Autori: Dumitru Miscalencu; Camelia Iancu; Florica Mailat; Ilinca Nicolae articol preluat de pe www.ebooks.unibuc.ro
Oncoproteina EWS este caracteristica celulelor tumorale ale sarcomului
Ewing - o tumora maligna cu structura polimorfa-. În multe cazuri
de cancer, rearanjarea cromosomilor specifici tumorali induce aparitia
de produse himerice care au abilitatea de a transforma celulele.
Tumorile care apartin familiei Ewing prezinta translocatii recurente
constând în fuziunea genei EWS din cromosomul 22q 12 cu
diferiti membrii ai factorilor de transcriere FLI-1, ERG, ETV-1, E1AF
si FEV. Unii din acesti factori sunt membrii si ai familiei ETS. Transcriptele
hibrid cele mai frecvente în celulele tumorale Ewing sunt: EWS/FLI-1.
Aceasta gena de fuziune rezultata din translocatia t(11;22) joaca un
rol cheie în patogeneza sarcomului Ewing.
Transcripte hibrid s-au detectat si în celulele tumorale gigante
dintr-un neoplasm de os, cu caracter intermediar între leziunile
benigne si maligne. În 13 din 15 cazuri de asemenea tumori cu
celule gigante, prin tehnica PCR “semi-nested” s-au detectat
produse himerice dupa doua cicluri de amplificare. Prezenta acestor
produse a fost confirmata în 3 din 8 culturi primare din aceste
tumori, în care s-a detectat acelasi tip de transcripte hibrid
observata si în proba de tumori primare. Secventierea acestor
transcripte demonstreaza prezenta componentelor EWS si FLI în
produsele himerice.
Aspectele mentionate mai sus ofera un model de studiu pentru mecanismele
formarii genelor de fuziune EWS/FLI în tumorile de origine mezenchimala. Gena de fuziune EWS/FLI poate functiona
ca un factor de transcriere cu aceeasi specificitate de cuplare la DNA
ca si FLI-1. Atât EWS cât si gena de fuziune se pot asocia
cu holoenzima polimeraza RNA II, ca si cu SF-1 (factor de procesare
esential).
Proteina U1C, una din cele trei proteine mici nucleare U1,- specifice
ribonucleoproteinelor interactioneaza cu EWS si EWS/FLI, atât
in vitro cât si in vivo. De asemenea, U1C interactioneaza si cu
alti factori de procesare, intervenind astfel în stadiile timpurii
ale dezvoltarii. Coexpresia EWS/FLI-U1C represeaza transactivarea mediata
de gena hibrid sugerând ca aceasta interactiune poate avea semnificatii
functionale. De aici concluzia ca U1C ca proteina de procesare poate
functiona si în reglarea transcriptionala. Se sugereaza astfel
ca, gena EWS si gena hibrid EWS/FLI pot functiona atât în
procesele de transcriere cât si în cele posttranscriptionale.
Familia tumorilor sarcomului Ewing include si tumora neuroectodermica
periferica, definita genetic prin translocatii cromosomiale specifice
care conduc la fuziunea genei EWS cu un membru al familiei genelor de
transcriere ETS cum este FLI-1 (90-95%) sau ERG (5-10%). Tipul cel mai
comun al transcrierii prin fuziune este tipul 1 EWS/FLI –1 care
este asociat cu o prognoza favorabila, deoarece codifica un activator
functional mai slab comparativ cu alte tipuri de fuziune. Indexul proliferarii
Ki-67 este mai înalt în cazul EWS/ERG decât în
cazul EWS/FLI-1.
Translocatia t(11;22) (q24;q12) este un marker molecular specific pentru
tumorile familiei sarcomului Ewing. Pe baza acestei translocatii se
presupune ca unele neuroblastoame olfactive apartin, de asemenea, acestei
familii. Totusi, din 13 asemenea tumori numai una a prezentat gena de
fuziune EWS/FLI-1.
Rearanjarea genei EWS cu FLI-1 apare timpuriu în patogeneza tumorilor
din familia sarcomului Ewing, deoarece aberatia cromosomiala este patognomica
pentru sarcomul Ewing. Proteina adenovirala Ad.5 E1A induce acest rearanjament
în numeroase tipuri celulare, ceea ce sugereaza un rol etiologic
al agentilor virali în generarea aberatiillor cromosomiale oncogenice,
dar în acelasi timp, poate avea un impact semnificativ pentru
folosirea vectorilor adenovirali în terapia genica. Pe de alta
parte, se arata absenta produselor himerice EWS-FLI-1 din culturi pe
termen scurt sau lung de linii stabil trnsformate de adenovirus, ca
si din liniile care exprima tranzitoriu E1A. Se demonstreaza si absenta
lui E1A din tumorile familiei sarcomului Ewing. De aici, concluzia ca
adenovirusul nu intervine în patogeneza acestei tumori si deci,
rearanjarea genelor specific tumorale nu este influentata de adenovirus.
O alta translocatie t(12;22) constatata frecvent în sarcomul cu
celule clare induce fuzionarea genei pentru proteina sarcomului Ewing
cu factorul activator al transcrierii (ATF-1). Experimentele cu anticorpi
anti-ATF-1 arata ca proteina de fuziune EWS/ATF-1 are un rol direct
în mentinerea viabilitatii celulelor acestui tip de sarcom si,
de asemenea, ca anticorpii ar putea fi folositi pentru blocarea proteinei
tumorale.
Oncoproteina celulara a sarcomului Ewing (EWS) si ATF sunt markeri înalt
specifici pentru melanomul malign al structurilor moi, fiind în
acelasi timp un potent activator al câtorva promotori ce induc
cAMP, asa cum este promotorul somatostatin. S-a explorat în celulele
melanomului potentialul acestui promotor asupra expresiei toxice a genelor.
Când în aceste celule se introduce gena de fuziune somatostatin-TK
HSV, aceasta le confera o puternica sensibilitate specifica celulei,
la ganciclovir –un prodrog citotoxic-. Aceasta sensibilitate presupune
prezenta locului ATF-binding în promotorul somatostatin sugerând
ca expresia genei toxice este cauzata de hibridul EWS/ATF-1. Astfel
se releva potentialul de utilizare a promotorului somatostatin pentru
terapia citotoxica a prodrogului în celulele melanomului malign.
Prezenta unor domenii SH3 de interactiune în terminusul NH2 al
EWS creste potentialul hibridului EWS/WT-1 (WT-1 este o gena supresoare
de tumori). Se constata ca EWS/WT-1 se poate asocia cu domeniul SH3
al câtorva proteine inclusiv v-src. Expresia ectopica a v-src
fosforileaza in vivo EWS/WT-1 si amplifica abilitatea de transactivare
a domeniului NH2-terminal EWS. Alterarea structurii domeniilor v-src
SH2 sau SH3 produce mutante care nu pot interactiona cu EWS/WT-1 si
nici nu pot creste capacitatea transcriptionala a EWS.
Se sugereaza posibilitatea ca unele proprietati transcriptionale ale
EWS/WT-1 ar putea fi reglate pe o cale de semnalizare citoplasmatica.
In vivo EWS/WT-1 este fosforilata la reziduurile serina si tirozina,
ceea ce afecteaza cuplarea la DNA. Poate, de asemenea, interactiona
cu c-abl prin modificarea unor reziduuri de tirozina. Fosforilarea tirozinei
EWS/WT-1 de catre c-abl regleaza negativ capacitatea sa de cuplare la
DNA. Prin urmare, activitatea biologica a EWS/WT-1 este intim legata
de statutul fosforilarii sale.
Tot mai frecvent se constata ca diferite clase de proteine care cu pleaza
la DNA, asa cum sunt ATF-1, WT-1 si CHOP, fuzioneaza cu EWS în
diferite fenotipuri tumorale. Astfel, s-a detectat o noua translocatie
si anume translocatia t(1;22) ( q35.1;q12) cu gena numita ZSG (Zinc
finger Sarcoma Gene) ce codifica proteina Zinc-finger- Cys2-His-2- care
contine un domeniu transcriptional represor-like la N-terminus. Rearanjarea
implica intronul 8 al EWS si exonul 1 al ZSG creind o secventa lineara
ce contine domeniul transactivator al EWS fuzionat cu domeniul Zinc-finger
al ZSG. Acestui produs îi lipseste domeniul represor transcriptional
la N-terminus al ZSG.
S-a demonstrat experimental actiunea proteinelor de fuziune EWS cu un
produs ETS. In vitro, liniile policlonale stabilizate exprima doua diferite
gene EWS-ETS; fie EWS/FLI-1, fie EWS/ETV-1, care induc expresia genei
citocheratinei 15. Injectate la soarecii SCID-CB-17, ambele gene de
fuziune induc si schimbari morfologice, histologice si ultrastructurale
în fibroblastele NIH 3T3. Celulele native cu morfologie fusiforma
se transforma în celule poligonale cu rata N/P înalta si
care exprima abundent citocheratina. Acest model murin creiat în
celulele NIH 3T3 derivate din mezenchim releva noi caractere ale diferentierii
neuroectodermale si epiteliale. Se apreciaza
astfel ca, translocatiile cromosomiale specifice sarcomului Ewing induc
fuzionarea genei EWS cu un subset al membrilor familiei factorilor de
transcriere ETS, cea mai comuna fiind gena FLI-1 si mai putin frecvent,
genele ERG, ETV-1, E1A-F sau FEV. Aceste proteine de fuziune se crede
ca actioneaza ca factori de transcriere aberanti ce cupleaza la DNA
prin domeniile de cuplare la DNA-ETS.
Recent s-a relatat ca TGF-beta RII, o gena supresoare de tumori, este
o tinta a proteinei de fuziune EWS/FLI-1. Analiza efectelor proteinelor
fuzionate EWS-ETV-1 si EWS-ERG asupra expresiei genei TGF-beta RII arata
ca în celulele NIH 3T3 exista nivele scazute de mRNA si proteina
ale acestei gene, ca de altfel si în liniile celulare cu sensibilitate
redusa la TGF-beta. Aceste gene de fuziune supreseaza promotorul TGF-beta
RII si activitatea indusa de FLI-1, ERG sau ETV-1. Represia transcriptionala
a genei TGF-beta RII reprezinta o tinta importanta a oncogenelor EWS/FLI-1,
EWS-ERG sau EWS-ETV-1 si deci, fuziunea proteinelor EWS-ETS poate functiona
ca forma dominant negativa a factorilor de transcriere ets.
Tumorile Ewing sunt malignitati umane primare ale tesuturilor dure (os)
si moi, caracterizate la cel putin 95% din cazuri, prin transcripte
specifice de fuziune cu originea în translocatiile cromosomiale
recurente. Protocolul clinic pentru tumorile Ewing cu înalt risc
de metastazare include chemoterapia si radioterapia cu doze înalte,
urmate de reinfuzia cu celule stem din sângele periferic (PBSC).
|
