de

    46 cromossomos.A célula somática contém 22 paresde cromossomos autossômicos e

    um par de cromossomos sexuais.

    Reproduzido de Atlas de Hematologia Clínica - Hoffbrand e Pettit, 2000

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    .

  • Como assim?

    E você sabia que existe umarelação entre mitose e câncer?

    A mitose é o processo de divisão celular durante o qual a célula mãe sedivide em duas, recebendo cada célula filha um jogo cromossômico igualao da célula mãe . Assim também o câncer - após a alteração inicial quelevou ao desenvolvimento de uma célula cancerosa, cada célula sedivide através de mitose originando duas células filhas idênticas. Apóssucessivas divisões temos o tumor.

    Reproduzido de Biologia Molecular da Célula, Alberts e cols., 1997

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  • 18

    Mas quais os fatores que levam essa alteração inicial no DNA?

    Muitos são esses fatores, como por exemplo:Agentes físicos: radiação ultravioleta - causa câncer de pele;Substâncias químicas utilizadas na indústria de borracha ou presentes nocigarro.Agentes biológicos: vírus, como por exemplo o vírus Epstein-Barr (EBV) queestá presente na maioria dos casos de linfoma de Burkitt; o vírus HTLV queé responsável pela leucemia/ linfoma de células T e o HIV-1 que estáassociado com linfoma de não-Hodgkin.

  • A carcinogênese é um processo de múltiplas etapas, que ocorre ao longo de muitos anos apresentando um efeito cumulativo no controle da diferenciação, divisão e crescimento celular. A origem de qualquer proliferação celular malígna é devido a anormalidades em genes que regulam etapas do ciclo celular.Todos esses agentes causam

    alterações no DNA? Como isso ocorre?

    19

  • Ah, gene eu já aprendi. É um pedaço de DNA quecodifica uma proteína quedesempenha uma função

    específica na célula. Quaissão os principais genesque uma vez alterados

    podem induzir o câncer?

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    Reproduzido de Molecular of the Cell, Alberts et al., 1994

  • NORMAL

    NEOPLASIA

    Mutação Pontual

    Apoptose

    ONCOGENE

    ANTIONCOGENE

    GENE DE APOPTOSE

    Gene Híbrido

    Mutante Inativo

    Mutante Inativo

    ProliferaçãoDiferenciação

    +

    +

    -

    + + +

    Reproduzido de Livro de Hematologia - Fundamentos e Prática, Zago e cols., 2001.

    Esses genes são inúmeros e podem ser classificados em 4 grupos: 1) os oncogenes; 2) genes supressores

    tumorais ou anti-oncogenes; 3) genes de apoptose e 4) genes de reparo de DNA. Os principais tipos de alterações que ocorrem nesses genes são: mutação pontual, fusão com outros genes (genes híbridos),

    deleção, e amplificação gênica.

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  • O câncer é hereditário em situações onde o gene anormal está presente no momento da fecundação, de modo que um dos dois alelos desse gene será anormal em todas as células e em todos os tecidos. Basta uma mutação no outro alelo para que a célula fique com ambos alelos defeituosos. Se isso ocorrer, desenvolve-se o câncer.

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    Quando o câncer pode ser hereditário?

  • Sim, o câncer de mama. Já foi demonstrado que em cerca de 50 % dos pacientes portadores de câncer de mama, o gene BRCA-1 está mutado.

    Você aprendeu algum exemplo de câncer hereditário?

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  • É possível visualizarmosesses genes?

    Sim, isso também nósaprendemos no Hemocentro.

    Existe uma técnica de biologiamolecular denominada - PCR, oureação em cadeia da polimerase

    que permite a obtenção demilhões de cópias de um geneespecífico. E em seguida, uma

    técnica denominada eletroforeseem gel de agarose que permite-

    nos visualizar esse gene.

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  • Nós estudamos a Leucemia Mielóide Crônica. Nesse caso, há alterações no número decélulas sangüíneas da linhagem mielóide e uma alteração no DNA. Ocorre uma translocação

    recíproca entre os cromossomos 9 e 22 resultando em um oncogene híbrido denominadobcrabl que é responsável pelo desenvolvimento desse câncer.

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    abl

    bcr bcr/abl

    Translocação

    CromossomoFiladélfia22

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  • Então significa que existem dois métodos paradiagnosticarmos se uma pessoa apresenta câncer?

    Através da análise morfológica e citogenética da célula, eatravés da análise molecular de um determinado gene?

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  • Sim, na verdade, no caso de leucemia mielóide crônica são realizados três exames:1) Hemograma: onde se determina a contagem do número de células do sangue. Nós aprendemosque no indivíduo normal o número de leucócitos varia de 4-11 x 10 9 células/ml. Enquanto no indivíduoleucêmico esse número pode atingir 11 1210 a 10 células/ml. 2) Análise citogenética clássica ou utilizando sondas de DNA fluorescentes (FISH): onde se determina a presença do cromossomo 22 menor, denominado Filadélfia.3) Análise molecular: onde se determina a presença da expressão do gene bcrabl através da técnicade RT-PCR.

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    Coleta dosangue

    periférico e damedula óssea

    Indivíduoportador de

    leucemia

    Microscopia óptica

    Hemograma RT-PCRFISH

  • Reproduzido de Imunologia, Janeway e cols., 2000

    E as células de defesa de nosso organismo? Por que elas nãoreconhecem essas células mutadas como algo estranho e aseliminam, como ocorre quando temos uma infecção?

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  • É porque, acredita-se que as células de defesa estãoalteradas no paciente com câncer o que impede o sistema

    imunológico de reagir contra o mesmo. Mas, hoje em dia, ospesquisadores estão desenvolvendo vacina contra câncer.

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  • Que legal! Então quer dizer quepodemos tomar essa vacina enos proteger contra o câncer?

    Dr. Albert Sabin, 1960.

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  • Não, não é assim. É uma vacina terapêutica. Elairá curar os pacientes com câncer, não previnir.

    Mas como isso funciona?

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  • Com essa técnica as células de defesa de nosso organismosão modificadas de modo que elas aprendem a reconhecer e

    a destruir as células do tumor, e conseqüentemente, osefeitos colaterais das terapias tradicionais são eliminados.

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    Gene TerapêuticoGene TerapêuticoVetor

    CélulasDendíticas

    Modificadas

    TransferênciaGênica em

    Célula Tronco

  • Sim, são as alterações epigenéticas.

    O que é isso?

    Nossa Larinha? Quanta coisa você aprendeu! Posso te fazer uma últimapergunta? Pode existir câncer sem que ocorra mutação no DNA?

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  • Ah, isso vai ser assunto de nossa próxima aula com o grupo do CTC.

    Vamos comigo, para aprendermos juntos.

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  • “Câncer na Era Pós-Genômica:A Ciência Vencerá”

    FASE SDuplicação do DNA

    FASE G1Atividade metabólicasassociadas comcrescimento celular ereplicação do DNA

    Fase G2Preparação para a

    divisão celular

    MITOSEDivisão celular

    G1, S, G2

    Intérfase

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