Historia natural de un tumor Ernesto Gil Deza Instituto Oncológico Henry Moore El origen de un tumor…mutación Por eso puede afirmarse que: “el cáncer es el precio que la vida está dispuesta a pagar para poder evolucionar” Se estima que se necesitan al menos 6 eventos para producir transformación Probabilidad:de mutación de una de 1013 células: 10-42 X 1013= 1/1029 GENOMA HUMANO Genoma nuclear 3000 Mb ~30.000 genes Genes y secuencias relacionadas 30 % Genoma mitocondrial 16.6 kb 37 genes 2 rRNA DNA extra génico 70% 22 tRNA 13 secuencias codificantes 80% 20% 10% Secuencias codificantes 90% Único o Bajo número de copias Moderado o elevado número de copias Secuencias no codificantes pseudogenes Intrones, secuencias no traducidas, etc. Repeticiones en tandem Repeticiones dispersas Biología molecular Complejidad Genómica Transcriptómica Proteómica Oncogenesis Hannahan and Weinberg Cell 2000 Genetic instability Preinvasive Invasive Historia Composición química de la célula Albrecht Kossel Premio Nobel de Medicina de 1910: "in recognition of the contributions to our knowledge of cell chemistry made through his work on proteins, including the nucleic substances" Cromosomas y herencia Thomas Hunt Morgan Premio Nobel de Medicina de 1933 Mutagenicidad Hermann Joseph Muller Premio Nobel de Medicina de 1946 “for the discovery of the production of mutations by means of X-ray irradiation" Regulación y recombinación genética George Wells Beadle Edward Lawrie Tatum Joshua Lederberg Premio Nobel de Medicina de 1958 Síntesis de ADN y ARN Severo Ochoa Arthur Kornberg Premio Nobel de Medicina de 1959 Estructura de ADN y transmisión de la información Francis Harry Compton Crick James Dewey Watson Maurice Hugh Frederick Wilkins Premio Nobel de Medicina de 1962 Control enzimático en la replicación viral François Jacob André Lwoff Jacques Monod Premio Nobel de Medicina de 1965 Tumores inducidos por virus Peyton Rous Premio Nobel de Medicina de 1966 Genes y síntesis de proteínas Robert W. Holley Har Gobind Khorana Marshall W. Nirenberg Premio Nobel de Medicina de 1968 Integración de virus tumorales al material genético David Baltimore Renato Dulbecco Howard Martin Temin Premio Nobel de Medicina de 1975 Enzimas de restricción y ADN Werner Arber Daniel Nathans Hamilton O. Smith Premio Nobel de Medicina de 1978 Factores de crecimiento Stanley Cohen Rita LeviMontalcini Premio Nobel de Medicina de 1986 Oncogenes J. Michael Bishop Harold E. Varmus Premio Nobel de Medicina de 1989 Regulación de ciclo celular Leland H. Hartwell R. Timothy (Tim) Hunt Sir Paul M. Nurse Premio Nobel de Medicina de 2001 Apoptosis Sydney Brenner H. Robert Horvitz John E. Sulston Premio Nobel de Medicina de 2002 Aplicaciones clínicas Biología molecular Aplicaciones clínicas Etiología Fisiopatogenia Diagnóstico Pronóstico Tratamiento Etiología Mutación Edad Exposición Hereditarios son más jóvenes Por eso es infrecuente hallarlo en animales salvajes. Era infrecuente hasta el siglo XX Fisiopatogenia •Clonogenicidad •Invasión •Traslación •Angiogénesis •Resistencia De Vita - 2001 ¿ Porqué crece un tumor ? De Vita - 2001 ¿Cómo se explica? •Protooncogenes: PROLIFERACION CELULAR •Genes Supresores de Tumores: PREVIENEN LA PROGRESIÓN DEL CICLO CELULAR INDUCEN APOPTOSIS REPARACIÓN DE MUTACIONES PROTOONCOGENES •Factores de crecimientos •Receptores de membrana •Transductores de señales •Proteinas de unión al ADN •Progresión del ciclo celular: Ciclinas Perfil genético Watson and Crick in Cavendish Laboratory, Determinar malignidad Objetivo del estudio - Determinar sin RNA extraido del estrato córneo puede distinguir melanoma de nevus atípico en lesiones sospechosas. Epidermal Genetic Information Retrieval (EGIR) • • • 4 x 20 mm tapes harvest 4-7 ng total RNA from normal skin Lesions of 3 mm can be assayed RNA stable at ambient temperature for 72 hr Hierarchical Clustering of Melanoma and Atypical Nevi Using the 19-Gene Classifier Melanoma Atypical nevus These four histoslides will be superimposed upon one another to create a 3-D model of either the melanoma or the nevi using "3-D Doctor" computer software. This is called segmentation. Computer-assisted tracing, or mapping, of the melanocytic nests within either the melanoma or the nevi. After the 2-D histoslides are downloaded onto "3-D Doctor" and segmentation has occurred, a 3-D model is created of the melanoma or the nevi. The lighter color represents the nests of melanocytes. "3-D Doctor" allows us to separate out the nests of melanocytes (blue color) from the rest of the neoplasm (yellow color). •Clonogenicidad •Invasión El proceso metastásico Invasión De Vita - 2001 •Clonogenicidad •Invasión •Traslación Adhesión y migración I Adhesión y migración II •Clonogenicidad •Invasión •Traslación •Angiogénesis Angiogénesis •Clonogenicidad •Invasión •Traslación •Angiogénesis •Resistencia Evolución de un tratamiento Resistencia Genes y sobrevida Molecular Breast Cancer Subtype Dendrogram Carey - ASCO 2005 Genes y sarcomas ¿Para qué sirve este conocimiento? Curar Paliar Sentar pronóstico Seleccionar pacientes Seleccionar tratamientos Modificar el seguimiento La innovación tecnológica Entusiasmo Tiempo Clases moleculares y ER/HER2 Modelo pronóstico integrado 21 genes y selección de ttos A step-wise (hierarchical) approach to prediction Clinical & Pathological variables (size, type, grade, PVI, nodes) HR & HER2 status, Ki67 Molecular profiling St Gallen 2009 Should a validated gene profiling assay (when readily available) be considered as an adjunct to high quality classic phenotyping in case of uncertain indication to adjuvant chemotherapy? • Yes: 80% • No: 18% • Abstension: 2% Oncotype Dx MINDACT (n=6,000 women) Bringing molecular prognostic signatures to daily clinical practice “Low tumor” burden B.C. population •High risk 70-gene signature •Discordant risk group + (mostly low risk 70-gene High risk adjuvant on line signature but high risk adjuvant on line) CHEMOTHERAPY •Low risk 70-gene signature + Low risk adjuvant on line RANDOMIZE FOR the decision-making tool ENDOCRINE THERAPY Muchas gracias