Week 4 Flashcards

Question

Hoe is de verdeling van stoffen die bij het WNT signaal signaal betrokken zijn verdeeld in de crypt?

Answer 1

- Onderaan crypt: B-catenine hoog, APC laag → veel deling - Bovenin crypt: B-catenine laag, APC hoog → weinig deling

Answer 2

NL: 5.000 sterfgevallen per jaar, 15.000 nieuwe gevallen per jaar EU: 110.000 sterfgevallen per jaar, 213.000 nieuwe gevallen per jaar (nog meer dan in NL)

Answer 3

1. Dysplasie: poliep uitgroeiend vanuit bestaand epitheel, nog steeds buizenvormend en niet binnendringend in omliggend weefsel 2. Vroeg adenoom: door inactivatie van APC adenoomvorming 3. Gemiddeld adenoom: mutatie in het adenoom in het KRAS-gen (ongocen) en uitgroeien 4. Laat adenoom: meer mutaties in bijv. p53 en SMAD (tumorsuppressorgenen) 5. Carcinoom: 3-5 specifieke mutaties nodig om een tumorcel te maken Van dysplasie –> maligniteit duurt ong. 17 jaar (afhankelijk van mutatie)

Answer 4

> 85% heeft sporadische darmkanker (vaak alsnog sprake van APC mutaties) ongeveer 15% erfelijk: - FAP: familiaire adenomateuze polyposis, 10% (kiembaanmutaties in het APC-gen) - Lynch syndroom/HNPCC: mutaties in mismatch repair, 20% (Mutaties in genen zoals: MLH1, MSH2, etc.) - Familiaire colorectale kanker: genen onbekend, 70%

Answer 5

Autosomaal dominante predispositie voor ontwikkeling van multipele adenomateuze poliepen in colon/rectum - verhoogd risico op andere tumoren - ontstaan rond 20-30 jaar - veroorzaakt door mutaties in APC gen; beide genen moeten worden uitgeschakeld, maar bij een mutatie in 1 gen zal de 2e mutatie 100% verworven worden - klinische variabiliteit in leeftijd waarop eerste symptomen optreden, aantal poliepen en soort/aantal andere tumoren - genotype-fenotype relatie: afhankelijk van soort mutatie sprake van ander tumor spectrum of optreden tumoren op latere leeftijd

Answer 6

Zie ook de afbeelding! Door de mutatie wordt het APC tumorsuppressorgen geïnactiveerd Als APC ontbreekt zal bèta-catenine niet afgebroken worden en ongecontroleerd TcF stimuleren en zo celproliferatie aansturen –> er zit geen rem meer op dit systeem –> 85% van de darmtumoren

Answer 7

5% van de darmtumoren Bij intact APC wordt bèta-catanine niet meer gefosforyleerd/afgebroken door het destructieproces, wel is het nog functioneel en kan het dus nog de celkern in –> activering targetgenen en celdeling

Answer 8

Doel: 2400 minder sterfgevallen per jaar - Start in 2014 - Leeftijdsgroep: 55-75 jaar, 1x per 2 jaar ontlasting opsturen - Onderzoek naar occult (onzichtbaar) bloed in de ontlasting - Bedoeling om vroege stadia op te kunnen sporen en deze te verwijderen

Answer 9

- Cycline D/CDK4: activering celcyclus –> gen afgeschreven door TCF-4 als bèta-catenine gebonden is - C-MYC: WNT-activatie laten stijgen –> kortere duur G0-fase celcyclus –> activatie expressie CKDs en inactivatie CKIs - LGR5: stamcelmarker, WNT-activatie induceert dit

Answer 10

Met de remming van cyclo-oxygenase-2 (COX-2) - COX-2 ontstaat door productie van tumorcellen en inflammatie, induceert PGE2 productie en activeert WNT signaling –> hierdoor aanzetten pathway en deling Bijv. met NSAID’s (aspirine) ingrijpen en hierdoor tumorvorming uitstellen (voorkomen kan helaas niet) en overall survival verbeteren

Answer 11

Klonale ziekte van de hemopoietische stamcel - Methylering DNA gestoord waardoor te veel DNA gemethyleerd wordt en 1/meerdere genen uitgezet zijn - Ineffectieve hematopoiese - Cytopenie (verlaagde bloedwaarden) in 1/meerdere cellijnen met evt. dysplastiche kenmerken (rare vormen) en ook in het beenmerg - Verhoogd aantal blasten, maar wel <20%, als blasten >20% dan AML (dus eigenlijk is MDS een pre-stadium van kanker en komt vaker bij oudere mensen voor)

Answer 12

Het is een cytidine homoloog die niet gemethyleerd kan worden (bevat een N i.p.v. een C op de 5e plek) –> bij het geven van het medicijn zal in DNA soms 5-azacytidine i.p.v. cytidine ingebouwd worden en verlies je na een aantal delingen de mogelijkheid om een bepaald gebied te methyleren –> chromatine gaat open en genen kunnen weer tot expressie komen

Answer 13

Veranderingen in genexpressie, zonder dat er DNA veranderingen optreden - kan d.m.v. DNA-methylering en histonmodificatie - dit geldt zowel voor neutrofiel, lymfocyt en blast, maar ook in huid, lever en spier, maar dus ook tussen verschillende leukemieën

Answer 14

DNA is ingepakt in de kern rondom histon eiwitten - als de chromatine open staat is er geen methylering - als de chromatine dicht is, is er sterke methylering DNA-methylering is het toevoegen van een methylgroep (-CH3) aan cytosine op plek 5 in de ring, dit zorgt voor een aangrijpingspunt voor eiwitten die kunnen binden en het chromatine kunnen inpakken - gebeurt door enzym DNA-methyltransferase (DNMT) - er ontstaat 5-methylcytosine - vindt alleen plaats op cytosines (C) met een G ernaast; CpG-eiland (zeldzaam op DNA, behalve in hele specifieke regio’s; bij promotoren van genen –> hierdoor promotor niet meer beschikbaar voor transcriptiefactoren en DNA-polymerase)

Answer 15

DNA is ingepakt in de kern rondom histoneiwitten - als de chromatine open staan kan het DNA afgelezen worden en komen genen tot expressie - als de chromatine gesloten zijn (heel compact) (d.m.v. methylgroepen) kunnen de genen niet tot expressie komen –> de histonen kunnen gemodificeerd worden en dat gebeurt door acetylering, het is dan zodanig geladen dat het open chromatine zijn –> als je deze lading verliest (de-acetylering) zal de chromatine gesloten zijn

Answer 16

Bij heel veel soorten kanker is er een hypermethylering –> genen die normaal ‘aan’ horen te staan, staan nu ‘uit’ (minder transcriptie van tumorsuppressorgenen) –> cellen blijven hierdoor wel bestaan en door delen alleen hun functie is niet meer goed (veel minder transcriptie)

Answer 17

- Novo methylering: nieuwe methylering van een cytosine; er gaat iets fout in de cel waardoor er ineens een stuk gemethyleerd wordt - Maintenance methylering: nodig voor instandhouding; bij replicatie wordt alleen ongemethyleerde cytosine ingebouwd, maintenance methylering herkent een gemethyleerde cytosine (op CpG-eiland) en aangezien de complementaire streng ook een CpG-eiland krijgt, zal het cytosine molecuul gemethyleerd worden

Answer 18

- Apoptose - Senescence

Answer 19

Zorgt dat celdood en celproliferatie in balans zijn gedurende het leven van een multicellulair-organisme - streng gereguleerd - elke dag gaan er ong. 50 miljard cellen dood door apoptose (0,05%) - door het ontstaan van apoptotische lichaampjes (kleine celfragmenten) die worden omgeven door een membraan ontstaat geen ontstekingsreactie (immuunrespons) - speelt een rol bij fysiologische- en pathologische processen; embryogenese, afstoten epitheel (huid), verwijderen auto-reactieve T-cellen, celdood in tumoren, celdood na DNA-schade/cellulaire stress

Answer 20

Apoptose treedt op als gevolg van fysiologische signalen en is een actief proces –> geen immuun respons, maar een schone dood –> Necrose is iets wat optreedt na externe beschadiging en dit veroorzaakt een ontstekingsreactie en weefselschade, er is plaatselijk afsterven van weefsel en het is niet omkeerbaar

Answer 21

1. Cel krimpt 2. Eosinofiel cytoplasma 3. Verlies celmembraan stabiliteit en celcontact 4. Chromatine condensatie 5. Apoptotische lichaampjes; fragmentatie van cellen maar wel omgeven door een celmembraan 6. Fagocytose door naburige cellen

Answer 22

1. Signaal: intrinsiek (DNA-schade/cellulaire stress) of extrinsiek(TNF/FASL); beide leiden tot activatie van de caspase-cascade 2. Controle en integratie: via mitochondriale permeabiliteit (Bcl-2 apoptose remt en BAX apoptose stimuleert) of via een receptor (bij TNF/FASL) 3. Uitvoering: caspases (protease –> afbraak van cellulaire eiwitten) en DNAse activering (DNA-afbraak) 4. Afvoer van dode cellen/celfragmenten: fagocytose

Answer 23

Via Bcl-2 (remming) en BAX (induceert); relatieve concentraties hiervan bepalen of de cel dood gaat - Bcl-2 en BAX doen werk aan de mitochondriale membraan; bij het vormen van poriën hierin wordt cytochroom C vrijgemaakt: initiatie caspase cascade –> eiwit afbraak en celdood - Bij kankercellen vaak remming apoptose (Bcl-2 > BAX) en hierdoor juist toename van het aantal cellen

Answer 24

Van buitenaf herkent bijv. een lymfocyt een zieke cel die dood moet –> buiten de cel manifesteert zich een Fas death receptor waaraan de lymfocyt met de Fas ligand bindt –> intracellulair DISC (death inducing signaling complex) in werking –> procaspase wordt geknipt tot caspase waardoor de caspase cascade wordt geactiveerd met apoptose als gevolg

Answer 25

Wordt veroorzaakt door cellulaire stress; tekort groeifactoren, DNA-schade door ioniserende straling/chemo, telomeer ‘erosie’, oncogene stimuli, etc. - Blijven onomkeerbaar in de G0 fase van de celcyclus - Celmorfologie veranderd (cellen platter en groter) - Expresseren celcyclus remmende eiwitten (p53, p21, p16, etc.) - Produceren SASP factoren; uitgescheiden eiwitten zoals cytokinen, groeifactoren, enzymen, etc. –> schakelen immuunsysteem in en veroorzaken ontstekingen - Voordelen: embryogenese, beperken weefselschade, bescherming tegen ontstaan van kanker, weefsel homeostase en zorgen dat cellen eromheen ook senescence worden - Nadelen: weefsel veroudering door stapeling senescence cellen –> tumorprogressie

Answer 26

Tumor suppresorgen (meest gemuteerd bij alle kankers (70%)) dat allerlei processen in de cel signaleert: rol in apoptose en senescence - transcriptiefactor die zorgt dat het genoom intact blijft, werkt alleen als het bindt als tetrameer aan DNA, als daar een gen in de buurt zit met een TATA-box kan p53 het transcriptiecomplex activeren - stress, straling en chemicaliën (DNA-schade) kunnen p53 activeren - bij schade: p53 eiwit stijgt –> stoppen celcyclus (G1/S arrest) –> DNA-schade herstel of apoptose

Answer 27

- P21 (CDKN1A): remt celcyclus bij activatie - BAX: zorgt dat cel in apoptose gaat - MDM2: feedback regulator van p53, breekt p53 af door binding en is van nature in de cel aanwezig

Answer 28

Zie ook de afbeelding! 1. MDM2 bindt in een normale situatie aan het N-terminale deel van p53 en blokkeert het TAD (transcriptie activerend domein) 2. Het eiwit wordt geubiquitineerd: eiwitten worden herkend voor destructieproces door proteasomen 3. Afbraak van p53 en geen transcriptie; [p53] is laag in rustende cellen (zodat er geen apoptose plaatsvindt)

Answer 29

1. Onder cellulaire stress wordt p53 door een kinase gefosforyleerd waardoor de binding met MDM2 geblokkeerd wordt 2. [p53] wordt hoger; activatie targetgenen 3. Bij reparabele schade zal de cel kiezen om het DNA te rapareren (targetgen GADD45) en als de schade te groot is gaat het naar apoptose (targetgen BAX), ook zal de cel niet meer delen (targetgen TP21 –> cycline/CKD complex geremd) 4. Bij apoptose: tetramerisatie en activatie van transcriptie en anders senescence

Answer 30

1. Grote deleties 2. Missense mutaties (75%): in DNA-bindend domein (niet de andere 2), hierdoor p53 niet meer actief en kan MDM2 niet binden –> p53 niet worden afgebroken (langere levensduur p53 eiwit) 3. Verkorte eiwitten (nonsense, frameshift, splicing)

Answer 31

1. Verlies beide allelen: geen p53 eiwit productie 2. Missense mutaties: mutant p53 eiwit kan niet binden aan mutatie (hele complex werkt niet –> dominant negatieve werking), het kan ook dat het andere allel verloren is dus dat er alleen mutante eiwitten zijn en helemaal geen werking 3. MDM2 amplificatie: meer MDM2 en wild p53 wordt sneller afgebroken; ook bij stress kan p53 niet stijgen en geen effect uitoefenen op targetgenen

Answer 32

Kankers komen voort uit eigen lichaamscellen en zijn dus niet ‘vreemd’ zoals bij een infectie, MAAR ze ontstaan vanwege mutaties in genen waardoor afwijkende eiwitten worden geproduceerd op de kankercel die het immuunsysteem kunnen herkennen –> soms kan het immuunsysteem dus kankercellen aanvallen Echter: 1. Tumoromgeving is vaak immuun-suppresief: door productie van cytokines en mediatoren door M2-macrofagen, regulatoire T-cellen, myeloïd-derived suppressor cellen (MDSC) 2. Tumorcellen zijn weinig immunogeen: want ze hebben lichaamseigen structuren en tumorcellen zijn geselecteerd voor survival

Answer 33

Aanpassen van kankercellen om het immuunsysteem te ontwijken - Bij het ontstaan van afwijkende cellen worden ze door intrinsieke regulatie gecorrigeerd (naar reparatie, apoptose of senescence) en herkend door het immuunsysteem –> hierbij een evenwicht tussen immuunreacties en gemuteerde cellen die groeien (equilibrium) - Immuunsysteem verliest als tumorcellen niet meer herkenbaar zijn of het immuunsysteem onderdrukken (escape)

Answer 34

1. Vrijkomen van tumorantigenen; door bestraling of apoptose, immuunsysteem gebruikt dit als herkenning 2. Vrijgekomen antigenen opnemen en verwerken door cellen in de omgeving; bijv. dendritische cellen die dan antigeen presenterende cellen (APC) worden 3. Presenteren van het antigeen in de lymfeklier; aan CD8+ cytotoxische T-cel via HLA-1 en aan CD4+ T-helpercel via HLA-2 (co-activatie cytotoxische T-cel) 4. T-cel gaat via het bloed richting de tumor; chemokines en chemokines-receptoren zorgen dat hij op de goede plek terecht komt 5. T-cel infiltreert door het endotheel naar de tumor 6. T-cel herkent de tumorcel; via HLA 7. T-cel dood de tumorcel; door een cytotoxische granule die met perforine granzym B en gaatje maakt in de tumorcel wat tot apoptose leidt

Answer 35

Richt zich op manipulatie/activatie van het eigen immuunsysteem waardoor deze behandeling de tumor via een indirecte weg aanvalt. Stimuleert het immuunsysteem waardoor het op krachtige wijze kankercellen kan herkennen en vernietigen

Answer 36

1. HLA met antigen EN co-stimulator (CK28 op T-cel en CD80/CD86 op APC) moeten gebonden worden 2. Als T-cel geactiveerd is komt CTLA-4 op het membraan wat met een hogere affiniteit bindt met CD80/CD86, CTLA-4 zorgt met APC voor inhibitie van het systeem Inhiberende factoren: - PD-1: op T-cel, bindt aan PD-L1 (op APC) en zorgt dat de T-cel geïnactiveerd wordt, tumorcellen maken hier misbruik van door PD-L1 tot expressie te brengen –> interactie is met PD-1/PD-L1 antistoffen te beïnvloeden (inactivering voorkomen). Tumoren met een hoge PD-L1 expressie zijn vatbaar voor PD-1 antistof therapie -CTLA4 antistoffen zijn effectief op het moment dat in de lymfeklier de APC de CD4+ T-cel en CD8+ T-cel informeert over wat er gevonden is –> dit remt de remmer waardoor de activatie van de T-cel langer in stand blijft

Answer 37

- Zeldzamere tumoren zijn veel beter te behandelen met immunotherapie (wel geldt dit niet voor longkanker) - Bij tumoren met veel mutaties (veel neo-antigenen) kan immunotherapie een goede rol in de behandeling spelen - Nu alleen effect op anti-CTLA4 (beperkter inzetbaar) en anti-PD-1/-PD-L1 (alle middelen hiervoor eindigen op -mab) - Allemaal monoclonale antilichamen die heel specifiek tegen 1 receptor werken, grote moleculen met complexe verbindingen die altijd intraveneus worden gegeven - Lange halfwaardetijd (>20 dagen) en dus weinig frequente behandeling (3-6 wekelijks) - Soms ook combinatie van CTLA-4 en PD-(L)1, deze behandeling is superieur maar ook veel toxischer - Optimale dosering (dosis-effect relatie) en dosis-toxiciteit relatie zijn onbekend - Bij longkanker doet immunotherapie het beter dan chemo - We gaan het proberen steeds vroeger in de behandeling in te zetten - De biomarker expression is niet altijd predictief

Answer 38

- Respons is vaak langdurig maar relatief traag - Soms opmerkelijk gunstige resultaten bij vergevorderde stadia met metastasering - Effectiviteit van ICI als monotherapie is beperkt, wel goed te combineren - Kosten zijn erg hoog en bepalend voor de emotie - Is het mogelijk om (vroeg) te stoppen bij respons

Answer 39

- Huidproblemen - Lever toxiciteit - Pneumonitis - Thyroiditis (schildklierontsteking) - Kan leiden tot auto-immuun reacties (behandeling met corticosteroïden (bijv. prednison) om ontsteking te onderdrukken)

Answer 40

Een kankerbehandeling die zich richt specifieke genetische of moleculaire kenmerken van een tumor, ongeacht waar in het lichaam de tumor zich bevindt of van welk type kanker het officieel is. Een voorbeeld hiervan zijn MSI (Microsatelliet Instabiliteit) high tumoren

Answer 41

- 97% dezelfde genen als de mens - Veel genetische defecten die bij de mens zorgen dat een eiwit niet werkt/verkeerd wordt aangemaakt, veroorzaken bij de muis identieke problemen - Muis kan gemakkelijk genetisch gemanipuleerd worden - Eenvoudig te huisvesten en plant zich snel en makkelijk voort

Answer 42

1. Preklinisch onderzoek: testen van nieuwe geneesmiddelen 2. Tumorbiologie: opbouw van algemene kennis rondom kanker (processen, opwekken, gedrag, beloop)

Answer 43

Eerst patiënt-derived tumor xenografts (PDTX): menselijke tumorcellen in een nude muis (immunologisch verzwakte) inbrengen - kan op de natuurlijke of ectopische plek - kijken hoe de tumor zich gedraagt; groei, regressie, relapse, resistentie - kijken of bepaalde geneesmiddelen effect hebben - werkt niet voor alle tumoren omdat het anti- en pro-tumor activiteit van een functioneel immuunsysteem mist - alles over toxiciteit en dosis testen zodat hierna gestart kan worden met fase 1 onderzoek

Answer 44

Onderzoek naar wat specifieke mutaties doen in vergelijking met muizen die de mutaties niet hebben, focus onderzoek; A. onderzoek effect dominant negatieve mutaties (oncogenen) (oncomuis) B. onderzoek effect gendeleties (tumorsuppressorgenen) (knock-out-muis) C. onderzoek effect puntmutaties (CRISPR-CAS)

Answer 45

1. **Transgene muis**: de muis draagt een normaal en een mutant gen. Beide genen zijn actief maar het oncogen heeft een dominant effect op de normale genen. Deze muis helpt in het onderzoek naar het effect van dominante mutaties (oncogenen) 2. **Knock-out muis**: in deze muis is geen actief gen aanwezig van het te onderzoeken gen. Deze muis helpt in het onderzoek naar het effect van gen deleties (tumorsupressorgenen) 3. **Knock-in muis**: in deze muis is het normale actieve gen vervangen door een actief mutant gen. Deze muis helpt in het onderzoek naar het effect van puntmutaties

Answer 46

Transgeen: oncogen dat onder controle is van een promotor wordt in een reageerbuis geïsoleerd –> hierna ingebracht in een bevruchte eicel (vaak mannelijke pronucleus) in een heel vroeg stadium –> geïnjecteerd DNA integreert in het genoom van de bevruchte eicel Knock-out: embryonale stamcel (ES) isoleren uit een blastocyt –> elektroporatie DNA toevoegen en eicel terugplaatsen in blastocyt

Answer 47

Het is verboden, tenzij; - doel van de proef niet op een andere manier, met minder dieren of minder leed bereikt kan worden - belang van de proef opweegt tegen het leed van de dieren - vergunning voor het verrichten van dierproeven - goedkeuring vanuit de dierexperimenten commissie

Answer 48

Afwegen van het lijden van het dier tegen het belang van de proef - toetsen of er sprake is van een schendig van de intrinsieke waarde van het proefdier - methodologische opzet beoordelen –> kijken of er geen alternatieven zijn - 3 V’s belangrijk: zoeken naar vervanging (replacement), vermindering (reduction) en verfijning (refinement)

Answer 49

- Jaarlijks 600.000 dierproeven - 3/4 van de dieren zijn muizen (50%) of ratten (25%) - 15% met genetisch gemodificeerde organismen - 80-85% veroorzaakt weinig tot matig lijden bij de dieren - mensenapen zijn sinds 2002 verboden - voor cosmetische doeleinden is sinds 2004 verboden

Answer 50

1. Recht om vrij te zijn van dorst en honger 2. Recht om vrij te zijn van fysiek lijden 3. Recht om vrij te zijn van pijn, verwondingen en ziekten 4. Recht om vrij te zijn van angst en stress 5. Recht om vrij te zijn om hun natuurlijke gedrag te vertonen

Answer 51

1. Fase 1 (17e eeuw): mens als hoogtepunt van de schepping, dieren zijn automaten (materiële natuur) 2. Fase 2 (18e eeuw): wreedheid jegens dieren is slecht voor de menselijke moraal, nog steeds antropocentrisch idee (mens middelpunt) 3. Fase 3 (eind 18e eeuw): dieren doen ertoe, omwille van zichzelf, dieren kunnen lijden, biocentrisch beeld (ethische houding op al het leven, niet alleen de mens) - Speciesim: Peter Singer (1975) zegt dat het voortrekken van de ene soort (mens) voor de andere soort discriminatie is - Capabilities: Martha Nussbaum (2006) zegt dat alles in de natuur ernaar streeft om te floreren en zo ook dieren, dieren die we afhankelijk van ons maken moeten we helpen te floreren

Week 4 Flashcards

(75 cards)