Carcinogênese: dos genes envolvidos aos hallmarks do câncer
O câncer nasce de mutações acumuladas em etapas: oncogenes ativados (RAS, MYC), supressores de tumor perdidos (RB, TP53) e dano ao DNA não resolvido, sob a ação de agentes químicos, de radiação e de vírus como o HPV. Na promoção, segundo o ABC do Câncer (INCA), o agente promotor estimula novas alterações no material genético; os hallmarks entram no quadro 8 + 2 e a aula percorre a cascata metastática. Ficam de fora a sequência adenoma-carcinoma e a ativação metabólica de pró-carcinógenos.
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Essential
- Estágio de iniciação: o agente oncoiniciador (como o benzo[a]pireno da fumaça do cigarro) provoca diretamente o dano genético das células.
- Dano no DNA não reparado e célula que não morre: ela se divide e forma novas células com o mesmo dano, isto é, ocorre uma mutação.
- Estágio de promoção, segundo o ABC do Câncer (INCA): agentes oncopromotores atuam na célula já iniciada e estimulam novas alterações no material genético.
- Estágio de progressão: multiplicação descontrolada e irreversível das células alteradas, em que atua o agente oncoacelerador.
- Tumor visível: o caminho até ele pode levar vários anos. Um tumor nasce de uma célula, mas isso não significa que seja causado por uma única mutação; oncogenes cooperam (RAS e MYC juntos aceleraram o câncer em camundongos transgênicos).
- Estresse celular: dano ao DNA ou estresse de replicação produzido por oncogenes desregulados.
- A p53, mantida em níveis baixos pelo MDM2 (uma ubiquitina-ligase que facilita sua degradação), é estabilizada.
- A p53 ativa o gene do inibidor de CDK p21 e sustenta o ponto de checagem de G1 (parada do ciclo, que presumivelmente facilita o reparo antes da divisão), ou promove a apoptose por membros pró-apoptóticos da família BCL-2.
- Segundo a revisão, a perda da p53 promove o câncer de modo indireto (aumenta o número de mutações nas células-filhas que sobrevivem) ou direto (permite que células com oncogene ativo proliferem sem freio); os tumores com TP53 mutado costumam ser aneuploides (número de cromossomos alterado).
- O TP53 é o gene mais frequentemente mutado no câncer humano, e suas mutações marcam a síndrome hereditária de Li-Fraumeni.
- Invasão: a célula epitelial transformada pode precisar da transição epitélio-mesenquimal (EMT), processo pelo qual desenvolve a capacidade de invadir, resistir ao estresse e disseminar; o papel da EMT na progressão metastática ainda precisa de mais evidências.
- Intravasamento: disseminação das células cancerosas pelo lúmen da vasculatura, de modo ativo ou passivo.
- Circulação: a célula circula na corrente sanguínea, suporta a pressão nos vasos e escapa das células imunes.
- Extravasamento: depois de pararem em sítios secundários ou ficarem presas em capilares, as células tumorais circulantes extravasam.
- Colonização: as células colonizam seus novos nichos, adaptando-se ao novo ambiente celular, e formam o tumor secundário, distante do câncer primário.
In the clinic
- Proto-oncogene ativado em oncogene (por exemplo, RAS ou MYC) · Ganho de função: o gene, que em células normais facilita o crescimento e a divisão ou a sobrevivência celular, passa a ser ativado de forma aberrante. No RAS, mutações pontuais (códons 12, 13 e 61) mantêm a proteína ativa, ligada a GTP; o MYC é ativado por translocação (no linfoma de Burkitt) ou por amplificação (a revisão cita c-MYC no neuroblastoma; o achado clássico desse tumor é o do MYCN). · Mutação ou amplificação podem ativar o proto-oncogene de forma aberrante, e a translocação o leva de um sítio não transcrito a um sítio transcrito; no RAS, a mutação impede a interação com a proteína ativadora de GTPase (GAP) e a proteína permanece ativada, ligada a GTP.
- Gene supressor de tumor RB, com os dois alelos inativados · Perda de função: na maioria dos supressores, como o RB, é preciso inativar os dois alelos para haver carcinogênese. O RB foi o primeiro supressor descoberto, a partir do retinoblastoma da infância. · A proteína Rb se liga aos fatores E2F e suprime genes ligados à proliferação; sem Rb, essa repressão deixa de existir.
Os hallmarks do câncer formam um quadro de oito capacidades adquiridas (proliferação sustentada, evasão de supressores de crescimento, resistência à morte celular, imortalidade replicativa, acesso à vasculatura, invasão e metástase, desregulação metabólica e evasão da destruição imune) e duas características habilitadoras: instabilidade genômica e mutação, e inflamação promotora de tumor.
Test yourself before moving on
O que um proto-oncogene faz numa célula normal, e o que muda quando ele se torna um oncogene?
The answer stays in Assessment, with no spoiler here.
Answer in AssessmentSources (6)
- Brasil. Ministério da Saúde. Instituto Nacional de Câncer José Alencar Gomes da Silva (INCA). ABC do Câncer: abordagens básicas para o controle do câncer. 6. ed. rev. atual. Rio de Janeiro: INCA; 2020.
Esse processo é composto por três estágios: • Estágio de iniciação, no qual os genes sofrem ação dos agentes cancerígenos. • Estágio de promoção, no qual os agentes oncopromotores atuam na célula já alterada. • Estágio de progressão, caracterizado pela multiplicação descontrolada e irreversível da c…
- Dakal TC, Dhabhai B, Pant A, et al. Oncogenes and tumor suppressor genes: functions and roles in cancers. MedComm (2020). 2024;5(6):e582.
OCGs often work together to cause cancer. Genetically engineered mice with the RAS and MYC OCGs show the combined effect of two cancer-causing genes.
- Singh SR, Bhaskar R, Ghosh S, et al. Exploring the Genetic Orchestra of Cancer: The Interplay Between Oncogenes and Tumor-Suppressor Genes. Cancers (Basel). 2025;17(7):1082.
Rb is primarily recognized as a cell cycle regulator, acting by binding to E2F transcription factors to suppress genes associated with cell proliferation
- Kastenhuber ER, Lowe SW. Putting p53 in Context. Cell. 2017;170(6):1062-1078.
TP53 is the most frequently mutated gene in human cancer. Functionally, p53 is activated by a host of stress stimuli
- Fares J, Fares MY, Khachfe HH, Salhab HA, Fares Y. Molecular principles of metastasis: a hallmark of cancer revisited. Signal Transduct Target Ther. 2020;5:28.
Metastasis is the hallmark of cancer that is responsible for the greatest number of cancer-related deaths.
- Hanahan D, Monje M. Cancer hallmarks intersect with neuroscience in the tumor microenvironment. Cancer Cell. 2023;41(3):573-580.
The mechanisms underlying the multistep process of tumorigenesis can be distilled into a logical framework involving the acquisition of functional capabilities, the so-called hallmarks of cancer, which are collectively envisaged to be necessary for malignancy.
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