Belangrijkste flashcards 2A1 (t/m week 5)
(100 cards)
Wat is de definitie van kanker?
Abnormale celgroei buiten de gewoonlijke anatomische grenzen
- mogelijkheid om omliggende structuren/organen te invaderen en/of te verspreiden naar verder gelegen organen
Wat zijn prognostische en predictieve factoren van (bio)markers?
- Prognostisch: heeft een waarde in het natuurlijk beloop van de ziekte (aanwezigheid van een eiwit beïnvloed het natuurlijk beloop)
- Predictief: voorspelt de kans op succes/falen van een bepaalde behandeling (aanwezigheid van een eiwit beïnvloed of een bepaalde behandeling mogelijk is)
Kunnen beide positief of negatief zijn
Wat is de calculus van leed en het ethische dilemma in de medische wetenschap?
We leggen niet alleen de nadruk op niet-schaden, maar ook nadruk op weldoen (risico’s afwegen tegen de voordelen)
–> hierdoor is medisch onderzoek mogelijk, met het dilemma:
Vooruitgang in de medische wetenschap (kan zorgen voor gezondheidswinst)
VS
Beschermen van proefpersonen (tegen risico’s en bezwaren van onderzoek)
Wat gebeurt er bij leukemie?
Stamcellen hebben een verhoogde celdeling, maar geen uitrijping –> hierdoor ophoping van onrijpe leukemische cellen die de normale bloedaanmaak kwaadaardig verstoren
- Lymfatisch of myeloïde, acuut of chronisch
- Symptomen door anemie, neutropenie, trombopenie, hyperleukocytose, hepatosplenomegalie, extramedullaire lokalisatie en toxische stoffen
- Onderzoek: cytomorfologie, immunologie, moleculaire diagnostiek, cytogenetica (+ biobanking)
Wat is het doel van chemotherapie en immunotherapie?
- Klachten bestrijding (vaak chemo)
- Levensverlenging (vaak chemo)
- Genezing (immuuntherapie (stamceltransplantatie))
Verschil acute vs. chronische leukemie?
Zie tabel!
Ook AML:
- Heterogene ziekte: verschillende mutaties (en combinaties hiervan) veroorzaken de ziekte –> beloop verschilt hierdoor enorm –> patiënten o.b.v. mutatie onderverdelen in subtypes
Verschil myeloïde vs. lymfatische leukemie?
Wat zijn de 3 opeenvolgende mutaties bij leukemie en met welke techniek kun je deze gemakkelijk vinden?
Next generation sequencing (NGS): relatief makkelijk in veel patiënten naar veel mutaties kijken, afwijkingen die het ontstaan, beloop of behandeling beïnvloeden, verschil tussen:
- driver mutaties: hierdoor ontwikkeling tot een leukemische stamcel
- subclonale (cluster) mutaties: buiten driver mutaties nog meer mutaties, bij een recidief altijd kijken welke cluster mutatie hiervoor verantwoordelijk was
- recidief (relapse) mutaties: nieuwe mutaties in cluster mutaties
Wat zijn de 10 hallmarks of cancer?
Verzameling dingen die gebeuren van normale cel tot kankercel, niet elke kankercel hoeft aan alle hallmarks te voldoen:
1. Blijven delen: normaal groeifactoren via groeifactor receptor nodig, bij een tumorcel zelf groeifactor aanmaak of dit niet nodig voor activering (gaspedaal)
2. Remming ontwijken: normale cellen luisteren naar signalen die de groei remmen, een tumor schakelt deze groeiremmers uit
3. Celdood weerstaan: normale cellen activeren mechanismen die tot celdood leiden (apoptose), tumoren schakelen deze processen uit
4. Oneindige celdeling: normale cellen hebben een beperkte delingscapaciteit (doordat telomeren uiteinden korter worden), een tumor schakelt telomeer verlenging in (zoals in stamcellen) m.b.v. telomerase (brandstoftank)
5. Vorming van nieuwe bloedvaten: angiogenese, een groeiende tumor heeft veel voedingsstoffen nodig dus creëert een omgeving ondersteunend aan zijn groei
6. Invasie en metastase: invasie bij binnendringing van omringend weefsel met doorbraak van basaalmembraan, bij transport van tumorcellen en een nieuwe tumor spreek je van een metastase
7. Genoom instabiliteit en mutaties: eerst ophoping van mutaties voordat een tumorcel problemen oplevert, bij tumoren problemen in DNA-reparatiemechanismen –> hierdoor makkelijker mutaties
8. Deregulatie van energievoorziening: tumorcellen leven van glycolyse en zetten pyruvaat om in lactaat, hierdoor overleving in zuurstofarme perioden
9. Tumor bevorderende ontsteking: chronische ontstekingen zijn tumor bevorderend, immuuncellen ((M2)macrofagen en granulocyten) breken stroma af (afvalproduct als voedingsstof en productie groeifactoren) en bouwen het weer op
10. Ontsnapping aan het immuunsysteem: tumoren activeren mechanismen die het immuunsysteem minder actief maken (bijv. downregulatie van HLA-eiwitten)
Wat is stroma?
Ontstaat vanaf de angiogene switch: directe omgeving naast de tumor die de tumor ondersteund en angiogenese stimuleert
- meer aanbod groeifactoren (HIF1-alfa, VEGF, VEGF-R)) en minder groeiremmende factoren
- Ondersteunend, niet-neoplastisch bindweefsel ((fibroblasten, endotheelcellen)
- Bloedvaten
- Ontstekingscellen
Uit welke stappen bestaat het proces van metastasen (bij een epitheliale tumor)?
- Invasie: migratie door basaalmembraan (detachment)
- Invasie: verplaatsing door extracellulaire matrix
- Metastase: intravasatie (binnendringen van bloedvat) (EMT = epetheliale mesenchymale transitie (afbraak stroma voor tumorverplaatsing naar bloedvat) –> o.i.v. TWIST, SNAIL, SLUG, ZEB1)
- Metastase: transport in de bloedbaan (als tumor embolus) (of via de lymfeklieren)
- Metastase: extravasatie en metastatic deposit
- Metastase: kolonisatie en uitgroei (MET = mesenchymale epitheliale transitie (uitgroei op de plek van metastase))
–> Dormancy fase: EMT-MET is multistep proces wat onderbroken kan worden –> groei staat stil en tumorcellen kunnen zich in niches schuilhouden en na 10-20 jaar pas verder ontwikkelen
Hoe en waar vind de bloedcelvorming plaats?
In de platte botten in het beenmerg, organen, lymfeklieren en thymus
- alles ontstaat uit 1 type stamcel, pluripotente stamcel; verschillende typen nakomelingen, hoeveelheid delingen laag, asymmetrische zelfvermeerdering, ongevoelig genotoxische invloeden, lang termijn herstel beenmerg
- na differentiatie vorming van voorlopercellen: weinig zelfvermeerdering, uni-/multipotent (weinig bloedceldifferentiatielijnen), hoge delingsfrequentie maar lage -potentie, gevoelig genotoxische invloeden, kort termijn herstel beenmerg en bloed
- differentiatie door hematopoiëtische groeifactoren; EPO (erytrocyten), G-CSF (leukocyten) en TPO (trombocyten)
– aanwezigheid van onrijpe myeloïde cellen (blasten en promyelocyten) of lymfoïde cellen (lymfoblasten) wijzen op leukemie
Welke 3 manieren zijn er om de overleving te bekijken?
- Absolute overleving (overall): tijd tussen diagnose en sterfte, ongeacht doodsoorzaak
- Ziektevrije overleving (disease-specific): tijd tussen diagnose en progressie van de ziekte
- Relatieve overleving (relative): maat voor ziektevrije overleving, cijfer van absolute overleving gecorrigeerd voor leeftijd, geslacht en jaar van diagnose
Soorten puntmutaties en chromosomale afwijkingen?
Puntmutaties
- Transitie: base veranderd (A/G of C/T)
- Transversie: overgang plaats van een purine (A/G) naar een pyrimidine (C/T) of andersom
* Missense mutatie: aminozuurverandering in een eiwit
* Nonsense mutatie: codon omgezet in stopcodon
- Deletie: verwijderen 1/meerdere basen
- Insertie: toevoeging 1/meerdere basen
Chromosomale veranderingen:
- Translocaties: uitwisseling van chromosoomstrengen
- Amplificaties: vermeerdering van de mutatie - Deleties: stukken DNA verloren door breuken binnen een chromosoom
- Numerieke afwijkingen: te veel/weinig kopieën van een chromosoom (aneuploïde)
- Inversie: stuk chromosoom is 180 graden gedraaid (aan P- (korte) of Q-arm (lange) = paracentrisch, of rondom centromeer = pericentrisch)
- Insertie: interstitieel stukje verplaatst
Wat zijn de 5 oorzaken van DNA-beschadigingen?
- Chemische instabiliteit: spontane hydrolyse en deaminatie van basen
- Chemische verbindingen
- Biologische stoffen: endogene stoffen (zuurstofradicalen) en benzo[a]pyreen (in sigarettenrook)
- Fysische agentia: ontstaan pyrimidine dimeer en 6-4 fotoproduct
- Foutieve replicatie
Wat zijn de 5 verschillende soorten DNA-beschadigingen en de mechanismen om het te verhelpen?
- Chemische adducten: DNA-dubbele helix verstorend –> NER en -niet-verstorend –> BER
- Intrastrengs crosslinks: UV-licht of cisplatine –> NER
- Interstrengs crosslinks: 2 guaninen uit aparte strengen aan elkaar –> BER
- DNA-streng breuken: enkelstrengse (oxidatieve DNA-schade) –> BER of dubbelstrengse breuk (ioniserende straling) –> NHEJ of HR
- Basepaar mismatches: translesie synthese of proofreading fouten –> mismatch reparatie (MMR)
Welke 2 DNA-schade reparatiemechanismen zijn er?
- Base Excisie Reparatie (BER)
- Herkenning: DNA glycosylase maakt abasische plaats
- Excisie: AP-endonuclease maakt enkelzijdige breuk 5’-kant van AP
- Herstel: Long patch (DNA-polymerase bindt, bouwt nieuwe nucleotiden in en na synthese overig deel door endonuclease weggeknipt, lijmen door ligase) en Short patch (breuk 3’-kant door dRP lyases, DNA-polymerase en ligase maken het gat dicht) - Nucleotide Excisie Reparatie (NER)
- Herkenning: Globaal genoom NER of Transcriptie gekoppelde NER zorgt voor binden van transcriptiefactor IIH
- Excisie: helicase ontwindt DNA, knip aan 3’-kant door XPG (20-30 moleculen weg) –> DNA-polymerase complex naar achter naar mutatie
- Herstel: DNA-polymerase synthetiseert en ligase lijmt het gat
Hoe verloopt herstel van dubbelstrengs DNA-breuken door niet homologe DNA eindverbinding en homologe recombinatie?
Niet homologe DNA eindverbinding: onnauwkeurig
1. KU70/80 eiwit herkent een breuk in DNA
2. Complex van 4 eiwitten wordt opgebouwd
3. Ligase bindt en zet het DNA weer aan elkaar vast
4. Celdeling gaat door ten koste van nauwkeurigheid in DNA-code
Homologe recombinatie:
1. Enzymen (RAD51) gaan van het dubbelstrengs uiteinde een enkelstrengse staart maken –> van de 5’ kant wordt DNA ‘weggegeten’ waardoor een staart aan de 3’ kant ontstaat
2. Staart (met RAD51) op zoek naar identieke zusterchromatide (base pairing)
3. DNA-synthese plaats van de missende delen en ligatie van de begroken strengen
4. Resolutie van de verbonden zusterchromatiden plaats
Welke 3 mechanismen zijn er om ervoor te zorgen dat DNA-replicatie nauwkeurig verloopt?
- Base selectie: m.b.v. katalytisch centrum is DNA-polymerase in staat te bepalen welke nucleotide moet worden ingebouwd, hij wordt eerst gepast voordat het covalent wordt gebonden aan de primer (nauwkeurigheid 1 op 1000)
- Proofreading: heel soms vindt er protonverplaatsing plaats (tautomere vorm) en wilt bijv. de C gaan binden met de A, DNA-polymerase maakt niet genoeg onderscheid hiertussen en bouwt hem in, echter vervalt het tautomeer en is de verkeerde nucleotide ingebouwd –> DNA-polymerase kan niet meer verder en dan is er 3’-5’ exonuclease activiteit (verkeerde base uit de streng knippen) –> DNA-polymerase kan weer doorgaan (nauwkeurigheid 1 op 1000)
- Mismatch reparatie: MSH2, MLH1, MSH6 en PMS2 vinden de mismatch en trekken EXO1 aan, deze ‘eet’ de foute nucleotide en een paar eromheen op en het gat wordt weer gevuld door DNA-polymerase
Hoe kun je een mismatch reparatie defect aantonen?
- Immunohistochemische kleuring: gebruik maken van antilichamen en kijken of eiwitten van het reparatie systeem aanwezig zijn
- Microsatellite instability assay (MSI): om wel aanwezige maar fout functionerende eiwitten te vinden, screening of het mismatch mechanisme werkt op gebieden in genomen (macrosatillite) die (mono-, di-, tri-) nucleotide repeats bevatten –> je krijgt bij replicatie erna of extra inbouw of deletie en dus wijzigt het aantal repeats
Wat is het Lynch syndroom (HNPCC)?
- mismatch reparatiemechanisme werkt niet goed –> hogere proliferatieve activiteit van darmepitheel –> hoger foutenpercentage –> ontstaan poliepen
- 5% veroorzaker van CRC, lifetime risico op CRC 70% en op endometrium carcinoom 55%
- surveillance vanaf 25 jaar 2x per jaar een colonoscopie van de gehele dikke darm, ook jaarlijks endometrium screenen
- bij het vinden direct het hele colon eruit halen (kan evt. ook preventief), >60 jaar, dan partiële colectomie (overlevingswinst bij een totale is gering)
Wat is synthetische letaliteit?
Het uitschakelen van een reparatie pathway die in tumorcellen en normale cellen zit, dit was voor tumorcellen de enige manier, dus zij overleven dit niet, normale cellen wel omdat zij nog een andere pathway hebben
- BER remmen d.m.v. PARP1-remmer, hierdoor uitschakeling tumorcellen, normale cellen kunnen overleven door HR (situatie bij BRCA mutatie) –> evt. i.c.m. hyperthermie, onder verwarming werkt het effectiever
Kanker:
- ontstaan klachten
- soort klachten
- epidemiologie
- risicofactoren ?
- ontstaan klachten: gemiddeld na 5 jaar (75% tussen gezond-dood), pas bij tumor >1 gram
- soort klachten: vermoeidheid, gewichtsverlies, koorts, algehele malaise, zwelling, rectaal bloedverlies, wisselend defecatiepatroon, lymfeklierzwelling, botpijn
- epidemiologie: 1 op de 3 mensen in NL, 105.000 per jaar
- risicofactoren: leeftijd, familiair, roken, alcohol, beroep, obesitas, zout, bewerkt vlees, weinig groente/fruit, straling, infecties, borstvoeding, postmenopauzale hormonen
Hoe werkt Next Generation Sequencing (NGS)?
Eerst PCR:
1. dubbelstrengs DNA-molecuul uit elkaar door temperatuurverhoging (>90 graden Celsius)
2. temperatuur omlaag –> complementaire primers (aan stukje template-DNA) toevoegen
3. basen worden toegevoegd
4. DNA-polymerase wordt toegevoegd
5. nieuwe DNA strengen worden gemaakt
Daarna 2 manieren:
- Targeted NGS (amplicon enrichment): specifiek deel van het genoom sequencen, label aan de PCR-primer en hierdoor dezelfde gebieden van verschillende individuen bekijken –> efficiënt, maar 1 fragment uit een bepaald gebied wordt gesequenced
- Hybridization enrichment: DNA in kleine fragmenten splitsen voordat het geamplificeerd wordt, hierna adapters voor latere sequencing toevoegen, interessante gebieden eruit halen (captured) en sequencen –> minder efficiënt, wel meerdere fragmenten van een bepaald gebied
–> hierna: m.b.v. adapters moleculen binden aan een flowcell –> DNA-fragmenten vermeerderen –> clusters van dezelfde moleculen –> aflezen bouwsteenvolgorde tijdens de synthese