Fondamenti di Genetica

Genomica e cancro

Nel momento in cui è iniziata l'era della genomica, e in particolare quella personalizzata, si è avuta la possibilità di analizzare molti genomi sia sani che affetti da patologie, e si è visto che sono molte le mutazioni che devono avvenire a carico della stessa cellula per arrivare allo sviluppo della cellula tumorale. Quindi, i dati sono stati da un lato rassicuranti perché mostravano un numero più alto di mutazioni necessarie, ma dall'altro si è visto anche quante ne avvengono in realtà a carico della stessa cellula (prima si pensava che fossero molte meno).

Figura 173: Grafico che mostra come il sequenziamento completo abbia rilevato un numero di mutazioni più alto del previsto nel passaggio da cellula normale a tumorale.

Ad esempio, nel cancro al seno, grazie alla genomica e al sequenziamento completo di molti genomi, si è

potuto capire come gli alleli ad alto rischio BRCA1 e BRCA2 che portano a un 85% di probabilità di sviluppo del cancro al seno, siano rari nella popolazione. Ci sono però altri alleli, non inclusi negli screening ma che lo sono sempre di più nel tempo, che sono alleli rari o comuni con un rischio di sviluppo raro o moderato. Le percentuali indicate nella figura 174, sono quelle che mostrano come gli alleli si presentino nella popolazione. Esistono alleli molto comuni che si presentano con percentuali del 30% anche se sono a basso rischio. Questo fa capire come i progressi della genomica abbiano portato progressi anche nella diagnostica. Attualmente il primo farmaco nella lotta contro il cancro è la diagnosi precoce, insieme alla conoscenza del proprio genoma per capire quanto siamo a rischio di una determinata patologia o di.

un'altra.10.11 Epigenetica e cancro

L'epigenetica riguarda tutte le modificazioni a carico del DNA reversibili, ovvero quelle che non modificano la sequenza del DNA, come l'aggiunta di gruppi metilici al DNA (quindi la metilazione del DNA che abbiamo visto essere principalmente a carico delle isole CPG) o la modificazione degli istoni (proteine a diretto contatto del DNA). Per cui con l'epigenetica si può avere metilazione, acetilazione, fosforilazione. In alcuni cancri si è visto che si ha un livello di metilazione più basso (come attivazione di RB1, APC, BRCA1), risultando essere quindi più attivi. Inoltre, in alcuni casi, come nel tumore alla mammella, si può avere un imprinting modificato, e si può avere la presenza di imprinting uniparentali. Ad esempio, si possono andare a silenziare esclusivamente dei geni di origine materna o paterna. Questo non avviene normalmente in questi geni, che non sono normalmente soggetti a imprinting.

Ma si ha un'alterazione del loro imprinting nel momento in cui si ha un cancro. Non si conosce ancora molto in merito, ma si sa per certo che anche l'epigenetica è coinvolta nello sviluppo del cancro. È importante saperlo, per capire che molte linee di ricerca volte a trovare nuovi farmaci specifici per alcuni cancri agiscono proprio sullo studio dell'epigenetica per poterlo bloccare.

Le vie genetiche del cancro

Nella figura successiva sono rappresentate alcune vie di alcuni cancri per capire il numero di mutazioni che devono avvenire in maniera sequenziale per arrivare a un determinato cancro. Nel momento in cui si sviluppa si ha una proliferazione incontrollata. Con un'alterazione di p53 le cellule non vanno in apoptosi e continuano la proliferazione cellulare generando dei cariotipi molto caotici. C'è un incremento della telomerasi (Dopo un po' che si ha l'accorciamento dei telomeri si ha un invecchiamento cellulare e la...

cellula va in apoptosi, in questi casi invece non va in apoptosi e spessosi ha un mantenimento della lunghezza dei telomeri).Le cellule cancerose inducono l'angiogenesi, nonché la formazione di nuovi vasi sanguigni come strategia per nutrirsi. Quindi molto spesso sono maggiormente irrorati di sangue per poter continuamente replicarsi. Inoltre, acquisiscono la capacità di invadere altri tessuti.

Fondamenti di Genetica - Genetica e cancro

10.13 Cancro e ambiente

L'ambiente agisce fortemente sullo sviluppo del cancro principalmente in due fattori. Un fattore riguarda l'ambiente di cui alcuni esempi sono quello che ingeriamo, il fumo (perché siamo di fatto sottoposti a sostanze mutagene) oppure i raggi UV (cancro alla pelle) o quei raggi a cui ci esponiamo per la diagnostica di malattie. L'altro fattore riguarda invece i virus, come il papilloma virus o l'herpes che possono essere dei casi di.ancora in uno stato embrionale. Una volta che i foglietti si sono sviluppati, invece, hanno un effetto molto più importante e variano in base alla settimana di gestazione. I meccanismi di determinazione del sesso, nel caso dei mammiferi, sono basati principalmente sui cromosomi presenti nell'individuo. Questo riguarda anche altri organismi come gli insetti dove però non sempre si ha XX e XY ma il sesso è determinato in un altro modo. Nei mammiferi il cromosoma Y determina il sesso che sarà maschile in sua presenza. Il sesso femminile è determinato invece dall'assenza del cromosoma Y. In alcuni insetti, invece, non è la presenza del cromosoma Y a determinarlo, pur essendo un sesso cromosomico, ma è il rapporto tra il numero dei cromosomi sessuali X e il numero degli autosomi, per cui un individuo XX è femmina e uno X0 è maschio. Negli uccelli esiste un sistema simile, dove il sesso eterozigote èquello femminile, e i cromosomi sessuali. Fondamenti di Genetica - Sviluppo e determinazione del sesso 152ZW e ZZ. Nei rettili invece, il sesso viene determinato dalla temperatura e in sesso opposto gli alligatori rispetto alle tartarughe. A temperatura ambiente, infatti, le tartarughe al 100% nascono maschi, mentre a temperature alte nascono femmine. Ragion per cui, all'interno della stessa nidiata, le madri tendono a tenere le uova a temperature differenti in modo tale da bilanciare il risultato in termini di rapporto maschio/femmine. Per quanto riguarda l'uomo, invece, il rapporto fra i sessi cambia nei diversi stadi della vita. Non esistono dati certi ma si è stimato che alla fecondazione siano di più gli embrioni fecondati maschi piuttosto che quelli femmine in un rapporto 0.5/1. L'ipotesi del motivo per cui avviene ciò è che il cromosoma Y è più piccolo, per cui lo spermatozoo sarà più leggero e di conseguenza.

più veloce. Tuttavia, al momento dellanascita il rapporto si sbilancia a favore delle femmine,anche se più o meno il rapporto è di 1:1. Vuol dire che dalla fecondazione alla fase nato vivo ne ho già persi, questo per esempio perché ci sono delle patologie legate al cromosoma X che si manifestano più frequentemente nei maschi. Inoltre, nella fase fino ai Figura 177 (a-c) Gli animali hanno diversi meccanismi di determinazione del sesso che coinvolgono i cromosomi. (d) In alcuni rettili la temperatura alla quale l'uovofecondato è incubato determina il sesso della prole 25 anni si mantiene 1:1. A età superiori si sbilancia il tutto sempre più a favore delle femmine, e questo perché gli uomini nella società di oggi sono più sottoposti a rischio rispetto alle donne, e tendenzialmente hanno una vita leggermente più breve. Sono comunque tutte differenze minime! Alla meiosi gli spermatozoi possono portare un X o

Uno Y in modo equiprobabile. Figura 178 Il rapporto sessi cambia nei diversi stadi di vita Fondamenti di Genetica - Sviluppo e determinazione del sesso 15311.1 Tappe del differenziamento sessuale Nel momento in cui avviene la fecondazione viene stabilito il sesso cromosomico, cioè se sulla base dei suoi cromosomi è maschio o femmina. Nelle prime 7-8 settimane dal punto di vista fenotipico il sesso rimane neutro, ovvero sono presenti nei maschi e nelle femmine delle "bozze" di gonadi indifferenziate con entrambi i dotti (Wolf e Muller) che presentano impotenza e la possibilità di svilupparsi sia in una direzione che in un'altra. A determinare la direzione è la presenza o l'assenza del cromosoma Y, che poi vira verso i dotti di Wolf per lo sviluppo dei testicoli o verso i dotti di Muller per lo sviluppo delle ovaie. Infatti, in presenza del

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