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“Carcinogênese - a base molecular do câncer”
Por: Isabelle Vasconcellos de Souza
Monografia apresentado à disciplina “Projeto Trabalho, Ciência e Cultura” do curso de Laboratório em Biodiagnóstico em Saúde como requisito para a conclusão do Ensino Médio Técnico em Saúde.
Orientador: Marcos Antônio Marques Co-orientador: Mario Newman
Rio de Janeiro 2008
2
Agradecimentos
Meus sinceros agradecimentos...
...aos meus mentores espirituais, que me auxiliaram e assistiram durante todo esse processo;
...à meus pais, Elisabete e Damião, pelo apoio, força e confiança em todos os momentos da minha
vida;
...à minha irmã, Nathalia, por ter sido a principal motivadora dessa pesquisa e grande responsável
por essa nova e eterna paixão que é o câncer;
...ao Prof. Dr. e etc Mario Newman, pelas críticas, elogios, motivações, pelas inúmeras conversas
extremamente proveitosas e por acreditar em meu potencial, até mais do que eu mesma. Um
verdadeiro mestre que me conduziu durante esta pesquisa com paciência, liberdade e sabedoria.
Quero ser igual a você quando crescer;
...aos professores Marcos Marques, pelo apoio prestado, Augusto César, pelas revisões e valiosas
sugestões, Dr. Renato Matos, pelo material fornecido;
...à todos que direta e indiretamente ajudaram nesta pesquisa;
3
“Nós somos aquilo que nossos genes nos permitem ser”
(Autor desconhecido)
4
LISTA DE FIGURAS E QUADROS
FIGURA 1 - Carcinógenos Químicas.................................................................................. 23
FIGURA 2 - Processos Celulares Básicos........................................................................... 25
FIGURA 3 - Fases da Interfase............................................................................................ 29
FIGURA 4 - Ciclo Celular................................................................................................... 30
FIGURA 5 – CDKs e Ciclinas Presentes em Células de Eucariontes Superiores .............. 33
FIGURA 6 - Interações Intracelulares................................................................................. 34
FIGURA 7 - Bases Nitrogenadas dos Ácidos Nucléicos .................................................... 37
FIGURA 8 - Heredograma do Câncer ................................................................................ 57
FIGURA 9 - Invasão Celular............................................................................................... 65
QUADRO 1 - Tumores........................................................................................................ 16
QUADRO 2 – Oncogenes.................................................................................................... 43
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LISTA DE ABREVIATURAS
A - Adenina
APC - Polipose Adenomatosa do Cólon
C - Citosina
CDK – Quinase dependente de ciclina
CEA – Carcinoembrionário
DNA – Ácido Desoxirribonucléicos
EGF - Fator de crescimento epidérmico
G - Guanina
FGF - Fator de crescimento fibroblástico
HBV – Hepatite B
HCV – Hepatite C
HGF - Fator de crescimento do hepatócrito
HIV - Vírus de Imunodeficiência Humana
HPV – Papiloma Vírus Humano
IGF - Fator de crescimento tipo-insulina
INCA – Instituto Nacional do Câncer
NGF - Fator de crescimento do nervo
PDGF - Fator de crescimento derivado de plaquetas
PH - Potencial Hidrogeniônico
PIGF - Fator de crescimento derivado da placenta
RNA - Ácido ribonucléico
RNAm - Ácido ribonucléico mensageiro
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RNAr - Ácido ribonucléico ribossomal
RNAt - Ácido ribonucléico transportador
T- Timina
TNF – Fator de Necrose Tumoral
TSTA - Antígenos Específicos de Transplantação de Tumores
UV – Ultra Violeta
VEGF - Fator de crescimento endotelial vascular
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SUMÁRIO
Resumo 08
Introdução 09
Objetivos 12
Objetivo Geral 12
Objetivos Específicos 12
Metodologia 13
1 – Estudo Oncológico: informações básicas 14
1.1– Tumor Benigno x Tumor Maligno 17
1.2 – Nomenclatura 19
2 – Fatores que desencadeiam a carcinogênese 20
3 – Base genética do câncer 25
3.1 – Mutações e Câncer 25
3.2 – Ciclo celular e a Carcinogênese 28
3.3 – Regulação do Ciclo Celular 31
3.4 – Genes do Câncer 36
3.4.1 – Da informação gênica à proteína 36
3.4.2 – Oncogenes e Genes Supressores de Tumores 41
3.4.3 – Reparo de DNA e Apoptose 53
3.5 – Síndrome Hereditária de Predisposição ao Câncer 55
3.6 – Etapas da carcinogênese 58
4 – Proliferação Tumoral: mecanismo de angiogênese e metástase 61
5 – Aspectos Imunológicos das neoplasias 68
Considerações Finais 72
Referências 76
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RESUMO
O presente trabalho possui a finalidade de analisar o processo desregulado de crescimento
e morte celular no desenvolvimento neoplásico, a partir da compreensão dos mecanismos
moleculares que de modo coordenado controlam a expressão gênica ligada à ativação e controle
do ciclo celular, diferenciação e apoptose, sendo no processo de tumoração crucialmente
afetados. Enfatizando a importância da veiculação dessas informações para a capacitação de
profissionais de saúde, buscando a elaboração de novas perspectivas para a manipulação
terapêutica e adoção de ações preventivas mais expressiva para toda a população.
Palavras-chave: carcinogênese; genes do câncer; oncogenes, genes supressores de tumor.
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INTRODUÇÃO
O termo “câncer” deriva da palavra grega Karcinos, que significa “caranguejo”, palavra
utilizada por Hipócrates (500 a.C.) em seus estudos sobre o processo neoplásico. Essa
denominação foi atribuída a partir de observações de crescimentos tumorais em forma de pinças
em tecidos adjacentes, como os apêndices articulares dos crustáceos (Younes, 2001, p. 14), além
disso, a maneira de crescimento infiltrante do câncer é análoga a forma como os membros desse
filo fixam-se na areia ou lama e impedem sua remoção (Silvany Filho, 1971, p.20).
Na antiguidade, em papiros de Ebers (1600 a.C.) no Egito, já havia registros de processos
malignos, todavia foi Galeno (160 d.C.) que desenvolveu os primeiros estudos acerca da
fisiopatologia do desenvolvimento do câncer, criando a hipótese de que tal processo era
conseqüente do excesso de bile que afetava a área lesionada, isto é, o câncer representaria em um
determinado local um desequilíbrio geral do organismo. Essa teoria, denominada
constitucionalista, predominou durante 1500 anos no pensamento científico da medicina
ocidental, sendo responsável pela incredulidade de intervenções cirúrgicas para o combate do
câncer (Younes, 2001, p. 21).
No ano de 1838, J. Müller demonstrou com o auxílio do microscópio que os tumores eram
células. No mesmo período M. Schleiden e T. Schwann convenceram a comunidade científica de
que a célula é a “unidade estruturante da vida”. Essas descobertas contribuíram para os estudos
de Virchow (1821-1902) que, dentre outras coisas, determinou que toda célula origina-se de uma
célula e descreveu a histologia dos tumores e o processo de crescimento envolvendo vias
linfáticas e linfonodos, abordando, também, a invasão de certos órgãos pelas células malignas.
Em suas análises, Virchow determinou que a erradicação total do tumor é viável com uma
intervenção cirúrgica, fato que despertou o interesse da comunidade médica pelo tratamento
cirúrgico de cânceres (DEL GIGLIO, 2002).
O tratamento através de drogas surge em 1919 com as observações de Krumbhaar, que
detectou mudanças nos padrões de diferenciação mediante exposição a gases de mostarda.
Estudos que só foram aprimorados anos depois, em 1942, por Gilman, relatando efetivamente o
10
retardamento do processo neoplásico com o uso de mostarda nitrogenada. Nos períodos seguintes
foram descobertas e desenvolvidas outras substâncias anti-câncer: como Metrothexate (1961),
Doxorrubicina (entre 1961 e 1980), Vincristina, Mitomicina, dentre outras. Muitas dessas
utilizadas até hoje na terapêutica oncológica, combinadas ou não (DEL GIGLIO, 2002).
Com o avanço nos estudos dos mecanismos de metastatização, carcinogênese,
angiogênese e progressão tumoral, devido principalmente a engenharia genética, surgem
investimentos em estudos para a prevenção do câncer e um novo modelo de tratamento voltado,
pela primeira vez na história da oncologia, para a mutação genética, ao invés de interferências no
processo de proliferação feita por drogas ou intervenções cirúrgicas, prejudiciais à qualidade de
vida do paciente.
As informações obtidas com o Projeto Genoma Humano e os estudos proteômicos
ofereceram suporte para a definição da base molecular de diversas doenças. Segundo o Instituto
Nacional do Câncer (INCA, 2006) as contribuições brasileiras, obtendo a seqüência dos genes
expressos em amostras de tecidos normais e tumorais, foram muito expressivas, sendo inferior
somente à dos Estados Unidos. A caracterização molecular do genoma permite a adoção de
medidas de prevenção de risco, diagnóstico precoce e tratamento mais eficaz de várias doenças.
Especificamente para a oncologia, a caracterização e compreensão dos genes críticos
relacionados com o processo de carcinogênese (oncogenes, genes supressores de tumores e
enzimas de reparo do DNA) apresentam-se como um importante meio para o tratamento,
detecção e prevenção do câncer.
Novas estratégias terapêuticas focalizando as estruturas moleculares alteradas durante o
processo de desenvolvimento do câncer, ou ainda, a expressão de genes do tecido tumoral
viabilizam a fabricação de drogas mais efetivas e menos tóxicas do que as atualmente adotadas,
atacando somente as células neoplásicas e deixando intactas as normais. Além disso, há uma
grande circulação de informações a respeito dos mecanismos moleculares de efeitos
farmacológicos e dos genes responsáveis pela biometabolização de drogas e carcinógenos,
11
desenvolvendo-se uma linha de pesquisa para a personalização de medicamentos conforme a
resposta de cada indivíduo.
Segundo dados do INCA (2006), cerca de 5% a 10% dos cânceres são hereditários, sendo
que mais de 20 síndromes de câncer hereditário já foram definidas e determinadas as mutações
genéticas na linhagem germinativa, permitindo o acompanhamento de pacientes e familiares com
a finalidade de evitar o desenvolvimento do câncer antes do aparecimento dos sintomas, evitando
testes desnecessários e os conseqüentes efeitos psicológicos que esses possuem sobre os
familiares. Criou-se um ramo dentro da oncologia dedicado, principalmente, aos familiares de
pacientes com câncer hereditário, a oncogenética, em que são tomadas medidas precoces de
prevenção, detecção e tratamento através do aconselhamento genético.
Diante da quantidade de informações circulantes nesse período pós-genômico, veiculado
pela Internet, revistas científicas e por instituições como o INCA, é essencial que os profissionais
de saúde estejam conscientizados desses avanços, cruciais para uma eficaz assistência médica. O
presente trabalho possui essa finalidade, apresentando conhecimentos essenciais a respeito do
câncer e, principalmente, uma análise dos genes que regulam o processo de carcinogênese ou
oncogênese e a proliferação celular resultante desse.
12
OBJETIVO
Geral: Apontar, através de revisão bibliográfica, os mecanismos moleculares vinculados
ao processo de expressão de genes ligados ao desenvolvimento tumoral.
Específicos:
- Realizar uma análise da atividade reguladora dos oncogenes (genes resultantes de
mutações nos proto-oncogenes, responsáveis pela proliferação celular), genes supressores de
tumores (que atuam na inibição de crescimento desordenado) e genes reparadores de lesões no
DNA, que ao sofrerem alterações estruturais por ação de agentes mutagênicos desencadeiam a
carcinogênese;
- Abordar os fatores que desencadeiam a oncogênese, tais como, predisposição genética,
dieta, poluentes, vírus, dentre outros, e as conseqüentes interferências nos mecanismos
homeostáticos (ligados ao equilíbrio) do organismo causadas por estes.
13
Metodologia
Para o estudo do tema proposto será utilizada a abordagem qualitativa de pesquisa
elaborada a partir de revisão bibliográfica de material já publicado, no caso, livros, dissertações,
monografias, revistas e conteúdo disponibilizado na Internet. Realizando, assim, análise e
interpretação das contribuições teóricas sobre câncer e os mecanismos de carcinogênese.
14
CAPÍTULO 1 – ESTUDO ONCOLÓGICO: INFORMAÇÕES BÁSICAS
Câncer, neoplasia ou tumor maligno são termos sinônimos que denotam mais de 150
diferentes tipos de doenças que possuem comportamentos biológicos diversificados, estando estes
condicionados a vários fatores, como sítio primário (local de origem da formação tumoral),
condições imunológicas e clínicas do paciente, histologia do tumor, dentre outros. Entretanto, o
que se tem de comum em todas essas patologias é a perda do controle de proliferação, formando,
como literalmente o termo neoplasia designa, um novo crescimento, um novo tecido (YOUNES,
2001, p.12).
KUMAR, COTRAN e ROBBINS (1994, p. 140) definem o termo “câncer” por:
Uma massa anormal de tecidos cujo crescimento excede e está descoordenado daquele dos tecidos normais, persistindo da mesma forma excessiva após a cessação dos estímulos que despertaram a alteração.
O câncer é originado por alguns estímulos agressivos, externos ou não ao organismo, que
provocam modificações no material genético (mutações), resultando em alterações permanentes
no padrão normal de crescimento dessa porção celular, que continuará a replicar-se
independentemente dos comandos reguladores do organismo. Essa característica será transmitida
a cada nova geração de células, levando a uma multiplicação demasiada das células tumorais.
(STEVENS e LOWE, 1996, p. 34).
As neoplasias apresentam algumas características fundamentais:
- Células tumorais apresentam grande instabilidade genética. Apesar de serem
monoclonais na origem, passam por uma série de mutações em velocidade superior as que
ocorrem nas células normais, assim, produzem-se novas variantes constantemente. Por isso, em
uma mesma massa tumoral têm-se grande variedade de tamanho nuclear e citoplasmático e
diferentes níveis de diferenciação (HART, 1990, p. 34-36);
15
- Em comparação às características morfológicas das células normais, as neoplásicas
apresentam núcleo com irregularidades mais acentuadas, quantidade de cromossomos anormal
(um número não múltiplo de um valor diplóide, sendo denominadas como células poliplóides)
que resulta em significativas alterações na relação núcleo/citoplasma, além das modificações na
forma, tamanho e trecho de certos cromossomos, fato responsável pelo desencadeamento da
transformação neoplásica. São células com uma cromatina mais compacta e hipercorável, que
freqüentemente apresentam binúcleos ou polinúcleos (BOGLIOLO, 1978, p. 644). O citoplasma,
devido ao enriquecimento na concentração de ribossomos resultantes da intensa atividade
mitótica, possui um acentuado aumento da basofilia. Em relação às organelas, o retículo
endoplasmático e o complexo de Golgi mostram-se pouco desenvolvidos e as mitocôndrias e
lisossomos escassos. As alterações morfológicas mais destacadas estão presentes na configuração
do citoesqueleto das células cancerosas, que em comparação com as células normais, é reduzido e
disposto de forma desorganizada, a concentração de microtúbulos e filamentos intermediários
encontram-se próximas do núcleo e os filamentos de actina sob a membrana basal (região cortical
do citoplasma), participando significantemente do aumento da motilidade e capacidade de
migração. Já a membrana basal é mais permeável, possuindo, por exemplo, maior quantidade de
proteínas transportadoras de glicose para o citoplasma, permitindo maior mobilidade de
componentes, e as estruturas juncionais são pouco eficientes, viabilizando o desprendimento do
sítio primário. Também aparecem antígenos fetais na superfície, que indicam o processo de
desdiferenciação sofrido pela célula tumoral (JUNQUEIRA E CARNEIRO, 2005, p. 292-293);
- Com relação à constituição bioquímica dessas células, elas contêm mais água que as
normais, concentração essa resultante do intenso processo de respiração celular necessário para
suprir suas carências energéticas; a concentração iônica de hidrogênio (pH) é menor por causa da
intensa atividade glicolítica, que tem como produto ácido láctico; maior concentração de
potássio, especialmente nos tumores de crescimento mais rápido; a concentração de cálcio e ferro
é menor que as normais; a quantidade de glicose é pequena devido à intensa atividade
metabólica; a captação intensa de aminoácidos, pois continua multiplicando-se mesmo quando há
baixo nível protéico no organismo; e a composição lipídica da célula depende da dieta do
hospedeiro (BOGLIOLO, 1978, p.645-646);
16
- As células neoplásicas apresentam certo grau de autonomia, aumentam de tamanho de
forma relativamente constante, independentemente do estado nutricional do hospedeiro. Contudo,
essa autonomia não é plena, dependendo, de qualquer forma, dos nutrientes e fornecimento
sanguíneo do organismo (STEVENS e LOWE, 1996, p.38).
- Essas células competem com as não mutadas por nutrientes e outras substâncias para
suprirem suas necessidades metabólicas, uma das principais causas que levam uma pessoa com
câncer à morte. A fraqueza progressiva faz com que o paciente seja acometido por infecções
secundárias. Além disso, as obliterações de órgãos ou sistemas vitais causadas por massas
tumorais levam ao óbito (STEVENS e LOWE, 1996, p.42).
17
1.1 TUMOR BENIGNO X TUMOR MALIGNO
Rigorosamente, uma tumefação, como edema ou hemorragia, é o que determina um
tumor, entretanto, convencionalmente a palavra nomeia, quase que exclusivamente, qualquer
aumento tecidual neoplásico, e o estudo destes é feito pela oncologia (de oncos, tumor, e logos,
estudo de) (STEVENS e LOWE, 1996, p. 34). Dentro dessa conceituação, os tumores são
divididos, de acordo com seu comportamento clínico, em benignos e malignos, sendo somente o
segundo o que se entende por câncer. Abaixo no Quadro 1 de distinções entre esses tumores.
TUMORES
BENIGNO MALIGNO
- Apresentam contornos bem definidos e
crescimento localizado, formando uma
espécie de cápsula fibrosa;
- Contornos pouco definidos e, de acordo
com crescimento, tendem a invadir outros
locais (metástase);
- Atingem um grau de diferenciação 1
semelhante ao das células que lhes deram
origem;
- Não alcançam um estágio de diferenciação
completo, apresentando variáveis graus que
designam como: neoplasia maligna bem
diferenciada; neoplasia maligna pouco
diferenciada, apresentando ligeira
semelhança com o tecido de origem;
neoplasia maligna anaplásica, que não é
passível a identificação da célula de origem
devido à incapacidade de diferenciação
celular;
- O grau de diferenciação celular está
relacionado com seu comportamento, quanto
menos diferenciado, mais agressivo.
1 A partir de células-tronco ou precursoras, as células assumem uma função específica, desenvolvendo determinadas estruturas, esse processo é denominado diferenciação.
18
Histologia:
- assemelham-se à célula de origem;
- poucas mitoses;
- relação núcleo/citoplasma normal ou
ligeiramente aumentada;
- células uniformes em todo tumor;
Histologia:
- variados graus de diferenciação;
- Inúmeras mitoses;
- Relação núcleo/citoplasma aumentada;
- Células e núcleos de formas e tamanhos
variados;
- Os tumores benignos crescem de forma
lenta, baixo índice mitótico, e comprimem
os tecidos adjacentes, fato que prejudica o
funcionamento desses. Além disso, se essa
neoplasia benigna possuir funções
endócrinas, ocorrerá perturbação aos
mecanismos homeostáticos do organismo
devido à secreção descontrolada de
hormônios;
- Tumores malignos crescem e avançam nos
tecidos adjacentes, disseminando-se para
outras regiões do organismo, formando
tumores secundários (metástase);
Quadro 1 produzido a partir das informações de STEVENS e LOWE, 1996, p.35-37 e BOGLIOLO, 1978,
p. 640-647.
Apesar de ambas as neoplasias levarem ao óbito, as malignas são as principais causadoras
de mortalidade. Os tumores benignos apresentam um baixo percentual, visto que seu
comportamento, de forma geral, é inócuo, apresentando um bom prognóstico que depende
somente de sua localização. Há casos, como por exemplo, das massas tumorais localizadas no
tronco cerebral, que é um sítio desfavorável, acarretando um rápido agravamento do quadro
clínico do paciente até sua morte (FILHO, 1993, p.152-155 e STEVENS e LOWE, 1996, p. 42).
19
1.2 NOMENCLATURA
O nome de um tumor depende de sua célula de origem e do comportamento biológico
(maligno ou benigno). Entretanto, como em muitas outras áreas da medicina, a nomenclatura das
neoplasias evoluiu com o tempo, sendo repleta de justificativas inconsistentes. É muito comum
um tipo de tumor apresentar mais de um nome (STEVENS e LOWE, 1996, p. 45).
Os tumores benignos são designados pela adição do sufixo “-OMA” ao tipo de célula de
origem, por exemplo, em um tecido fibroso, o tumor benigno é um fibroma; no cartilaginoso,
condroma. A terminologia dos epiteliais é mais complexa: adenoma é aplicado a neoplasias
epiteliais ligados a padrões glandulares; papiloma designa os que apresentam crescimento do tipo
arborescente; pólipos são os tumores que se projetam acima da superfície mucosa; os
cistadenomas são tipicamente observados nos ovários, caracterizados por massas císticas ocas
(STEVENS e LOWE, 1996, p. 45).
Já os tumores malignos possuem histogênese mesenquimal, células de sustentação, sendo
chamadas de “-SARCOMAS”, seguindo a mesma regra dos tumores benignos, exemplo:
fibrossarcoma, osteosarcoma. Os de origem epitelial são denominados “CARCINOMA”, como
adenocarcinoma, de caráter glandular (STEVENS e LOWE, 1996, p. 45).
As neoplasias que não se enquadram nas categorias de tecido epitelial ou de sustentação
são nomeadas de acordo com tecidos de origem: Linfomas (sistema linfóide), Leucemia
(elementos hematopoiéticos); Tumores Embrionários (derivados de tecido embrionário “blástico”
primitivo, ocorrendo principalmente na faixa etária infantil); Tumores Neuroendócrinos (células
neuroendócrinas secretoras de hormônios polipeptídios ou aminas ativas); dentre outros. Há,
ainda, os tumores com nomes epônimos (nomes de pessoas que os estudaram, caracterizaram ou
os tornaram popular), como Sarcoma de Ewing (tumor maligno de osso encontrado em pessoas
jovens); Doença de Hodgkin (um subgrupo dos linfomas); Sarcoma de Kaposi (tumor do
endotélio associado com AID’S); Linfoma de Burkitt (presente nos linfócitos B) (STEVENS e
LOWE, 1996, p. 45).
20
CAPÍTULO 2: FATORES QUE DESENCADEIAM A CARCINOGÊNESE
Por que determinadas pessoas desenvolvem câncer e outras não? Essa pergunta pode ser
bem simplista, entretanto, sua resposta, ou pelo menos a tentativa de um esclarecimento maior
acerca desse assunto, envolve complexas questões. Nos últimos anos houve importantes avanços
no conhecimento das neoplasias, determinando-se que a chave para compreender a carcinogênese
está na constatação de que componentes ambientais (como vírus, certos agentes físicos e
químicos) assim como fatores genéticos possuem papeis decisivos no aparecimento de vários
tumores humanos e de outros animais. Como define Lewin (2001, p. 838), tumores são
resultantes de agressões ambientais em indivíduos geneticamente suscetíveis.
Entretanto, tem-se também graduações em relação a estes dois fatores cruciais do câncer,
a causa ambiental pode atuar de forma crônica (quantidades moderadas com exposições a longo
prazo) ou aguda (grande quantidade em um curto espaço de tempo) e o condicionamento
genético, que pode ser forte e determinante (como no adenocarcinoma de mama em
camundongos, causado por um vírus que se manifesta apenas em animais com específica
constituição genética) ou fraca (o mais comum, evidenciado no aparecimento de tumores por
carcinógenos químicos ou físicos) (READ, 2002, p. 434). Pode-se concluir com isso que pessoas
com constituições genéticas diferentes e que vivem em locais distintos estão expostos a
destoantes fatores que determinarão o tipo e a agressividade das tumorações que podem
desenvolver.
Os estudos sobre a distribuição dos tipos de cânceres nas populações e os fatores de risco
apontaram diferentes padrões entre os países, todavia, isso não é suficiente para explicar o
adoecimento de alguns indivíduos e de outros não. Não existe uma causa única para o câncer,
também não existe um modo único de ação dos agentes cancerígenos. O câncer é o resultado de
um processo complexo que se desenvolve em múltiplos estágios, ocorrendo em cada um deles
alterações genéticas que levam células suscetíveis a adquirirem crescimento seletivo e expansão
clonal, “(...) o câncer está diretamente vinculado a uma multiplicidade de causas, suficientes para
a constituição de uma causa necessária” (INCA, 2006, p.20).
21
Com a globalização da economia, a perda de fronteiras e a integração de economias
nacionais, o processo de tumoração cresceu em larga escala, resultante da liberação de poluentes
no meio; modificação dos padrões de trabalho; a criação de determinados hábitos alimentares; o
uso de tabaco e álcool; mudança nas condições reprodutivas e hormonais e falta de exercícios. Ou
seja, redefiniram-se condições sociais, econômicas e ambientais. Simultaneamente, tem-se um
aumento da expectativa de vida, fato que deixa as pessoas expostas a fatores carcinogênicos por
períodos mais longos (INCA, 2006, p.21).
Apesar da mortalidade e incidência do câncer ser maior em países pobres, as condições
diretamente associadas ao aparecimento de tumorações são primarias de populações urbanas de
regiões industrializadas. Isso é explicado de acordo com o INCA (2006, p.23) devido à migração
de “padrões ocidentais de vida”. Criam-se, então, tipos característicos de cânceres de acordo com
a condição social e econômica, países ricos apresentam alta prevalência de câncer de pulmão,
mama, intestino e próstata; já os países tidos subdesenvolvidos, câncer de estômago, colo de
útero e fígado. No Brasil, que é considerado um país em desenvolvimento, observa-se à
ocorrência de cânceres associados a melhores condições socioeconômicas (mama, próstata e
cólon/reto), em concomitância, há uma elevação de tumores a pobreza (cólon do útero, pênis,
estômago e cavidade oral). (INCA, 2006, p. 23-24)
Pesquisadores da Harvard School of public Health estabeleceram que 35% das mortes por
câncer no mundo poderiam ser atribuídas a combinações da ação de nove fatores de risco,
separados em cinco grupos (INCA, 2006, p. 24-28):
− Dieta e inatividade física: a relação entre a ocorrência de câncer e a alimentação envolve
diversos fatores, como o modo de preparo, o tipo de alimento e seus componentes
bioquímicos, a proporção de ingestão, a conservação, dentre outros. Apesar disso, sabe-se
que alguns alimentos, como frutas, oferecem proteção contra o câncer, em contrapartida,
alimentos ricos em lipídios aumentam o risco de câncer ao afetar a homeostase
(mecanismos que garantem o equilíbrio das funções) do organismo. Há também os
alimentos contaminados por aflatoxinas (liberados por fungos presentes em cereais e
grãos mofados). Já as atividades físicas terão papel importante ao manter um equilíbrio
22
entre o que é ingerido e o gasto energético no organismo, melhorando o funcionamento e
eficiência das atividades orgânicas.
− Uso de tabaco e álcool: o tabagismo é mundialmente reconhecido como uma doença
crônica gerada pela dependência à nicotina, sendo o usuário de tabaco exposto a diversas
substâncias cancerígenas relacionadas ao câncer de pulmão, laringe, pâncreas, fígado,
bexiga rim, leucemia mielóide, dentre outros. E, quando associado ao uso de álcool, é
responsável pelo câncer de cavidade oral e esôfago. O próprio álcool já possui uma
quantidade significativa de agentes nocivos.
− Riscos ambientais (poluição do ar, combustíveis sólidos, tabagismo passivo): a exposição
à radiação ultravioleta (UV) proveniente do sol é considerada a principal causa do câncer
de pele (melanoma e não-melanoma), estando o nível de exposição necessária para
desencadear uma tumoração relacionado tanto com os fatores ambientais como o tipo de
pele, por exemplo, pessoas negras possuem mais melanina que lhes conferi maior
proteção em comparação com as de etnia branca. Há também o câncer ocupacional,
relacionado a exposição crônica ou aguda a agentes cancerígenos no ambiente de
trabalho, destacando-se as atividades que exigem uma exposição ao sol acentuada, fato
diretamente ligado ao câncer de pele.
− Saúde sexual e reprodutiva (infecções sexualmente transmissíveis): estima-se que 18%
dos casos de câncer sejam causados por agentes infecciosos, dentre eles, o papilomavírus
humano (HPV) – responsável pelo câncer do colo do útero -; o Helicobacter pylori –
isolada pela primeira vez em 1982, identificando-se a produção de uma reposta
inflamatória na mucosa gástrica, que evoluía para o desenvolvimento do carcinoma e
linfoma gástrico; os vírus das hepatites B (HBV) e C (HCV) – causadores de câncer nas
células hepáticas; vírus Epstein-Barr – responsável pelo Linfoma de Burkitt e carcinoma
nasofaringe; Vírus de imunodeficiência humano (HIV), devido à imunodeficiência é
comum a ocorrência do Sarcoma de Kaposi e o Linfoma Não-Hodgkin.
23
Segundo dados do INCA (2006, p.24-26), os jovens são o principal grupo de atenção
quando se diz respeito à prevenção do câncer, pois são nas primeiras décadas de vida que
ocorrem exposições a uma concentração considerável de fatores de risco, como ausência de
práticas regulares de exercícios físicos; alimentação inadequada; exposição à radiação
ultravioleta sem proteção; uso de tabaco e álcool; falta de vacinação contra alguns agentes
infecciosos (como HBV); prática sexual sem preservativo, dentre ouros. Estes fatores
comprometem a formação adequada de estruturas e funções fisiológicas, refletindo na vida
adulta.
Agrupam-se de modo didático os agentes cancerígenos em três categorias de significativa
importância na ocorrência do câncer, sendo alvo de diversas pesquisas: fatores biológicos, como
os vírus que se integram ao genoma do hospedeiro e causam mutações; agentes físicos, como luz
ultra violeta e radiação ionizante; e químicos, como hidrocarbonetos policíclicos aromáticos,
aminas aromáticas, azocomposto, alquilantes, nitrosaminas. Os cancerígenos químicos
subdividem-se em: carcinógenos indiretos, que necessitam sofrer algum tipo de modificação
química no organismo para tornar-se ativo; carcinógenos diretos, que já possuem um potencial
intrínseco, independente de etapas de transformação (FILHO, 2000, p.183-185) (Vide Figura 1).
Figura 1. Fonte: Modificado de FILHO, 2000, p. 185.
Carcinógeno Direto
Carcinógeno Indireto
Transformação
Inativo
Ativo
Esquema de Reparo
Eficaz Ineficaz
Célula Normal Célula Cancerosa
Carcinógenos Químicas
24
O metabolismo desses agentes é realizado por tipos variados de enzimas, solúveis ou
aquelas associadas a membrana, sendo de grande importância as do citocromo P-450. Essas
enzimas normalmente atuam na conversão de toxinas ingeridas em compostos inofensivos de
fácil excreção para o meio externo, todavia, sua atividade sob certos compostos químicos resulta
em substâncias mutagênicas. Há uma variação significativa quantitativa e qualitativa dessas
enzimas de acordo com o tecido, a espécie e o próprio indivíduo, o que influência o sítio e o tipo
de tumor desenvolvido. Esse é um argumento significativa para explicar as diferenças quanto à
susceptibilidade a diferentes tipos de câncer em populações humanas de locais e períodos
distintos (FILHO, 2000, p.183-185).
A compreensão do mecanismo de ação de um fator carcinogênico possui importância
fundamental para prevenção do câncer, isto é, orientar a escolha de medidas preventivas mais
eficientes que levem a redução desse problema de saúde pública, responsável, de acordo com
dados do INCA, por sete milhões de mortes ou cerca de 12% dos casos de mortes mundiais por
ano.
25
CAPÍTULO 3 – BASE GENÉTICA DO CÂNCER
Para entender o processo de carcinogênese, que envolve a perda do controle de
proliferação e apoptose, é necessário compreender os mecanismos que, de forma controlada,
levam uma célula a aumentar seu material genético e citoplasmático, dividir-se, diferenciar-se e
morrer. Uma série de procedimentos realizados no ciclo celular que são desencadeados por um
complexo sistema de sinais bioquímicos externos e internos a célula e coordenados por proteínas-
chave sintetizadas pela célula, que determinaram como, onde e quando se dará a proliferação
celular (CERQUEIRA, 2000, p. 508).
3.1 - Mutação e Câncer
O processo de transformação cancerosa irá iniciar-se com a ação de alguns agentes
carcinogênicos que ao interagirem com as moléculas receptoras da célula, desencadeando um
conjunto de reações que resultam em mutações no material genético controlador de processos
cruciais para a célula. Esquematizado na Figura 2:
Figura 2. Fonte: FILHO, 2000, P.178
Processos Celulares Básicos
26
Nos organismos multicelulares, as mutações podem subdividir-se em mutações na
linhagem germinativa, aquelas transmitidas aos descendentes, ou mutações somáticas, em geral,
não são passadas a prole, exceto nos casos de reprodução assexuada, como o brotamento das
plantas. As mutações podem ser originadas de modo espontâneo - no momento da duplicação ou
divisão celular na mitose ou meiose, sendo provocada por agentes mutagênicos de procedência
eletromagnética, química ou biológica - ou induzida - feita em laboratório sob condições
controladas (BIO, 1997, p.219-221).
Há ainda uma subdivisão das mutações em: gênicas e cromossômicas. As mutações
gênicas são alterações na seqüência do DNA (ácido desoxirribonucléico), freqüentemente,
durante a replicação do DNA, sendo essas expressivas (com efeito significativo no organismo)
quando ocorrem em células somáticas e nas regiões do DNA codificantes de trechos do RNA que
participam da tradução (síntese proteica - exon do RNAm). Além do fato de que diferentes
seqüências de nucleotídeos no códon do RNAm podem codificar a mesma proteína. Ou seja, o
efeito das mutações são "visíveis" quando a interferência na sequência de um códon modifica
toda uma codificação de proteínas. As mutações cromossômicas envolvem alterações em
cromossomos inteiros ou parte deles, sendo denominadas estruturais, quando envolve
modificações nas sequências gênicas ao longo do cromossomo, ou numéricas, envolvendo ganho
ou perda de cromossomos inteiros (sendo divididas em euploidias, altera número total de
cromossomos, e aneuploides, alteração no número de um específico cromossomo) (BIO, 1997,
p.245-251).
Na natureza, a sobrevivência de uma espécie segui a lógica da seleção natural, ou seja,
aqueles com melhores capacidades de adaptação ao meio possuem melhores chances de
sobreviver do que os menos adaptáveis, deixando uma prole mais numerosa com essas
“características vantajosas”. A proliferação celular seguirá a mesma lógica, genótipos com
capacidade reprodutiva mais rápida e/ou extensiva superam os demais não mutadas,
predominando nas gerações celulares seguintes até o momento de serem suplantados por outros
mais eficientes (LEWIN, 2001, p. 838-839).
27
As mutações somáticas criaram uma variante que se prolifera mais rápido e melhor
adaptável as condições impostas pelo organismo. Por isso, READ (2002, p. 428) aponta uma
tendência natural do homem a se “transformar em tumores”, dentro dessa lógica de luta pela
sobrevivência. Entretanto, contrariando essa tendência celular, a nível sistêmico há uma poderosa
seleção do organismo contra a tumoração. Ou seja, existem dois mecanismos contrários que
regem o homem, um que tende a transformação neoplásica (a nível celular) e outro que a suprime
(sistêmico), sendo o primeiro em curto prazo e o segundo a longo. Enfatizando-se que a
transformação maligna, evolução de uma célula somática até a tumoração, ocorre durante a vida
do indivíduo e é iniciada “do zero” a cada novo ser, além disso, os mecanismos anti-tumor de
regeneração e reparação de DNA ou, ainda, que levam à autodestruição de células mutadas são
transmitidas à prole.
Uma mutação isolada dificilmente escapará dos mecanismos defensivos do organismo.
Estudos feitos há alguns anos apontam de seis a sete mutações em média para transformar uma
célula normal em maligna, a probabilidade que isso ocorra é de 1 em 1029. Em outras palavras, a
carcinogênese ocorrerá se diversas barreiras independentes forem inativadas por mutações. O
acúmulo de todas essas mutações levam tempo, por isso o câncer, de forma geral, é uma doença
comum em pessoas de idade avançada, há um aumento na probabilidade de mutações
acumularem-se no material genético devido a exposição prolongada a fatores mutagênicos. Em
células humanas, por exemplo, o intervalo entre a primeira lesão genética e o aparecimento da
tumoração é de 10 a 20 anos, isto é, alguns cânceres poderiam ser preveníveis, fato que torna a
compreensão do processo de carcinogênese viabilizante de um traçamento de estratégias de
intervenções mais expressivas (READ, 2002, p. 427).
Dentro dessa concepção pode-se deduzir que o câncer deveria ser extremamente raro, o
que de fato não é. Algo facilmente constatado pela estatística de prevalência dessa doença na
população. Isso se deve a dois mecanismos ligados à progressão tumoral: 1) As primeiras
mutações originam uma população-alvo maior para as mutações seguintes; 2) Determinadas
mutações geram instabilidade a nível genômico, alterando DNA e cromossomos, fato que
aumenta a taxa geral de mutações, havendo um crescimento seletivo dos clones que acumulam
diversas mutações até a formação de um tumor maligno (READ, 2002, p. 428).
28
Por fim, com os avanços da genética e da Biologia Molecular verificou-se um
aprofundamento dos conhecimentos sobre a origem e o desenvolvimento das neoplasias. O
câncer, em última instância, é iniciado em um substrato molecular das células (DNA), sobre o
qual atuam fatores ambientais de ordem variada que levam a sua alteração e, conseqüentemente,
nas proteínas codificadas pelas informações nelas contidas. Dentro dessa compreensão o câncer é
entendido como uma doença genética.
3.2 Ciclo Celular e a Carcinogênese
O ciclo celular compreende o processo que vai desde a gênese da célula, a partir de outra
pré-existente, até sua divisão, originando duas novas células. É através desse mecanismo que
organismos unicelulares se reproduzem e os multicelulares renovam unidades degradadas e
crescem (AMABIS e MARTHO, 1990, P. 111). Tanto o processo de divisão celular (compreende
a mitose, divisão do núcleo, e a citocinese, divisão do citoplasma) como a interfase fazem parte
do que se denomina como ciclo celular, esquematizado na Figura 3.
Na interfase, o primeiro estágio que corresponde a 95% do tempo do ciclo, os filamentos
cromossômicos estão descondensados e distribuídos por todo o núcleo (cromatina). O DNA está
em intensa atividade de transcrição e o RNA elaborado sintetiza cada vez mais proteínas, com
isso a célula cresce e as moléculas de DNA cromossômicas duplicam-se, preparando-se para a
divisão. A interfase é convencionalmente dividida em três fases: G1, S e G2. As fases G1 e G2 (em
inglês “gap”, intervalo), respectivamente, período anterior à síntese (S), em que ocorrerá
intensos processos de elaboração de moléculas e organelas citoplasmáticas levando ao
crescimento celular, e posterior, relacionado à síntese de proteínas importantes para a
reorganização da cromatina e à construção do aparato necessário à mitose que se dará em
seguida. No período “S” (em inglês “synthesis”) haverá a síntese e duplicação do DNA. A mitose
ocorrerá após G2, originando no final desse processo duas novas células (AMABIS e MARTHO,
1990, P. 112-118).
29
Valendo ressaltar que diversas células permanecem em G Zero (G0), um estágio de não
divisão da célula, por longos períodos, havendo o retorno ao ciclo celular mediante sinais de
comando. Outras células, estando terminalmente diferenciadas, são incapazes de retornar ao
processo de divisão (BOLSOVER, 2005, p. 269-70).
Figura 3. Fonte: Cerqueira, 2000, p. 509.
À medida que a célula entra em processo mitótico ocorrem diversos eventos que resultam
em profundas mudanças estruturais (Figura 4). Tradicionalmente, esquematiza-se a mitose em
quatro etapas (SOARES, 1997, p. 66-70):
− Prófase, onde ocorre a duplicação do centríolo e a migração deles para pólos opostos da
célula, formando-se entre eles fusos mitóticos ou acromáticos a partir de fibras, o que resulta
na deformação do citoesqueleto; ao redor dos centríolos aparecem os ásteres, conjunto de
moléculas protéicas; em seguida, os cromossomos espiralam-se, ficando condensados (curtos,
grossos e visíveis); na finalização dessa etapa o nucléolo sofrerá dispersão, o envoltório
nuclear é desfeito e os cromossomos espalham-se pelo citoplasma;
− Metáfase, compreende a organização dos cromossomos na região mediana da célula em
contato com as fibras do fuso mitótico pelos seus respectivos centrômeros, ocupando o plano
equatorial, fato que denomina essa disposição como placa equatorial; os centrômeros
Fases da Interfase
30
dividem-se e as cromátides-irmãs voltadas para pólos opostos iniciam o processo de
migração;
− Anáfase, as cromátides já separadas são “puxadas” para os pólos das células, migrando pelas
fibras do fuso mitótico, ao término desse movimento tem-se uma distribuição eqüitativa do
material genético;
− Telófase, ao chegar aos pólos os novos cromossomos se desespiralizam; a carioteca
reorganiza-se ao redor do material genético e os nucléolos reaparecem. Haverá a cariocinese,
divisão do material citoplasmático, e entrará em ação uma força centrípeta que vai separar as
duas novas células, pondo fim ao ciclo celular.
Figura 4. Fonte: SOARES, 1997, p. 67.
Dentro desses complexos eventos, o foco para compreender o processo de carcinogênese
pode ser, de modo simplista, resumido na seguinte questão: Como todos esses processos de
grandes mudanças estruturais, que ocorrem em um curto espaço de tempo, são coordenados? Isto
é, que mecanismos controlam a proliferação celular e, conseqüentemente, no processo de
carcinogênese são crucialmente afetados?
CICLO CELULAR
31
Primeiramente, deve-se enfatizar que o crescimento celular organizado acontecerá
mediante dois eventos cruciais do ciclo: a duplicação do DNA, no período de interfase, e a
distribuição eqüitativa do material genético entre as duas novas células que estarão sendo
formadas, na anáfase da mitose, garantindo assim a transmissão integral do genoma
(CERQUEIRA, 2000, p.509). Para que isso ocorra existem mecanismos sensíveis que detectam
as condições nutricionais do meio e a presença de DNA não replicado ou danificado, esses são os
denominados pontos de controle ou restrição do ciclo celular.
3.3 - Regulação do Ciclo Celular
A regulação do ciclo celular está vinculada a dois grupos básicos de estímulos: externos
(extrínsecos, mecanismos relacionados com às condições do ambiente tecidual) e internos a
célula (intrínsecos, reações que visam adequar o ambiente celular interna às mensagens externas)
(PINHO, 2005, p. 105).
O ciclo celular de cada célula é ordenado por mecanismos regionais regulatórios, atuantes
de forma combinada e interativa a fim de preservar o equilíbrio tecidual, o princípio de
funcionamento das células reside na submissão de seu próprio metabolismo em prol da
homeostase do organismo. Em se tratando do nível extrínseco, a presença de fatores estimulantes
ou a ausência de fatores repressores da proliferação celular são significantemente determinantes
da formação tumoral.
O sistema de comunicação entre as células é mediado por determinadas moléculas que se
ligaram a proteínas receptoras situadas nas membranas das células-alvo, desencadeando
modificações bioquímicas no segmento intracelular que resultaram, em última instância, em
interferências na atividade nuclear, ativando ou não fatores que regulam a codificação pelos
genes de proteínas atuantes em situações requeridas pelo ligante externo. Essas são denominadas
proteínas sinalizadoras (por exemplo, os fatores de crescimento) (PINHO, 2005, 44-48).
Os fatores de crescimento atuam como mitógenos, ou seja, estimulam a entrada da célula
no ciclo celular e quando ausentes produziram um efeito freante da atividade mitótica, sendo um
32
tipo de mediador, predominantemente, regional, atuando sobre três vias: parácrina (liberada por
células locais), autócrina (relacionado ao próprio controle celular interno) e a existência em
membranas celulares, fato com que sua ativação se dê mediante contato entre células adjacentes.
Os principais fatores de crescimento identificados são os: fator de crescimento derivado de
plaquetas (PDGF); fator de crescimento endotelial vascular (VEGF); fator de crescimento
derivado da placenta (PIGF); fator de crescimento epidérmico (EGF); fator de crescimento
fibroblástico (FGF); fator de crescimento tipo-insulina (IGF); fator de crescimento do hepatócrito
(HGF); fator de crescimento do nervo (NGF), dentre outros (PINHO, 2005, p. 48-54).
Recebido o estímulo externo, o próximo nível é da regulação interna do ciclo celular, cujo
princípio básico é a cascata de reações de fosforilação (adição de grupamento fosfato),
desfosforilação, síntese e degradação, realizadas por proteínas que respondem às condições
ambientais controlando não apenas a proliferação, mas a diferenciação e morte celular.
Os mecanismos que permitem a passagem de um período do ciclo celular para outro não
estão totalmente elucidados. Entretanto, são reconhecidos três momentos cruciais, que
determinam se a célula seguirá ou não no ciclo, denominados “pontos de restrição” ou
“checkpoints” (CERQUEIRA, 2000, p. 509). Intervalos correspondentes a pontos de controle de
qualidade nos quais sensíveis lesões no DNA são identificadas e desencadeiam cascatas de sinais
bloqueadores da progressão do ciclo, ativando processos de reparação ou, caso necessário,
apoptose (TAJARA, 2004, p.66).
O mais importante dos pontos de restrição, também conhecido como “START”, ocorre em
G1, estando relacionado com a entrada da célula no período S, onde ocorrerá a duplicação do
DNA, funcionando como um sensor protéico que monitorará a cromatina na busca por DNA
parcialmente duplicado, quebrado ou alterado (CERQUEIRA, 2000, p. 508). Os outros pontos de
restrição atuarão na passagem de S para G2 e de G2 para M, prevenindo a progressão de danos
para a mitose. Dessa forma, a célula somente iniciará seu processo de divisão se o DNA estiver
totalmente duplicado. Ações ineficientes nesses pontos levam ao acúmulo de mutações
diretamente relacionadas com o aumento da probabilidade de mal-formações de desenvolvimento
e câncer (TAJARA, 2004, p. 67).
33
Na década de 60, experimentos realizados por Paul Nurse, Tim Hunt e Leland Hartwell
constataram a existência de moléculas ativadoras do ciclo celular. O experimento consistiu na
injeção de citosol de uma célula em processo mitótico em uma interfásica, fazendo com que a
célula que estava em G2 entrasse em mitose, o que indicou a presença de um constituinte do
citoplasma responsável por controlar o comportamento do núcleo. Esse fator recebeu o nome de
fator promotor de fase M ou MPF, um complexo de duas proteínas – quinase dependente de
ciclina (CDK) e ciclinas. Esse trabalho de identificação bioquímica do MPF levou vinte anos e
resultou na premiação dos cientistas com o Nobel de 2001 em fisiologia e medicina
(BOLSOVER, 2005, p.270-72).
As ciclinas e as quinases dependentes de ciclinas são proteínas responsáveis por regular
os pontos de restrição. O complexo ativo ciclina/CDK impulsiona a progressão do ciclo e são
inibidas por outras proteínas, ligadas a detecção de condições desfavoráveis do meio, como baixo
nível de nutrientes ou danos não reparados no DNA, impedindo que a célula passe de um período
para outro e ingresse na mitose (CERQUEIRA, 2000, p. 509).
As células animais possuem vários tipos de ciclinas e CDKs que se combinam de formas
diversificadas e atuam em fases específicas do ciclo celular (Figura 5). Por exemplo, o início na
fase G1 é regulado pelos complexos CDK4 e CDK6 e ciclinas do tipo D (D1, D2 e D3), em
seguida, no ponto de restrição, ocorre à passagem do processo de regulação para a ciclina E
ligada a CDK2 (TAJARA, 2004, p. 67).
Figura 5. Fonte: Tajara, 2004, p.67.
34
A interação com células vizinhas e a resposta a estímulos externos, como fatores de
crescimento, hormônios, indutores e outros, irão inibir ou estimular a proliferação ou
diferenciação celular, podendo-se esquematizar o processo de crescimento adequado da seguinte
forma (Figura 6):
Figura 6. Esquema simplificado (Modificado de Cerqueira, 2000, p. 509)
Tajara (2004, p.67) define alguns mecanismos moleculares básicos para a regulação do
ciclo: a formação de complexos CDK-ciclina mediante a síntese e degradação de seus compostos
e, especificamente para a CDK, as reações de fosforilação e desfosforilação. A ciclina interagirá
com CDK, resultando no descolamento de um segmento da molécula, denominado alça “T”,
possibilitando a ligação de uma molécula residual que ativará a função enzimática. Além disso,
para tornar-se um complexo ativo, deve suceder reações de desfosforilação na treonina 14 e da
tirosina 15 (próximas ao terminal amino) e fosforilação da treonina 160/161 (localizada na alça
T).
FATOR EXTERNO (Interagir com receptores da célula, havendo o
reconhecimento da mensagem)
TRANSDUÇÃO DE SINAL (Consiste numa série de reações desencadeadas pelo estímulo
que irão ativar ou inativar diversas proteínas)
FATORES DE TRANSCRIÇÃO (O produto dessas reações ligam-se ao DNA)
ATIVAÇÃO
Genes específicos que codificam ciclinas e CDK
Interações Intracelulares
35
Uma célula em G0 o recebe um estímulo externo que se ligará aos receptores, junto a este,
fixada à membrana pela face interna da célula, existe uma proteína significativamente ligada à
divisão e diferenciação celular, denominada ras. Uma vez ativada esta proteína realizará a
transdução do sinal, transmitindo o estímulo para o núcleo, levando a uma elevação dos níveis de
ciclinas que se ligaram as quinases formando o Complexo CdK-ciclina, anteriormente
mencionados (PINHO, 2005, p. 118-119).
Esse complexo inativará a ação repressora da proliferação das proteínas Rb, cuja ação
mantem a célula na fase G1, impedindo replicação do DNA. Reprimida a ação da Rb, a atividade
da proteína E2F é acionada, atuando como fator de transcrição necessário para a ativação de uma
série de genes codificantes de proteínas viabilizantes da evolução do ciclo, como a expressão
elevada a ciclina E que permite a passagem de G1/S (PINHO, 2005, p. 118-119).
Alterações nos genes que sintetizam moléculas que são substratos dessas proteínas-chave
reguladoras do ponto de checagem (Figura 5 apresenta complexos ativos e respectivos substratos)
tornam autônoma a transição de uma fase para outra, menos dependentes de sinais externos e
insensíveis a controles internos. Por isso o processo de carcinogênese é associado à inibição dos
genes supressores de tumores, que tem como tarefa básica à codificação de proteínas que mantêm
a célula em G0, ou seja, fora do ciclo mitótico, fato que inviabiliza a transformação maligna; a
ativação dos oncogenes (versões mutadas dos proto-oncogenes) relacionados com a proliferação
celular; e, existe ainda, aqueles que atuam no reparo das lesões do DNA (JUNQUEIRA E
CARNEIRO, 2005, p. 293-297).
36
3.4- Genes do Câncer
3.4.1.Da informação gênica à proteína
Genes são partículas localizadas nos cromossomos que contêm as informações genéticas
dos indivíduos, sendo transmitidas hereditariamente. A natureza química do material genético foi
descoberta a partir de 1869, quando se identificou no núcleo das células grandes moléculas,
denominadas nucleínas, cuja característica ácida foi verificada anos depois, passando a
denominá-las ácidos nucléicos (Lopes, 1997, p.16-17).
No século XX, identificaram-se dois tipos de ácidos nucléicos: ácidos
desoxirribonucléicos (DNA) e ácido ribonucléico (RNA). Os ácidos nucléicos são
macromoléculas formadas por nucleotídeos, unidades constituídas por base nitrogenada, podendo
ser do tipo purínica (adenina e guanina) ou pirimidínica (timina e citosina); um grupo fosfato e
uma pentose (açúcar de cinco carbonos), no DNA esse é desoxirribose e no RNA ribose (De
Robertis, 1998, 225-227).
O DNA é constituído por duas cadeias de polinucleotídeos em forma de dupla hélice em
torno de um mesmo eixo, que são unidas nas faces internas por ligações do tipo pontes de
hidrogênio entre as bases nitrogenadas, sendo que o pareamento é sempre feito entre adenina-
timina e citosina-guanina (Figura 7). Na região lateral do DNA, a interação entre os nucleotídeos
de cada fita, é feito por ligações fosfodiéster, em que o fosfato está ligado ao carbono 3’ da
pentose de um nucleotídeo e ao carbono 5’ de outro, os grupos restantes conferem ao ácido
nucléico suas propriedades ácidas, fazendo com que sejam moléculas basófilas, e possibilitam
ligações com outras moléculas básicas (De Robertis, 1998, p. 235-238).
37
Figura 7. Fonte: De Robertis, 1998, p. 22.
O RNA se diferencia do anterior apenas pela presença de uma ribose ao invés de uma
desoxirribose – sendo a única diferença entre essas a presença de um átomo de oxigênio a menos
na desoxirribose – e nas bases pirimidínicas, uma uracila no lugar da timina, além de possuir uma
única fita (De Robertis, 1998, p.267-269).
A partir dessa concepção, criou-se a definição dos cromossomos como longas moléculas
de DNA associadas a proteínas (histonas). O DNA se encontra no núcleo, constituindo os
cromossomos, e uma pequena parte está presente no citoplasma, na mitocôndria e no cloroplasto.
Já o RNA localiza-se tanto no núcleo, onde é elaborado, como no citoplasma, onde dirige a
síntese protéica (Amabis, 2002, p. 437-438).
As porções específicas de DNA, denominadas genes, contém as informações que irão
determinar a seqüência de aminoácidos de uma proteína, em outras palavras, o gene é o elemento
mínimo capaz de transmitir as informações básicas necessárias para a composição do organismo.
De forma analógica, todas estas informações estão estruturadas como se fossem uma “escrita”,
Bases Nitrogenadas dos Ácidos Nucléicos
38
em que os nucleotídeos irão representar letras (no caso, quatro letras: adenina, timina, guanina e
citosina) que colocadas em combinações diferentes determinam diversas palavras (ao todo são 20
aminoácidos diferentes), geradoras de milhares de seqüências de proteínas. O processo de síntese
protéica compreende duas etapas: transcrição e tradução (AMABIS, 2002, p. 439-442).
Como a seqüência de nucleotídeos de um DNA não possui capacidade de auto leitura do
código, há a necessidade de que alguns elementos atuem sobre ela para que essas informações
sejam expressas. As duas fitas de DNA estão ligadas de forma estável, tendo todos os sítios
químicos devidamente ocupados de acordo com a ordem de pareamento das bases nitrogenadas,
inviabilizando com isso reações. A primeira etapa do processo de transcrição é a separação das
duas fitas, sendo desnecessário a separação de toda extensão do DNA, apenas um segmento
possibilita a síntese de proteínas. A tarefa de separação cabe a enzima RNA polimerase,
deslizando sobre a seqüência de nucleotídeos do DNA até encontrar a região promotora, que
determinará o início do processo de codificação. A sinalização do fim da ação da RNA
polimerase ocorrerá no momento de encontro com a região terminadora, todavia, a função dessa
enzima não é simplesmente abrir as fitas de DNA, ela é a principal responsável pelo processo de
transcrição do código genético, elaborando o RNA (AMABIS, 2002, p. 439).
DNA RNA PROTEÍNA
A função do RNA é transformar as informações contidas no DNA em proteínas. Para
desempenhar tal função o ácido ribonucléico apresenta três tipos diferentes de moléculas: RNA
mensageiro (RNAm), RNA transportador (RNAt) e RNA ribossomal (RNAr). A passagem
gradual da RNA polimerase sobre o DNA catalisará a ocupação dos sítios livres por nucleotídeos
de RNA (semelhantes ao DNA, exceto pela presença de ribose ao invés de desoxirribose),
seguindo uma ordem de pareamento determinada pelas bases nitrogenadas (A-U e G-C). Desta
forma, transcreve-se uma “imagem espelho” da seqüência do DNA, cuja única distinção é a
uracila que substitui a timina, denominada transcrito primário (De Robertis, 1998, p.268-269).
O transcrito primário será uma cópia idêntica do DNA, contento segmentos codificante
(exons) e não-codificante (introns). Para que uma molécula de RNA sintetize completamente
39
proteínas é necessário sofrer a remoção dos trechos introns existentes, através de um processo
denominado splicing. Ao final, restará apenas uma sequência de exons, denominada RNA
mensageiro (AMABIS,2002, p. 438).
A segunda etapa da síntese protéica é a tradução da “mensagem” contida no RNAm em
proteínas, deixando o núcleo em direção ao citoplasma. Os aminoácidos originados da
degradação de proteínas não se ligam diretamente ao RNAm, mas ao RNA transportador (RNAt),
sendo a ligação entre os RNA's feita entre o códon do RNAm e o anti-códon do RNAt (a cada
trinca de bases nitrigenadas têm-se um códon, as quatro bases nitrogenadas reunidas três a três
formaram 64 códons diferentes, algumas delas codificam o mesmo aminoácido, como, por
exemplo, a leucina, associada aos códons UUA, UUG, CUU, CUC, CUA, CUG.). Cada
aminoácido que estruturará uma proteína é definido pelo códon pertencente a seqüência
formadora do RNAm. A correspondência entre códons e os aminoácidos que eles determinam
constitui o código genético (AMABIS, 2002, p. 440).
O RNA ribossômico, estrutura complexa formada pela combinação de ribossomo, RNA e
determinadas proteínas, proporciona sustentação para que ocorram as reações químicas ligadas a
síntese protéica, permitindo o encontro do RNAm com o RNAt. À medida que o ribossoma se
desloca sobre o RNAm, traduzindo a mensagem gênica em cadeias polipeptídicas ou proteínas
(Amabis, 2002, p. 442).
As proteínas representam, após a água, a maior parte da matéria constituinte do
organismo, desempenham papéis diversificados no organismo, além dos aspectos nutricionais.
Todas as ações que permitem a existência de um organismo são realizadas através de inúmeras
proteínas, incluindo hormônios, anticorpos, controladores de divisão celular, mediadores dos
estímulos nervosos, contrações musculares, entre outras (Soares, 1997, p.23-28).
A distinção existente entre as proteínas reside em variações nas seqüências dos 20
aminoácidos. Isso permite que estas substâncias assumam diversas funções no organismo:
enzimas (catalisadoras – aceleradoras - de reações químicas de formação e quebra de ligações
covalentes entre as moléculas, necessárias para manter o funcionamento do organismo);
40
proteínas estruturantes (por exemplo, os tecidos que promovem a sustentação são formados por
colágeno e elastina; o epitélio é formado por proteínas como ceratina, que é ainda um importante
componente dos cabelos); proteínas transportadoras (essenciais à homeostase, realizando o
transporte de pequenas moléculas e íons, como a hemoglobina que transporta oxigênio; a
albumina e transferrina, transportadores, respectivamente, de lipídios e ferro; o transporte de
glicose para dentro e fora das células por proteínas presentes na membrana celular); proteínas
motrizes (viabilizantes do movimento, sendo o principal exemplo a miosina, responsável pela
contração das células musculares esqueléticas); proteínas sinalizadoras (responsáveis pela
emissão de sinais entre os diferentes níveis celulares, é o caso dos hormônios); proteínas
receptoras (formadoras de sítios receptores freqüentemente na membrana celular que se ligam
aos elementos sinalizadores, desencadeando uma série de reações no interior da célula); proteínas
de defesa (as principais são as imunoglobulinas ou anticorpos, elementos básicos da defesa do
organismo que se ligaram a moléculas “estranhas” a esse, levando à sua destruição e produzindo
de memória imunológica para otimizar futuras identificações e processos defensivos); proteínas
de reserva (muitas moléculas são armazenadas no organismo por meio de ligações à proteínas,
como é o caso do ferro no fígado através de ligações a proteínas); proteínas regulatórias de genes
(são proteínas extremamente importantes que funcionaram como interruptores, ativando ou
inibindo a atividade dos genes e, conseqüentemente, a síntese de novas proteínas (Soares, 1997,
p. 23-28).
A compreensão do processo de carcinogênese está intimamente ligada aos mecanismos
pelos quais as proteínas atuam, viabilizando o funcionamento do organismo como um todo, desde
o metabolismo interno celular até a atividade funcional de tecidos, órgãos e demais estruturas
complexas. O “princípio” básico é o seguinte: “toda ação no organismo é controlada por reações
químicas provocadas pelo contato direto entre moléculas, sendo estas em sua grande maioria
compostas por proteínas” (PINHO, 2005, p. 43). Contudo, deve-se analisar um pouco mais além,
focalizando os genes, que em primeira instância possuem a informação codificantes de proteínas.
Diversos genes estão ligados à transformação maligna, entretanto, aqueles de papéis mais
expressivos podem ser agrupados em duas classes: 1) genes cujos produtos favorecem o
crescimento celular desordenado, que não atende aos mecanismos de controle celular, oncogenes;
41
2) genes que freiam o crescimento e diferenciação, mantendo as células dentro dos parâmetros
fisiológicos estáveis, pertencendo a essa categoria os genes supressores de tumores, genes de
reparo de DNA, genes controladores da apoptose, dentre outros. O processo de carcinogênese é
iniciado quando ocorrem alterações qualitativas e quantitativas nesses genes, sendo que na
maioria dos tumores os principais a serem afetados são os oncogenes e genes supressores de
tumores (FILHO, 2000, p.169-172; Junqueira e Carneiro, 2005, p. 294).
3.4.2 - Oncogenes e Genes Supressores de Tumores
Os eventos celulares descritos nos anteriores capítulos são determinados pelo estímulo ou
inibição da ação de proteínas, cuja concentração deve-se a genes específicos. A seguir, uma
revisão esquemática dos eventos que ocorrem na célula relacionados ao ciclo celular, em
condições normais:
− A ação de fatores de crescimento que se ligam aos receptores na membrana celular ativa a
proteína ras que estimula a saída da fase G-0, fazendo com que a célula entre em processo
mitótico;
− Ocorre uma cascata de transdução de sinal, reações no citoplasma da célula, que atuam sobre
o núcleo, genes codificadores de enzimas controladoras do ciclo;
− Elevação do nível de ciclinas que se ligaram a quinases respectivas, conformando o complexo
Ciclina- Cdk, cuja ação consiste na desativação da proteína rb, freadora da proliferação
celular através da inibição da proteína E2F (uma espécie de fator de transcrição, estimulante
da codificação de determinadas proteínas);
− A proteína E2F influência a expressão da Ciclina E, principal fator capaz de permitir a
entrada da célula em S, etapa de replicação do DNA;
− Caso exista alguma anormalidade, ocorre a elevação do nível intracelular de proteína p53, que
por sua vez ativa a proteína p21, inibidora da ação do complexo Ciclinas-CdK, paralisando a
continuidade do ciclo e impedindo a entrada na etapa de duplicação do DNA;
− Proteínas reparadoras de alterações no DNA atuam sobre áreas mutadas, retirando-as ou
substituindo-as por seqüências corretas. Contudo, se as lesões forem extensas e de difícil
reparação, ativa-se a família de enzimas caspases, gerenciadoras do processo de apoptose
42
através da autodigestão da célula. Os restos celulares são fagocitados por células de defesa ou
adjacentes.
Pode-se observar com a descrição geral do processo de proliferação celular que todas as
ações estão extremamente interligadas, tendo as proteínas papel fundamental. Qualquer defeito
no funcionamento delas resulta em catastróficos erros no processo mitótico. Como as alterações
nessas proteínas são resultantes de mutações em genes específicos, logo, defeitos na integralidade
gênica são decisivos para o processo de carcinogênese. Tendo também papel significativo na
transformação maligna a ineficiência de mecanismos de reparo do DNA.
De acordo com o processo acima descrito, podem-se definir dois grupos distintos:
proteínas que exercem ação estimulante de ciclo, como as ciclinas, a proteína ras, a proteínas
E2F, dentre outras; e as inibidoras, como as proteínas rb, p53 e p21. O equilíbrio proliferativo
ocorre devido à interação entre estas proteínas de ações opostas. Caso haja um predomínio da
ação de algum grupo, observa-se, por exemplo, uma tendência a um número maior de divisões
celulares; uma paralisação do ciclo celular; ou, caso a reparação não seja efetivada, haverá maior
ocorrência de células em processo de apoptose (PINHO, 2005, p.130).
A carcinogênese baseia-se em alterações no equilíbrio protéico estabelecido devido a
presença de alterações (mutações) nos genes responsáveis pela expressão das proteínas
estimuladoras e inibidoras do ciclo. Uma analogia clássica adotada por diversos autores é a de
que o ciclo celular pode ser entendido como um automóvel, em que erros no freio ou no
acelerador resultam na perda do controle do carro, fato semelhante ao que ocorre na divisão
celular, a presença exagerada de uma ou outra classe de proteínas devido a um processo
patogênico levam a uma proliferação descontrolada, processo característico das neoplasias
(READ, 2002, p. 428).
As proteínas estimuladoras submetidas a este tipo de processo são denominadas
oncoproteínas e seus respectivos genes como oncogenes, ressaltando-se que esses genes em
condições proliferativas normais (sem mutações) são denominados proto-oncogenes. Em
contrapartida, a ausência de proteínas inibidoras do ciclo celular em decorrência de mutações em
43
genes denominados genes supressores de tumores gera um desequilibro tecidual resultante do
predomínio de fatores estimuladores de divisões celulares, levando também ao surgimento de
neoplasias (READ, 2002, p. 428).
O processo carcinogênico é iniciado, na maioria dos tumores, quando tanto os oncogenes
como os genes supressores de tumor sofrem alterações. Valendo ressaltar que estes são os
principais, outros genes também passam por mutações que contribuem para a transformação de
uma célula normal em maligna. As vias genéticas do câncer são diversas e complexas (Junqueira
e Carneiro, 2000, p. 294).
ONCOGENES
O termo oncogenes denomina um conjunto de genes que codificam proteínas cuja atuação
fisiológica está diretamente relacionadas ao incentivo a proliferação celular. Uma vez submetidos
a cumulativas alterações, irão produzir excessivos estímulos à divisão celular, fato que resulta em
um processo proliferativo descontrolado, isto é, que não atua em conformidade com os fatores de
controle do organismo (PINHO, 2005, p.131).
A princípio, acreditava-se que os oncogenes eram originários de unidades virais, sendo
transmitidas a células eucariontes por meio de processos infecciosos, sendo entendido da seguinte
forma: um vírus retrovírus (com genoma RNA), ao realizar a transcriptase reversa - síntese de
RNA a partir da informação presente no ácido ribonucléico - incorpora o provírus (DNA
elaborado no processo anteriormente mencionado) ao material genético do hospedeiro.
Descobriu-se, algum tempo depois, que o RNA do vírus é uma cópia, em muitos casos,
defeituosa do DNA do hospedeiro obtida em infecções anteriores, o que indicou a presença
originária do oncogene (ou o proto-oncogene, a versão não alterada) no genoma do homem
(Junqueira e Carneiro, 2000, p. 297).
Posteriormente, isolaram-se os oncogenes, permitindo a clonagem e a obtenção de
quantidades suficientes em forma pura para o seqüênciamento (viabilizando a comparação com
outros genes) e para o uso como sonda (facilitando o rastreamento dos oncogenes em unidades
44
celulares). O uso de tais procedimentos permitiu a identificação de diversos oncogenes, que
atualmente já formam uma categoria com dezenas de tipos, vide Quadro 3, (2000, p.170)
Proto-oncogenes Função Mecanismo Neoplasia associada
ERB-B1 Receptor para fator de
crescimento epidérmico
Expressão aumentada Carcinoma de células
escamosas do pulmão
ERB-B2 Receptor para fator de
crescimento epidérmico
Amplificação Câncer de mama,
ovário, estômago e
pulmão
ERB-B3 Receptor para fator de
crescimento epidérmico
Expressão aumentada Câncer de mama
FMS Receptor para fator de
crescimento
Mutação pontual Leucemia
H-RAS Transdução de sinal Mutação pontual Carcinoma de tireóide
K-RAS Transdução de sinal Mutação pontual Carcinoma de cólon,
pulmão, pâncreas
N-RAS Transdução de sinal Mutação pontual Leucemias linfóides e
mielóides agudas
ABL Transdução de sinal Translocação Leucemia Mielóide
Crônica, Leucemia
Linfoblástica Aguda
MYC Ativação de transcrição Translocação Linfoma de Burkitt
N-MYC Ativação de transcrição Amplificação Neuroblastoma e
carcinoma de pequenas
células do pulmão
L-MYC Ativação de transcrição Amplificação Carcinoma de pequenas
células do pulmão
Quadro 3 elaborado a partir de informações de SILVA, R. L. Oncogenes e Genes Supressores de Tumor. Int:
FERREIRA, C; ROCHA, J. C. Oncologia Molecular. São Paulo: Editora Atheneu, 2004.
ONCOGENES
45
O estudo da biologia molecular do câncer foca os diferentes tipos de tumores, visando a
identificação de oncoproteínas e proteínas inibidoras comprometidas nesses processos que levam
ao estado de proliferação descontrolada. Pode-se agrupar as oncoproteínas em três grupos de
acordo com suas atuações na sucessão de eventos que ocorrem no ciclo (PINHO, 2005, p.131-
133).
Oncoproteínas de membrana:
O início da divisão celular ocorrerá mediante estímulo de sinais extracelulares, sendo que
já nesse nível há condições para que a célula sofra um processo proliferativo descontrolado.
Várias evidências comprovam que em diferentes cânceres os principais fatores oncogênicos
encontram-se em alterações presentes em proteínas codificantes de receptores de membrana
denominados EGFR (a tradução significa receptora de fator de crescimento epitelial).
A produção de estímulos que geram uma divisão excessiva dar-se por duas vias: 1) A
ocorrência de mutações que ativem permanentemente este receptor, fato que o torna independente
da ligação de fatores de crescimento à membrana, como ocorre em carcinomas de mama, pulmão
e ovário; 2) Expressão exagerada de EGRF, aumentando o número destes receptores na
membrana, ampliando, conseqüentemente, o estímulo à divisão celular, como em tumores mais
agressivos, como melanomas, carcinomas de bexiga, dentre outros.
Outro receptor é o Erb-2, cujo aumento de expressão representam um prognóstico
negativo para o câncer de mama, sendo importante para a escolha de uma terapêutica.
Oncoproteínas de transdução de sinal
Levam o estímulo dos receptores da membrana até o núcleo. Alterações nestas proteínas
resultam em permanentes estados de proliferação celular, mesmo na ausência de estímulos
externos. A família Ras são as principais proteínas de transdução de sinal, composta por três
proteínas denominadas h-ras, k-ras e n-ras. Em condições normais, a ausência de estimulação
inativa a cascata citoplasmática de reações desencadeadas pela proteína ras e o ciclo celular não é
46
iniciado. Em cerca de 30% dos tumores malignos ocorre mutações em proteínas ras, fato que
provoca um estado de permanente ativação, por isso esta oncoproteína possui grande importância
clínica.
Oncoproteínas nucleares
Os conjuntos de reações transmitidas pelas proteínas de transdução irão evoluir até a
interação com proteínas contidas no interior do núcleo, atuantes como fatores de transcrição, ou
seja, estimulam a expressão de genes que produziram proteínas necessárias para a progressão do
ciclo celular. Três fatores de transcrição desempenham importante papel na divisão celular: c-
myc, c-fos e c-jun.
Alterações nessas proteínas geram uma permanente ativação dessas, representando um
grande aumento no número de mitoses. Como essas mutações são comuns em uma grande
variedade de tumores, as linhas de estudo voltadas para essas proteínas são de grande expressão
dentro do estudo da biologia molecular do câncer.
Genes Supressores de Tumores
O papel das proteínas supressoras de tumor na transformação maligna não reside em uma
ativação inadequada, como ocorre com as oncoproteínas. Sua importância está relacionada com a
ausência de proteínas inibidoras do ciclo, conseqüente da inativação de seus genes (Junqueira e
Carneiro, 2000, p. 297).
As células somáticas que compõe o organismo humano são diplóides, isto é, dispõe de
duas cópias de cada gene existente no DNA presentes no mesmo par de cromossomos homólogos
(um de origem materna e o outro paterna, que não possuem necessariamente mesma informação,
mas codificam determinada característica). Nos oncogenes apenas a alteração de um alelo
ocasiona a constante e indevida produção de proteínas estimuladoras do ciclo celular, em
contrapartida, a atividade dos genes supressores de tumores somente é inativada quando ambos
47
os alelos sofre mutações ou estão ausentes, sendo considerados recessivos. Ou seja, os
oncogenes, ao contrário dos genes supressores de tumores, são dominantes, bastando apenas uma
cópia deles no genoma para desencadear uma transformação maligna, mesmo quando o outro par
é normal (Junqueira e Carneiro, 2000, p. 297).
A ação desses genes fora observada, pela primeira vez, em culturas de células onde a
fusão de unidades malignas com normais originou um híbrido (resultado do cruzamento) sem
malignidade, constatando a presença de algum tipo de proteína “inibidora” de mutação.
Posteriormente, estudos feitos com o genoma de certos tumores indicaram a ausência de um
pequeno segmento de cromossomo, levando ao questionamento da função das proteínas
codificadas por esse grupamento de genes nas células normais. Essas pesquisas mostraram uma
função anti-cancerígena desses grupamentos de aminoácidos, havendo a tumoração apenas na
ausência ou na apresentação defeituosa dos genes no par de cromossomos homólogos, variando o
cromossomo afetado de acordo com o tipo de tumor (Junqueira e Carneiro, 2000, p. 293-94).
Uma análise dos aspectos biomoleculares de diferentes tumores apontam para um papel
importante de genes inativadores na proliferação na evolução carcinogênica, dentre eles os
principais são:
Gene RB1
Gene possuído da informação para a codificação da proteína rb, denominação proveniente
da associação deste com o tumor de retina (retinoblastoma), que em algumas famílias possui
caráter hereditário, apesar da ocorrência de casos de forma esporádica. Afeta principalmente
crianças, visto que nos adultos as células que originam este tumor não realizam mitose, estão em
G-0. (PINHO, 2005, p.131)
Em todas as células do indivíduo com essa característica hereditária, não somente na
retina, observa-se a deleção de um trecho do cromossomo 13, enquanto o outro permanece
intacto. Isso não significa necessariamente que uma pessoa com essa característica vá
desenvolver o tumor, pois o cromossomo intacto pode produzir quantidades suficientes de
48
proteínas supressoras. Entretanto, esse defeito sistemático leva a uma tendência maior ao
desenvolvimento dessa neoplasia, já que são necessárias alterações em apenas um cromossomo
do par. Já na população de forma geral é mais raro, pois a probabilidade de ocorrem mutações
nos dois genes Rb das duas retinas é baixa (Junqueira e Carneiro, 2000, p.298).
Sua ação fisiológica consiste na inibição das proteínas E2F, cuja função consiste na
ativação do processo de transcrição de genes responsáveis pela progressão do ciclo, expressando
proteínas necessárias para a passagem da fase G1 para S do ciclo, como por exemplo, a ciclina E,
timidilato sintetase, dentre outras (PINHO, 2005, p.131).
A inativação dos dois alelos do gene Rb1 levará a não produção da proteína rb e uma
perda do controle da atividade proliferativa. Essas alterações são observadas, além dos
retinoblastomas, em osteossarcomas, sarcomas de partes moles, leucemias, câncer de mama,
esôfago, próstata, rins, carcinomas pulomonares de pequenas células (PINHO, 2005, p.131).
Gene P53
A denominação desse gene provém do fato de que a proteína p53, por ele codificada,
possui peso molecular de 53 kD (quilodáltons). A proteína p53 é reconhecida como um elemento
fundamental para o ciclo celular, exercendo importante influência na transição da fase G1 para S
como também na passagem de G2 para mitose. Sua função consiste na verificação do genoma em
busca de lesões, evitando o acúmulo de mutações e a presença dessas nas células-filhas. Para isso
promove uma “parada” no ciclo, a fim de promover a reparação do DNA ou desencadear um
processo de morte celular visando à destruição das células caso a reparação apresente-se ineficaz
(PINHO, 2005, p.134).
A elevação dos níveis intracelulares da proteína p53 ocorre por dois motivos: 1) lesões no
DNA causadas por agentes mutagênicos, como radiações ultravioletas e agentes químicos; 2) o
stress presente no organismo por aumento de temperatura ou processo inflamatórios, por
exemplo, que funcionam como estímulos à produção de p53. Além disso, observa-se em
49
determinadas situações a ação inibidora de proliferação celular da proteína p53 em conseqüência
da adesão de células adjacentes (PINHO, 2005, p.134).
A participação da proteína p53 nas diversas vias bioquímicas do ciclo celular dar-se
mediante diferentes associações com outras proteínas, como ATM, p73, Bax, Bcl-2 e, a de maior
destaque, a proteína p21 - a principal mediadora da proteína p53, que atuará inibindo as proteínas
ciclino-dependentes (CDKs), paralisando o ciclo celular (PINHO, 2005, p.134).
A ausência de um dos alelos desse gene determina a Síndrome de Li-Fraumeni.
Indivíduos com essa síndrome apresentam uma tendência alta a desenvolver vários tipos de
tumores. Experimentos em camundongos sem os genes p53 demonstraram que ocorre um
desenvolvimento normal durante o período embrionário, contudo, morrem em um curto espaço
de tempo após o nascimento, vítimas de uma grande variedade de tumores (Junqueira e Carneiro,
2000, p. 298).
Esse gene está relacionado com a maioria dos tumores, sua identificação em
transformações malignas é de extrema importância para viabilizar a ação de terapias anti-
neoplásias como quimioterapia e radioterapia. Tratamentos radioterápicos além de afetar células
cancerosas também agem sobre as normais, contudo, pesquisas mostraram que as normais são
mais resistentes, pois interrompem o ciclo para a correção dos trechos de DNA danificados, em
contrapartida, as cancerosas não possuem mecanismos de restauração eficientes. Estando o p53
funcional, a célula evoluirá para a apoptose e serão eliminadas. No caso de algumas células
cancerosas, o gene p53 danificado faz com que sejam mais resistentes as ações dos agentes
indutores de morte celular (PINHO, 2000, p.119-121).
Gene APC
Responsável pela codificação da proteína APC (Adenomatous Polyposis Coli ou polipose
adenomatosa do cólon), alterações neste gene estão relacionadas com a polipose adenomatosa
familiar (PAF) que é precursor do câncer colorretal, sendo a principal característica gênica da
polipose é a herança genética. Encontradas nas células epiteliais secretoras que revestem o cólon,
50
possuem importante atuação no controle na velocidade de descamação das células para a luz
intestinal, regulando a adesão, migração e apoptose celular, atuando de forma mais direta na
regulação do nível de proteína β-catenina. As células com mutações que reduzem a concentração
de proteína APC tendem a ter altos níveis de β-catenina, que ficando livre se ligará a outras
proteínas, algumas delas fatores de transcrição que promovem a proliferação tumoral. Nas
células normais, as proteínas APC suprimem a proliferação celular, agindo também na promoção
da apoptose. Ou seja, estas proteínas regulam forças apostas de proliferação e morte celular
dentro do epitélio intestinal (PINHO, 2005, p.135-136).
Basta a mutação de um dos trechos do par de cromossomos 5 onde se encontra esse gene
para haver um aumento na probabilidade de uma transformação maligna, favorecida também pelo
fato das células do pólipo normalmente terem alta taxa de multiplicação por causa da constante
renovação. No princípio há um aumento no número de células fazendo com que muitos pequenos
tumores benignos se formem no epitélio intestinal, denominados pólipos ou adenomas. Embora
sejam inicialmente benignos, há um alto risco de que ao menos um deles se torne um tumor
maligno (JUNQUEIRA E CARNEIRO, 2000, p.299).
Genes BRCA1 e BRCA2
Estudos com animais de laboratório que tiveram os genes BRCA1 e BRCA2 eliminados
não sobreviveram além das primeiras fases embrionárias, fato que aponta para a importância
desses no desenvolvimento do organismo (Junqueira e Carneiro, 2000, p.299). Estes genes
codificam duas grandes proteínas nucleares relacionadas com o reparo do DNA e a transcrição de
outros genes ligados ao ciclo celular. Estudos sobre os mecanismos de atuação desses genes ainda
estão em andamento, entretanto, sua importância na ocorrência do câncer de mama hereditário é
comprovada, como o acréscimo de 50% de risco de desenvolvimento de câncer de ovário para as
mulheres com mutações no BRCA1. (PINHO, 2005, p.136)
51
Anomalias cromossômicas
Diversos estudos já demonstraram que as alterações sofridas pelos genes críticos do
processo de carcinogênese não ocorrem ao acaso, envolvendo trechos específicos do
cromossomo, principalmente aqueles em que estão presentes os proto-oncogenes. São, em geral,
segmentos mais frágeis ou hipersensíveis, onde agentes carcinogênicos atuam, provocando
quebras ou rearranjos cromossômicos. Se essas forem mutações que representem uma vantagem a
célula, serão selecionadas e transmitidas para as células-filhas (SILVA, 2004, p.29-30).
A via básica de ação dos agentes carcinogênicos envolve a transformação do proto-
oncogene e/ou inibição do gene supressor de tumor (ou anti-oncogenes), agindo das seguintes
formas(SILVA, 2004, p.29-31):
− Mutações: ativam os proto-oncogenes por causa de alterações estruturais nas proteínas por
eles sintetizadas. Há diferentes tipos de mutações, como as de substituição de base, deleções,
inserções e, a mais comumente encontradas em tumores, as mutações pontuais, quando um
único par de nucleotídeos formadores do DNA encontra-se alterado, que resultam na troca de
um único aminoácido dentro da proteína. É o caso do oncogenes ras, que tem os códons 12,
13 e 61 alterados, tendo uma ativação constante de seus produtos mesmo na ausência de
estímulo externo;
− Amplificação Gênica: está relacionado a um aumento no número de cópias de um alelo,
conhecida como “replicação redundante de uma mesma seqüência de DNA”. O resultado
desse processo são centenas de cópias de um mesmo gene ou genes que codificaram proteínas
diferentes. Esse processo aumento a taxa de transcrições dos genes amplificados, levando a
uma proliferação desordenada celular. Ocorre, por exemplo, em adenocarcinomas de mama,
onde o gene codificador de proteínas receptoras associadas à proliferação celular, erbB2,
encontra-se amplificados;
− Rearranjo gênico: quando genes ou fragmentos desses são movidos de lugar, por mecanismos
como inversão ou translocação, ou podem ser perdidos por deleção. As translocações são
resultantes de quebras nas fitas de DNA, seguidas pela troca recíproca de fragmentos entre
dois ou mais genes. Fato diretamente relacionado com a instabilidade de muitos cânceres.
52
Esse mecanismo é observado entre os cromossomos 9 e 22, originando o cromossomo
Philadelphia; entre os cromossomos 8 e 14, associado ao linfoma de Burkitt; ocorre com o
gene MYC, codificante de proteínas que controlam a transcrição de genes diretamente ligados
ao ciclo celular;
Além dessas alterações, existem os mecanismos considerados epigenéticos, que
modificam a constituição química do DNA, embora não altere as seqüências de nucleotídeos. A
adição de um grupo metil (CH3) é a principal modificação identificada no genoma, possuindo um
papel relevante no desenvolvimento e progressão de vários cânceres (Rainho, Esteves e Rogatoo,
2004, p.87).
Nos proto-oncogenes as alterações mais freqüentes são de substituição (mutação) e
amplificação, onde apenas a modificação de um alelo ativa o gene. Já nos genes supressores de
tumores são do tipo deleção e mutação pontual, sendo necessários que ambos os cromossomos
sejam afetados (Rainho, Esteves e Rogatoo, 2004, p.87).
O processo de oncogênese, resultante destas alterações, culminará com o crescimento
sucessivo de populações celulares ou clones possuidores de mutações acumuladas em seu
genoma, havendo a expansão clonal graças aos processos de metástase e angiogênese.
53
3.4.3- Reparo de DNA e Apoptose
Seja por erros na replicação do DNA (que são de modo geral mais raros) ou por mutações,
para evitar a progressão dessas alterações nas células-filha existem mecanismos internos
formadores de proteínas atuantes sobre outras proteínas capazes de impedir ou estimular a
evolução do ciclo celular (PINHO, 2005, p.133-135).
A elevação na concentração da proteína p53, codifica pelo gene P53 situado no
cromossomo 17, devido a uma lesão no DNA, conseqüentemente, levará à ativação da proteína
p21, inibidora da ação progressista do complexo CDK-ciclina. Mecanismos semelhantes
ocorrerão com proteínas elaboradas por outros genes supressores de tumores, impedindo a mitose
de erros de replicação (PINHO, 2005, p.133-135).
Uma vez identificado algum dano do DNA nos dois pontos de checagem do ciclo celular,
torna-se necessário à execução de mecanismos de reparo desta lesão. Esses processos são
relativamente primários, sendo herdado pelas células humanos de seres tidos como inferiores no
processo evolutivo, como as bactérias que possuem proteínas responsáveis por se ligarem a
pareamentos incorretos, inserções ou deleções de bases nitrogenadas, havendo a participação de
outras moléculas removedoras de segmentos defeituosos (PINHO, 2005, p.133-135).
Caso a correção não seja eficiente, as células dispõem de mecanismos internos
realizadores de autodestruição fisiológica programada (apoptose), que são ativadas por estímulos
internos ou externos a célula. Este processo é de fundamental importância para a preservação da
homeostase (equilíbrio) do organismo. Algo que difere a apoptose da morte celular “não-
programada” (necrose) é que a segunda resulta de lesão tecidual, sofrendo um processo não
controlado de aumento do volume celular, sendo os elementos celulares liberados
desencadeadores de respostas inflamatórias. Na apoptose, o fim da “vida útil” da célula ocorrerá
através de uma seqüência de eventos intracelulares envolvendo uma família de enzimas
denominadas caspases, que destruírão os elementos estruturais fundamentais da célula, como o
citoesqueleto, o envelope nuclear e o próprio DNA. Ou seja, será uma morte “limpa”, em que os
resíduos serão fagocitados por células vizinhas e macrófagos (PINHO, 2005, p.133-135).
54
A apoptose está subordinada a uma série de mecanismos protéicos regulatórios, sendo o
principal deles o feito pela família dos Bcl-2, grupo de proteínas transmembranárias capazes de
controlar a ativação das caspases, conseqüentemente, estimulam ou inibem a ocorrência da
apoptose, sendo que a ativação de tais proteínas está ligada a complexos processos de sinalização
intracelular. A resposta a estímulos internos e externos que desencadeiam o processo de morte
celular requer a existência de receptores específicos, como o fator de necrose tumoral (TNF), que
irão interagir com moléculas ligantes (PINHO, 2005, p.133-135).
A existência de distúrbios que afetam a capacidade das células de reparar lesões em seu
DNA foi mais bem estudado em algumas doenças hereditárias, que predispõem o
desenvolvimento precoce de tumores hereditários, como a Síndrome de Lynch (responsável pela
ocorrência de câncer colorretal familiar); Xeroderma pigmentado (determina maior sensibilidade
a raios ultravioletas); Ataxia telangiectásica (hipersensibilidade a alguns agentes químicos e
radiação ionizante, levando ao desenvolvimento de linfomas de célula B, leucemias e câncer de
mama); Anemia de Fanconi (tumores hematopoiéticos). Além do fator hereditário, a presença de
um padrão de instabilidade do genoma eleva a incidência de mutações (PINHO, 2005, p.133-
135).
Ou seja, o perfil biomolecular de determinados tumores aponta para a ocorrência de
mutações em proteínas responsáveis pelo reparo do DNA. Entretanto, a falta de um conhecimento
sobre todos os genes de reparo envolvidos na transformação maligna assim como a complexidade
e o elevado custo de seqüenciamento inviabilizam a realização de procedimentos na prática
clínica.
55
3.5- Síndrome Hereditária de Predisposição ao Câncer
No senso comum, a palavra genética está associada diretamente à hereditariedade, ou
seja, a transmissão de características de pais para filhos através dos cromossomos. Entretanto,
este é um conceito errôneo, pois distúrbios de natureza genética ocorrem por alterações no
funcionamento dos genes, de segmentos codificantes do DNA. Essas modificações poderão ser
transmitidas para as células-filha por mitose formando tecidos constituídos por células com os
mesmos defeitos no DNA.
Existem situações em que determinadas doenças de origem genética poderão ser
transmitidas de forma hereditária de pais para filhos. Contudo, para que isso ocorra é necessário
que as alterações na seqüência do DNA estejam presentes no material genético dos gametas
envolvidos na reprodução. Por exemplo, o câncer colorretal, denominado polipose adenomatosa
familiar (conhecida como FAP), é causada por alterações no gene APC que são transmitidas de
forma hereditária através dos cromossomos presentes nos gametas paternos ou maternos, sendo
incluídas no genoma do zigoto e, conseqüentemente, em todas as células somáticas dos
indivíduos da prole. Uma análise de todas as células não-tumorais do indivíduo mostra alterações
do gene APC, não causando nenhum distúrbio em outros órgãos (KALIKS E LOZINSKY, 2007,
p.29).
As doenças hereditárias, necessariamente, são de origem genética, transmitidas por
alterações contidas nos cromossomos maternos e paternos herdados pelos filhos. Se um indivíduo
com um câncer hereditário procriar, há uma probabilidade de 50% de transmissão desse alelo
comprometido para os filhos, já que o zigoto é formado por material genético materno e paterno e
o gameta pode herdar o alelo normal. Não havendo comprometimento dos gametas, esta doença
permanecerá restrita ao indivíduo em questão, sem possibilidade de transmissão à sua prole de
forma hereditária (KALIKS E LOZINSKY, 2007, p.30-31).
É relevante ressaltar que as células formadoras dos organismos são denominadas
somáticas, havendo além destas um pequeno grupo de células específicas para a reprodução
conhecidas como gametas ou células germinativas (na mulher são os óvulos formados nos
56
ovários e no homem os espermatozóides nos testículos). A principal distinção entre essas
encontra-se no número de cromossomos, células somáticas são diplóides, ou seja, possuem duas
cópias de cada cromossomo, sendo 46 cromossomos ao total, já as células germinativas são
haplóide, possuem somente uma cópia de cada cromossomo, já que o zigoto será formado pela
fusão de dois gametas que resultará em uma célula diplóide que passará por uma seqüência de
mitoses e diferenciações até a formação completa do indivíduo (Snustad e Simmons, 2001, p.26).
Células neoplásicas apresentam como principal característica um processo de divisão
celular desordenado, como já foi abordado em momentos anteriores deste trabalho, dando origem
à célula com conteúdo genética anárquicos, observando-se não somente alterações nas seqüências
no DNA como no número de cromossomos. Ou seja, os conjuntos de cromossomos das células
originadas não, necessariamente, são múltiplos de “n”, sendo células consideradas aneuplóides,
essa característica será transmitida às células-filha. Isso ocorre devido a distúrbios na função dos
centrossomos, estruturas participantes da formação do fuso mitótico e responsáveis pela ligação
das cromátides-irmãs, que farão a separação normal dos cromossomos durante a divisão celular.
(TAJARA, 2004, p. 66).
Segundo Kaliks e Lozinsky (2007, p.28), a presença de neoplasias características de
pessoas de idade avançada em indivíduos jovens ou quando diversos membros de uma mesma
família desenvolvem algum tipo de tumoração - não necessariamente o mesmo tipo histológico
de câncer - pode-se estar diante de uma Síndrome Hereditária de Predisposição Genética de
Câncer, decorrente da herança de genes predisponentes a formação tumoral (oncogenes) ou à
ausência de genes de inibição de tumores no material obtidos pelos gametas. Representa cerca de
5 a 10% dos casos totais de câncer.
O principal meio de identificação dessa síndrome hereditária é através da elaboração do
heredograma de tumores, Figura 8, em que se determina o padrão e o tipo de neoplasia
recorrente. No caso das neoplasias hereditárias, além da ativação do oncogene e inativação do
gene supressor de tumores, há fatores predisponentes extras, como a instabilidade genética, em
que erros no DNA não são reparados por deficiência em genes específicos (Kaliks e Lozinsky,
2007, p.28).
57
Fonte: Kaliks e Lozinsky, 2007, p.28.
O câncer é uma doença genética produzida a partir de mutações no DNA de células
somáticas, contudo, os casos hereditários de câncer também possuem origem apenas em células
somáticas embora sua ocorrência seja “facilitada” por mutações oriundas de células germinativas.
Basicamente, o que difere um câncer de síndrome hereditária de um câncer adquirido é a
presença de alterações genéticas em todas as células (exceto nos gametas, podem ou não
apresentar, depende da presença ou não do alelo comprometido), contudo, o câncer aparecerá
somente em locais específicos. Já os cânceres decorrentes de alterações adquiridas somente as
células tumorais apresentam a alteração genética (SNUSTAD E SIMMONS, 2001, p.656).
O diagnóstico de predisposição genética ao câncer possui diversos implicações familiares,
alguns aspectos positivos, como uma maior taxa de cura e intervenções que diminuem o risco de
aparecimento do câncer, e outros negativos, o estresse gerado pelo conhecimento do risco
aumentado e, em alguns casos, a futilidade de tal conhecimento e tratamentos exagerados, pois
muitos nem chegam a desenvolver o câncer, e os aspectos éticos envolvidos nos testes genéticos
e na aplicação de tais resultados. Por fim, antes de qualquer teste é de extrema importância o
aconselhamento genético, que esclarecerá o paciente e sua família dos diversos efeitos que
envolvem o diagnóstico de câncer hereditário (KALIKS E LOZINSKY, 2007, p.31).
Figura 8. Heredograma do Câncer
58
3.6 - Etapas da Carcinogênese
De forma geral, o câncer é uma doença de múltiplos passos, havendo a necessidade de
lesões diferentes no genoma para estruturar uma transformação maligna. Por isso, o processo de
carcinogênese é classicamente dividido em quatro fases: I) Iniciação, II) Promoção, III)
Manutenção e IV) Progressão Tumoral (INCA, 2006, p. 31).
No início do processo de tumoração, a célula sofrerá a ação de um agente cancerígeno que
causa alterações no material genético, etapa denominada iniciação. Todavia, para gerar a doença,
essa mutação deve ser herdada pelas células-filhas originadas por mitose e, como já foi elucidado
anteriormente, uma única alteração no DNA não é suficiente para causar o câncer. Além disso, o
efeito desvantajoso e prejudicial dessa mutação deve ocorrer em classes de genes específicos,
preferencialmente, os genes supressores de tumores e os prooncogenes, sendo também de
importante relevância os genes de reparo de DNA associados, principalmente, a Síndromes
Hereditárias (POLLOCK, 2006, p. 8-9).
A etapa seguinte é a promoção, onde células já iniciadas (geneticamente alteradas)
sofreram o efeito de agentes não mutagênicos indutores de expansão da população celular
possuidora de mutação inicial. Lesões causadas por bactérias, parasitas e vírus podem atuar como
promotores do câncer, por exemplo, a bactéria Helicobacter pylori é o principal causador do
câncer de estômago, associado também a gastrite; o platelminto Schistosoma haematobium
aparentemente é ligado ao câncer de bexiga; o vírus da hepatite B (HVB) em sua fase crônica tem
sido relacionado ao desenvolvimento do câncer hepático; dentre outros (POLLOCK, 2006, p. 8-
9).
Resumidamente, pode-se afirmar que o câncer só ocorrerá se as células forem expostas a
um iniciador e, em seguida, a um agente promotor, se essa ordem for alterada não haverá
desenvolvimento neoplásico, podendo, não necessariamente, serem exposições imediatamente
seqüenciais. Alguns agentes mutagênicos também podem ser promotores, estes são chamados
carcinógenos completos (POLLOCK, 2006, p. 8-9).
59
Após essas etapas, há a fase de manutenção, onde as células geneticamente alteradas são
mantidas na seleção natural, respeitando três critérios: 1) células com excessivas mutações não
serão selecionadas devido a grande instabilidade genética; 2) alterações genéticas associadas a
maior capacidade de proliferação representam uma vantagem significativa em relação as demais
células e importante para a formação da massa tumoral; 3) se as mutações representarem um
meio de escape do processo de morte celular induzida, ação defensiva do organismo (POLLOCK,
2006, p. 8-9).
Se os mecanismos homeostáticos intracelulares não forem capazes de eliminar a célula
tumoral essas mutações prevalecem nas populações celulares seguintes e sua freqüência gênica
(aparecimento no genoma) irá aumentar à medida que as células realizam mitose. Além disso,
haverá um comprometimento maior se os mecanismos reguladores do genoma forem afetados.
Ressaltando-se que a progressão do tumor, última fase da carcinogênese, se manifestará em
função do acúmulo destas mutações (POLLOCK, 2006, p. 8-9).
Em relação a expansão tumoral, uma característica fundamental das células transformadas
é sua capacidade de replicação sustentada ou “replicação infinita”. Isso se deve ao fato de que as
células normais tendem a um determinado número de divisões e, a cada mitose, há um
progressivo encurtamento das extremidades dos cromossomos (telômeros). Os telômeros
funcionam como mediadores do período de vida celular, isto é, haverá seu encurtamento até um
determinado limite, sendo este alcançado a célula sofrerá apoptose (LEWIN, 2001, p.838-839).
Há uma relação inversamente proporcional entre o grau de diferenciação celular e a
manutenção de processo replicativo, por exemplo, células embrionárias, stem cells (células
progenitoras dos diferentes tecidos) e células tumorais apresentam mecanismos de reposição dos
telômeros, fato que as torna em “imortais”. Além disso, observa-se que o processo de
diferenciação celular em algumas culturas e até em organismos culminam em morte celular. No
caso da carcinogênese, aceita-se que as células transformadas conservam algumas características
das progenitoras, contudo, o processo de diferenciação em tumores é incompleto e disfuncional, o
60
grau de diferenciação das células neoplásicas está ligado com o caráter agressivo da massa
tumoral (LEWIN, 2001, p.838-839).
As etapas da carcinogênese estarão submetidas à interação de diferentes fatores, sendo
basicamente moldado pela interação entre as células geneticamente alteradas e o ambiente
tecidual que as cerca, sua capacidade de migração, por exemplo, estará diretamente ligada com as
informações presentes no DNA da célula e com a disponibilidade de nutrientes oferecidos pelos
vasos sanguíneos e linfáticos – tais características serão elucidadas no próximo capítulo. A
invasão de estruturas vitais levam ao comprometimento das funções destas, além da deterioração
indireta de diversas estruturas causada pelo “desvio” energético que leva a um comprometimento
sistêmico.(POLLOCK, 2006, p. 8-9)
61
CAPÍTULO 4 – PROLIFERAÇÃO TUMORAL: MECANISMO DE ANGIOGÊNESE E
METÁSTASE
A intensificação do processo mitótico, viabilizado pelos suprimentos obtidos por meio da
angiogênese, e a capacidade de migração para outros tecidos (metástase) são características
fundamentais de um tumor maligno. Esses processos estão interligados e, na maioria dos casos,
ocorrem simultaneamente, desempenhando cruciais papéis para a sobrevivência das células
neoplásicas e crescimento do volume tumoral (ARAP, PASQUALINI e ARAP, 2004, p. 97-100).
ANGIOGÊNESE
“A expansão tumoral depende da proliferação de vasos e capilares, conhecida como
angiogênese” (ARAP, PASQUALINI e ARAP, 2004, p. 97). Para crescer e prolifera-se a célula
depende de um fornecimento adequado de oxigênio e fatores de crescimento, além da retirada de
resíduos metabólicos tóxicos que reduzem o tempo de vida útil celular, portanto, um suprimento
vascular inadequado leva ao comprometimento da atividade da célula e, por fim, à morte celular
(ARAP, PASQUALINI e ARAP, 2004, p. 98-100). Tumores acima de 1-2mm dependem de
vasos para receber nutrientes, os de tamanho inferiores suprem sua necessidade por difusão.
Quanto maior for a vascularização do tumor, menos o tratamento torna-se eficaz, levando ao
óbito (FILHO, 2000, p. 166-167).
A indução da angiogênese é realizada por diversos fatores provenientes tanto das células
tumorais como das normais (células endoteliais, linfócitos-T, mastócitos, macrófagos), sendo os
principais fatores angiogênicos: fator de crescimento do endotélio (VEGF), produzido por
estímulos variados, como deficiência de glicose, estrogênio e citocinas; interleucina 8 (IL-8), que
induz a proliferação, migração e invasão das células endoteliais; além do fator de necrose tumoral
(TNF –ą) e outras moléculas pertencentes as diversas famílias de fatores de crescimento. Existem
também os fatores antiangiogênicos, como a angiostatina e a trombospondina, o segundo é
estimulado pela proteína p53, sintetizada pelo gene P53 (gene supressor de tumor) que no
processo carcinogênico é inibido, o que faz com que a produção de trombospondina seja
62
reduzida, favorecendo, assim, o prevalecimento da ação dos fatores angiogênicos (FILHO, 2000,
p.166-167).
A angiogênese consiste na formação de novos vasos a partir de outros já preexistentes.
Isso se inicia com a formação de brotos, a partir de células endoteliais de capilares, que
proliferam, migram e penetram a estroma do tecido. Em seguida, ocorrerá o desenvolvimento
desses brotos, transformando-se em capilares maduros. Com isso, pode-se esquematizar a
angiogênese em algumas etapas: 1ª) Dissolução da membrana basal de um vaso preexistente; 2ª)
Deslocamento de células sangüíneas para a massa tumoral; 3ª) Formação de uma “rede vascular”;
4ª) Amadurecimento do brotamento, finalizado com a formação da membrana basal (FILHO,
2000, p.166-167).
Algumas das principais características dos vasos resultantes do processo de angiogênese
tumoral são a presença de um grande número de fenestrações intercelulares e a expressão de
marcadores, inexistentes ou quase indetectáveis nos vasos sanguíneos normais, além de
receptores para certos fatores de crescimento. Esses atributos fazem com que sejam, em relação
aos vasos de processos angiogênicos fisiológicos, mais acessíveis a moléculas e células
circulantes. A presença dessas peculiaridades permitem que o endotélio tumoral possa ser usado
como alvo em determinadas terapias, as tornando, cada vez mais, específicas para o tipo de
câncer de acordo com o perfil vascular do endotélio do órgão ou tecido afetado (ARAP,
PASQUALINI e ARAP, 2004, p. 97-100).
“O desprendimento (...) e a disseminação celular são eventos subseqüentes á
vascularização do tumor primário” (ARAP, PASQUALINI e ARAP, 2004, p. 98), isto é, a
vascularização é importante para o processo migratório das células malignas, sem o suprimento
adequado essas permaneceriam em seu sítio originário.
METÁSTASE
Dentre todas as características dos tumores malignos, a capacidade de realizar metástase
pode ser considerada fundamental para o processo evolutivo da massa celular e o freqüente
63
prognóstico dessa doença, a morte do hospedeiro, é a aspecto do câncer mais temido e o menos
compreendido.
Metástase (do grego meta, que significa diferente e stasis, que se refere à posição)
(FLECK e VENEGAS, 1992, p.51) é a migração de células neoplásicas para um local diferente
de seu sítio de origem. Para metastatizar, as células devem superar uma série de mecanismos
homeostáticos do organismo, potencialmente fatais para a sobrevivência da maioria das células.
Entretanto, deve-se ressaltar que a capacidade de invasão tecidual não é exclusiva para células
tumorais, células embrionárias e leucócitos realizam ações semelhantes, como os macrófagos que
recebem denominações distintas de acordo com a área de instalação, no sangue chamam-se
monócitos; no sistema nervoso, células da micróglia; no fígado, células de Kupfer; nos ossos,
osteoclastos; nos rins, células mesangiais; nos alvéolos, macrófagos alveolares (ARAP,
PASQUALINI e ARAP, 2004, p.100-102).
A formação de metástases é resultante da ativação de genes promotores, os chamados
“genes para metástase”, a expressão desses explica o porquê de um mesmo tumor apresentar
clones com potencial metastático diferente; e da inativação de genes supressores de invasão
tecidual, que podem, por exemplo, com seus produtos inibir as proteinases que facilitam a
invasão das células neoplásicas ou mais diretamente reduzir a incidência de metástase, como é o
caso do nm 23, um gene aparentemente com papel antimetastático (FILHO, 2000, p.167-169).
O processo de metastatização, desde o início dos estudos do câncer, foi dividido em fases
indispensáveis e interligadas, comum a todos os tipos de cânceres. Inicialmente, têm-se as
multiplicações clonais das células tumoral, a partir dos nutrientes e outras substâncias fornecidas
pelos processos angiogênicos (ARAP, PASQUALINI e ARAP, 2004, p.100-102).
O passo seguinte na formação de metástases é o desprendimento das células do sítio
primário. As células tumorais possuem pouca adesão entre si, isso se deve ao número escasso (ou
inexistente em alguns casos) de estruturas juncionais; a grande eletronegatividade, o que favorece
a repulsão elestrostática entre as células; a liberação de enzimas que enfraquecem a adesão; e a
64
superfície irregular, diminuindo a área de contato entre as células tumorais. Fatores que
naturalmente favorecem a metástase (BOGLIOLO, 1978, p. 645-647).
Quando as células estão separadas das demais, liberam-se da inibição por contato celular
existente quando agregadas que desfavorecia seu movimento, atividade metabólica e reprodutiva.
Com isso, células neoplásicas são dotadas de grande capacidade de motilidade, que também está
ligada a alterações no citoesqueleto, o desenvolvimento de sistemas de microfilamentos e,
principalmente, a disponibilidade de energia (ARAP, PASQUALINI e ARAP, 2004, p.100-102).
Na etapa após desprendimento ocorrerá a migração tecidual das células pela circulação. A
disseminação do tumor dá-se por quatro vias principais: invasão local, o crescimento direto em
direção a tecidos adjacentes; linfática, através de vasos linfáticos drenantes que levam as células
neoplásicas para os linfonodos onde crescem como tumores secundários, fato freqüente no câncer
de mama; vascular, via básica de metástase; disseminação transcelômica, a proliferação direta
pelos espaços celômicos, comum em tumores primários da cavidade abdominal ou torácica.
Ressaltando que o envolvimento de vias linfáticas depende da localização da massa tumoral, se
essa via de circulçao é responsável pela drenagem do órgão primário. Entretanto, há
comunicações veno-linfáticos (entre canais linfáticos e sanguíneos) nos linfonodos e em certos
tecidos que permitem o descolamento de uma via para outra (STEVENS e LOWE, 1996, p.38-
40).
No processo de migração ocorre a degradação e morte da maioria das células neoplásicas
que tentam metastatizar, devido à presença de células de defesa (células Natural killer,
monócitos) e a própria turbulência do sangue, dentre outros fatores. As que sobrevivem aderem-
se às células endoteliais e, em seguida, a moléculas receptoras da membrana basal dos órgãos-
alvo, como as proteoglicanas e o colágeno tipo IV, saindo, assim, do vaso e penetrando a
parênquima do órgão-alvo (ARAP, PASQUALINI e ARAP, 2004, p.100-102).
65
Invasão Celular
Para realizar a invasão tecidual a célula neoplásica deve apresentar alguns atributos,
características obtidas por mutações genéticas adicionais realizadas no próprio tumor primário,
como a expressão de moléculas de adesão necessárias para a fixação em outras estruturas (ARAP,
PASQUALINI e ARAP, 2004, p.100-102).
A produção de enzimas que degradem a matriz extracelular é algo fundamental para a
metástase, a metaloproteinase, responsável por degradar o colágeno tipo IV nas membranas
basais das células invadidas, é a enzima mais estudada. Segundo Stevens e Lowe (1996, p.40-41),
tanto as células tumorais como as do órgão e sua estroma envolvidas no processo devem
expressar moléculas de adesão celular complementares, além da ausência no órgão hospedeiro de
inibidores de proteases (dependendo do tipo de neoplasia, a presença de inibidores não assegura a
combate a invasão, pois há antiproteases nas células tumorais) e a presença de fatores de
crescimento adequados no meio.
Figura 9. Fonte: modificado de STEVENS e LOWE, 1996, p.41.
Secreção de Proteases
Secreção de Antiproteases
Célula Tumoral
Bloqueio da ação das
antiproteases
Figura 9. INVASÃO CELULAR
66
Na Figura 9 tem-se a esquematização do processo de invasão:
1º Secreção de proteases pelas células tumorais a fim de romper a membrana;
2ª Células estromais liberam antiproteases que são bloqueadas por substâncias lançadas no local
pelas neoplásicas, permitindo a continuação do processo de ruptura;
3º Uma vez rompida a membrana, as células serão aderidas e ocorrerá o extravasamento celular e
a interação com as células do órgão, iniciando a proliferação celular para o desenvolvimento do
tumor.
Concretizado com sucesso esse processo, inicia-se, como no sítio primário, o processo de
angiogênese, permitindo a sobrevivência e crescimento da metástase. Essas células
metastatizadas podem passar pelo mesmo processo de suas progenitoras, havendo a “metástase de
metástase”, repetindo, assim, o ciclo (ARAP, ARAP e PASQUALINI, 2004, p.100-102).
Em 1889, Paget elaborou a teoria de seed and soil (semente e solo), segundo a qual cada
tipo de célula neoplásica tem afinidade especial por determinado ambiente, encontrado em
tecidos e órgãos específicos. Cada “semente” tem afinidade por um “solo”, isto é, as células
neoplásicas não reconhecem os receptores e moléculas do próprio órgão-alvo, mas sim do seu
endotélio, a membrana basal de seus vasos sanguíneos e linfáticos que apresentarão afinidades
específicas para as células metastatizadas. Segundo ARAP, PASQUALINI e ARAP (2004,
p.100-102), é um fato que pode explicar a ocorrência de metástases um longo período após a
retirada do tumor primário, pois as células endoteliais mantêm as células neoplásicas
metastatizadas pouco vascularizadas para não serem reconhecidas pelos mecanismos de defesa do
organismo e agentes quimioterápicos, garantindo a sua sobrevivência e o desenvolvimento da
massa tumoral. Além do que células cancerosas, em comparação com as normais, são resistentes
a apoptose.
O endotélio tumoral do sítio primário e de suas metástases são muito diferentes, pois há
expressões em níveis contrastantes de moléculas e receptores, aumentando com isso o
reconhecimento do sistema imune e, conseqüentemente, a quantidade de anticorpos produzidos
pelos linfócitos B e plasmócitos. A qualificação e identificação desses é um foco para determinar
67
o estadiamento (nível de desenvolvimento) de muitos tipos de cânceres (ARAP, PASQUALINI e
ARAP, 2004, p.100-102).
As informações aqui apresentadas é o que, atualmente, é defendido e aceito pela maioria
dos oncologistas e profissionais ligados à área, entretanto, há mecanismos moleculares mais
complexos envolvidos no processo de invasão tecidual que não foram totalmente elucidados. A
disseminação do câncer torna as medidas de erradicação praticamente ineficientes, por isso, os
estudos de angiogênese e metástase são focos para o entendimento do câncer, proporcionando o
aprimoramento dos tratamentos anti-câncer.
68
CAPÍTULO 5: ASPECTOS IMUNOLÓGICOS DAS NEOPLASIAS
O sistema imunológico é composto por um conjunto de células e moléculas responsáveis
pela defesa do organismo, sendo a resposta imune gerada para proteger o indivíduo (de forma
geral) e eliminar antígenos estranhos ao corpo. A existência de estimulação antigênica pelas
células neoplásicas é o foco para compreender os mecanismos de atuação e reconhecimento do
sistema imunológico (OTTO, MOTA e SILVA, 1989, p. 85). Apesar da proporção imunogênica
das células tumorais não ser um consenso na comunidade médica, se aceita que toda célula
neoplásica possui antígenos - moléculas protéicas que interagem com o sistema imune,
desencadeando uma resposta de defesa -, pertencentes a cinco categorias básicas (FILHO, 2000,
p. 190-192):
− antígenos oriundos da célula de origem, não sendo imunogênicos para o hospedeiro (não
desencadeiam resposta imunológica) já que são próprias do organismo. Como, por exemplo, o
PSA (Prostate Specific Antigen) expresso em células prostáticas normais e, no caso das
neoplásicas, são encontradas em quantidades elevadas no soro do paciente, identificando
também a ocorrência de metástases;
− antígenos normais que sofreram modificações devido a ações enzimáticas;
− antígenos encontrados no tumor que se expressão no organismo no período embrionário,
como os antígenos oncofetais (carcinoembrionário ou CEA e β-fetoproteína) que são
codificados por genes reprimidos após o nascimento e voltam a se expressar na transformação
neoplásica, sendo úteis marcadores tumorais e indicadores de existência de neoplasia residual
após tratamento;
− Antígenos codificados por vírus associados a tumoração (p. ex. Proteína E7 do
papilomavírus), ressaltando que esses são os mesmos independentemente do sítio e da espécie
do hospedeiro;
− antígenos específicos dos tumores, ou seja, novos antígenos não existentes nas células não-
69
neoplásicas, tais proteínas são derivadas da expressão de genes antes inativos ou mutações
gênicas nos trechos de DNA codificante. Determinados estudos apontam a rejeição do tumor
quando instalados em outros organismos devido aos antígenos de superfície, sendo esses
conhecidos como antígenos específicos de transplantação de tumores (TSTA). Como a
tumoração maligna possui uma grande instabilidade genética, o aparecimento de novos clones
celulares acarreta o surgimento de novos TSTA.
O sistema imunológico do hospedeiro desenvolverá uma resposta de acordo com a
identificação desses antígenos, visando a eliminação das células tumorais. A partir dos estudos
antigênicos formulou-se a teoria da VIGILÂNCIA IMUNITÁRIA, em 1950, por Lewin Thomas,
recebendo essa denominação na década de 60 por McFarlane segundo a qual ao longo da vida do
indivíduo as defesas do organismo suprimem diversas células mutadas (VIOLA, TEIXEIRA e
WERNECK, 2004, p. 105). FILHO (2002, p.192) identificou que os tumores clínicos (com
volume e que desencadeiam sintomatologia) são apenas a “ponta do iceberg”, isto é, são aqueles
resultantes de uma falha dos mecanismos de defesa, dentro de um grande universo de combate a
tumorações. A teoria de Lewis Thomas é comprovada ao realizar-se uma análise de indivíduos
imunossuprimidos, que apresentam maior incidência de cânceres, como o Sarcoma de Kaposi
como em pessoas com AID's.
Por um lado à reação imunitária destrói certo número de células e inibe o
desenvolvimento neoplásico, em contrapartida, ao destruir suscetíveis (em outras palavras, “mais
fracas”) contribui para a disseminação de clones mais resistentes e agressivos, princípio básico de
Seleção Natural e Luta pela Sobrevivência de Darwin, os organismo que mais bem se adaptam ao
meio têm maiores chances de sobreviver a ação de fatores ambientais do que os menos
adaptáveis, deixando um número maior de prole. Isto é, restam aqueles que melhor suportam as
imposições e limitações do meio.
Os principais componentes do sistema imunitário envolvidos na eliminação de tumores
que atuam de forma inespecífica, representando a primeira linha de defesa do organismo,
denominada imunidade inata, são segundo VIOLA, TEIXEIRA e WERNECK (2004, p. 106):
70
− Macrófagos, que através da produção de fator de necrose tumoral (TNF-α), por meio da
liberação de radicais livres de oxigênio ou pela ação conjunta com anticorpos (que facilitam a
atividade fagocitária) irão agir de forma eficaz na destruição de células cancerosas.
Dependendo do sítio onde se localizam, os macrófagos receberam denominações específicas,
como histiócito no pulmão, monócito no sangue, células da glia no sistema nervoso, dentre
outros.
− Células NK (Natural killer) que são capazes de reconhecer e matar células neoplásicas por
lise direta, fato que leva a quimiotaxia (atração mediada por fatores químicos) de macrófagos
e outras células NK.
O sistema imune inato é capaz de estimular uma resposta imune específica (adaptativa).
Os macrófagos apresentaram os antígenos ao linfócito TCD4 auxiliar, ativador das duas vias de
resposta imunológica adaptativa: humoral, produção de anticorpos pelos linfócitos B e
plasmócitos (versões do primeiro que passaram por um processo de diferenciação), sendo essa
via pouco expressiva na destruição de tumores; celular, liberação de toxinas pelos linfócitos T
citotóxicos (VIOLA, TEIXEIRA E WERNECK, 2004, p. 111). A reação imunológica celular, em
relação a tumores, é mais eficaz que a humoral, entretanto, o efeito final depende do
balanceamento da ação das duas vias.
Um fenômeno que favorece a proliferação tumoral, porém não se encontra
satisfatoriamente esclarecido, é a denominada FACILITAÇÃO IMUNOLÓGICA. Tem-se
documentado a existência de fatores bloqueadores presentes em concentrações elevadas nos
períodos acentuados de crescimento e disseminação tumoral, não se sabendo ao certo a natureza
desses agentes apesar de sua ação ser um feedback aos mecanismos de combate imunológicos.
Acredita-se que ocorra a ligação ao antígeno na superfície das células neoplásicas ou aos
receptores das células de defesa do organismo (FILHO, 2000, p.193).
Mesmo com toda ação defensiva do organismo, o câncer desenvolve-se graças aos
mecanismos de evasão adotados, como: a variação dos antígenos de acordo com o tipo de célula
71
tumoral, liberação de antígenos solúveis que ocupam os sítios das proteínas sintetizadas pelas
células de defesa, internalização dos antígenos de superfície impedindo o reconhecimento do
sistema imunológico, endocitose de anticorpos, produção de TGFβ, que suprimi a resposta
inflamatório dos linfócitos T, dentre outros (FILHO, 2000, p.192).
Por fim, apesar da constante vigilância imunológica, as células tumorais fazem uso de
mecanismos de escape que levam ao desenvolvimento de cânceres. O atual grande desafio para a
imunologia tumoral é o desenvolvimento de terapias antitumorais baseadas na imunoterapia
(empregado no tratamento de tumores já existentes) e vacina (visando a prevenção da
transformação tumoral), sendo os principais objetivos desses focos de pesquisa a ativação da
vigilância imunológica e a quebra da escape tumoral. Ressaltando-se que os avanços na genética,
bioquímica e biologia molecular permitiram a caracterização de diferentes antígenos, que
juntamente com os conhecimentos nas áreas genômica e proteômica, possibilitaram o
desenvolvimento de novas estratégias em imunoterapia e o desenvolvimento de vacinas
antitumorais.
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CONSIDERAÇÕES FINAIS
As ações de determinadas proteínas em diferentes etapas do processo de divisão celular
geradas pela ativação e inativação de genes específicos codificantes é aquilo que mediará a
evolução da doença, as diversas etapas envolvidas no distúrbio proliferativo (a capacidade
angiogênica, a adesividade celular e a formação de metástases).
A presença de genes mutados comuns em vários tipos tumores – como p53, BRCA1,
BRCA2, APC, ras, dentre outros2 – viabilizam a criação de um perfil genômico tumoral, o qual
servirá como referência para análise particular de cada tumor, determinando com isso o
comportamento e o prognóstico clínico. Contudo, existe provavelmente um padrão específica de
atividade das biomoléculas envolvidas na carcinogênese que determinará a faixa de variação
individual que, em último instância, definirá o prognóstico.
A aplicação prática dos conceitos de biologia tumoral encontra-se em fase progressiva de
implantação, sendo estes suficientes para alterar a percepção clínica atual e futura do câncer. As
informações obtidas acerca do processo de carcinogênese refletem nas três bases da saúde
assistencialista: prevenção, diagnóstico e tratamento.
O aconselhamento genético oncológico é o processo clínico que lida com todos os
aspectos relacionados à informação genética obtidas através de testes, identificando o subgrupo
de pacientes e familiares que apresentam alto risco de desenvolvimento e/ou transmissão de
câncer. A esses devem ser fornecidas todas as informações necessárias para o esclarecimento a
respeito dos riscos inerentes a cada condição, opções de vigilância e os subsídios necessários para
a tomada de decisões informadas.
Os problemas com os quais o aconselhamento genético irá lidar envolvem a ocorrência ou
possibilidade de ocorrência de um distúrbio genético em uma família, atendendo às seguintes
premissas: utilização voluntária dos serviços; tomada de decisões após discussões e exposição
2 - Genes relacionados com o controle do ciclo são mais estudados que os codificantes de proteínas responsáveis pela adesão e motilidade celular, descobertos mais recentemente.
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prévias; aconselhamento não coercitivo; respeito a privacidade e confidencialidade; respeito as
aspectos psicossociais que essa informação pode causar no indivíduo. Ressaltando-se que os
testes genéticos para identificação de uma Síndrome Hereditária do Câncer somente serão
realizados se houver informações no histórico familiar ou características clínica marcantes e
específicas que induzam para tal.
O aconselhamento genético agirá na identificação dos indivíduos em risco genético de
desenvolver câncer hereditário, aos quais devem ser oferecidas estratégias de vigilância e/ou
prevenção do câncer.
A importância clínica das informações teóricas a respeito dos oncogenes e genes
supressores de tumores, assim como de todo o processo que os envolve, deve-se ao fato de que
esses são alvos potenciais para novos tipos de terapias para o câncer, que visam a eliminação
seletiva de células cancerosas deixando as normais intactas e, conseqüentemente, reduzindo os
efeitos colaterais do tratamento no paciente, alguns exemplos de drogas com alvos moleculares
específicos que vêm sendo usadas com sucesso são a herceptina (anticorpo específico para o
câncer de mama) e o STI57 (uma droga aplicada no tratamento da leucemia mielóide crônica e
tumores gastrointestinais). Desde os primórdios do desenvolvimento da quimioterapia almeja-
se o desenvolvimento de terapias que possa minimizar a toxicidade sofrida pelo paciente sem
prejuízo a ação antitumoral do medicamento, essa nova geração de drogas com alvos específicos
desenvolvidos a partir da compreensão da fisiopatologia da progressão das neoplasias vem
atender a essa demanda, podendo ser utilizadas isoladamente ou em combinação com cirurgias
(remoção da massa tumoral) e radioterapias ou outras quimioterapias (destruição das células por
efeito tóxico). Em última instância, busca-se resultados mais eficientes no tratamento de
pacientes oncológicos, visando sempre o melhor para o enfermo.
Em relação às síndromes hereditárias do câncer, a farmacogenética vem como um dos
principais focos para o tratamento destas. O termo “farmacogenética” (Kurtz, 2004, p. 395) foi
criado em 1959 para designar “estudo sobre a variabilidade na resposta a medicamentos de
acordo com características hereditárias”, explorando-se proteínas chaves específicas a
determinados grupos (determinados perfis gênicos) envolvidas no processo de biotransformação
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de fármacos. Ou seja, reuniram-se grupos, em alguns casos da mesma família, e identificam-se
características peculiares que permitam a elaboração de terapias direcionadas que garantam a
máxima de resposta com mínima toxicidade, sendo com isso medicamentos “personalizados”
para subgrupos com características farmacogenéticas definidas.
No entanto, há muitas questões que envolvem a aplicação da farmacogenética na realidade
clínica prática, são elas de cunho tecnológico e econômico, as dificuldades envolvidas na
identificação da genotipagem, e bioéticas, se por um lado a caracterização do perfil gênico do
indivíduo traz benefícios para a eficiência de um tratamento, por outro pode gerar discriminações,
como, por exemplo, em relação a alguns tipos de trabalho que envolvem exposição a agentes
tóxicos, caso o indivíduo tenha maior suscetibilidade genética será recusado. Entretanto, a
questão reside em evitar o risco da exploração inadequada desses conhecimentos, prevalecendo o
enorme efeito benéfico para a sociedade.
Uma outra forma de tratamento, diferente das convencionais que atuam apenas aliviando
sintomas, é a terapia gênica, que tem como objetivo reparar a perda ou mau funcionamento de um
gene celular, através da transferência de genes terapêuticos as células do paciente. Como as
células vivas são resistentes a entrada de DNA, o uso de vetores virais faz-se necessário. Esses
iram proliferar-se e produzir proteínas cujas informações estão defeituosas no DNA do
hospedeiro. O principal exemplo da aplicação da terapia gênica no câncer é a reposição de genes
supressores de tumor, levando a codificação de proteínas de controle da proliferação celular.
Todos estes avanços na pesquisa da genética do câncer são viáveis graças aos projetos de
seqüênciamento do DNA em larga escala que tornaram necessária a criação de bases de dados
dos experimentos, dinamizando tanto a comunicação como o acesso às informações, tendo a
internet um importante papel na divulgação científica. Contudo, a bioinformática não se limita às
bases de dados, abrange também a análise e interligação de diferentes informações.
A bioinformática na oncologia tem demonstrado um importante papel tanto no auxílio ao
prognóstico como no diagnóstico dos pacientes com câncer ou com predisposição e na
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terapêutico, utilizando-se informações globais para o entendimento dos alvos metabólicos
atingidos pelas pelo câncer.
Um dos principais desafios da era pós-genômica é o entendimento da estrutura e função
das proteínas codificadas pelos genes (proteoma). A compreensão deste campo genes/proteínas
no câncer possui um efeito conflitante nos estudos científicos, se por um lado ofereci um novo
campo de pesquisa em que qualquer novo conceito representa uma importante contribuição, por
outro constrói um enorme quebra-cabeça, com múltiplos caminhos interligados que dificultam a
compreensão do todo.
Uma análise do cenário de pesquisa clínica e experimental em biologia molecular dos
tumores revela linhas bastante restritas e definidas, em que se busca a identificação da expressão
de genes específicos em uma série de pacientes, visando uma integração da clínica com a
pesquisa e, se possível, a universalização de alguns padrões. Esta é a tarefa daqueles que tem
como um campo de estudo a oncogenética.
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