Mutácie BRCA2 dedičná rakovina sanovar; Ústredná vojenská pohotovostná fakultná nemocnica Dr.

Mutácie BRCA2 dedičná rakovina prsníka/vaječníkov

Všeobecné informácie

rakovina

Dedičný syndróm rakoviny prsníka a vaječníkov (HBOC = syndróm dedičného karcinómu prsníka a vaječníkov) je založený na genetickej predispozícii na vznik rakoviny a vyznačuje sa:

● existencia niekoľkých prípadov rakoviny prsníka, vaječníkov alebo oboch foriem rakoviny v rodine;

● asociácia oboch druhov rakoviny u tej istej osoby;

● rakovina prsníka s skorým nástupom.

Aj keď väčšina prípadov rakoviny prsníka a vaječníkov nie je zdedená, do HBOC je zahrnutých asi 3 - 5% prípadov rakoviny prsníka a 10% prípadov rakoviny vaječníkov. Početné štúdie preukázali, že mutácie v génoch BRCA1 a BRCA2, ktoré ovplyvňujú zárodočnú líniu, sú zodpovedné za veľkú väčšinu dedičných rakovín prsníka a vaječníkov.

BRCA1 (Breast Cancer 1 Gene) a BRCA2 (Breast Cancer 2 Gene) sú gény potlačujúce nádor, ktoré kódujú proteíny zapojené do procesov opravy DNA. Bolo opísaných viac ako 1 200 mutácií v géne BRCA1 a viac ako 1 300 mutácií v géne BRCA2. Aj keď ľudia s HBOC dedia chybnú alelu BRCA1 alebo BRCA2 od jedného z rodičov, majú druhú funkčnú alelu; ak sa stane druhá alela nefunkčná, dôjde k vývoju neoplastického procesu akumuláciou ďalších mutácií. Odhaduje sa, že prevalencia mutácií BRCA v bežnej populácii je 1/300 - 1/800. V populáciách založených malou skupinou predkov sa určité mutácie BRCA1 alebo BRCA2 môžu vyskytovať častejšie a nazývajú sa „zakladajúce mutácie“. Tieto typy mutácií boli identifikované predovšetkým u aškenázskych (východoeurópskych) Židov, francúzskych Kanaďanov a Islanďanov.

Gény BRCA1 a BRCA2

BRCA gén 1 umiestnený na chromozóme 17q21 pozostáva z 22 exónov a kóduje proteín s 1863 aminokyselinami. Proteín BRCA1 je jadrový fosfoproteín s dôležitou úlohou pri udržiavaní genómovej stability a supresii nádoru; spolu s ďalšími nádorovými supresorovými proteínmi alebo s úlohou pri prenose bunkového signálu vytvára komplex s viacerými podjednotkami nazývaný BASC (komplex na sledovanie genómu spojený s BRCA1); je tiež spojená s RNA polymerázou II, čím zasahuje do transkripcie, opravy dvojvláknovej DNA, ako aj do rekombinácie.

Génové mutácie BRCA1, ktoré vedú k chybám v replikácii DNA a nekontrolovanej proliferácii epiteliálnych buniek, sú zodpovedné za približne 40% prípadov dedičnej rakoviny prsníka a viac ako 80% prípadov dedičnej rakoviny prsníka a vaječníkov. Alternatívne spájanie zohráva úlohu pri modulácii molekulárnej lokalizácie a normálneho fungovania génu BRCA1. Bolo opísaných niekoľko variantov transkripčných produktov, niektoré sú spojené s mutáciami spôsobujúcimi choroby. Tiež bol identifikovaný pseudogén, ktorý sa tiež nachádza na chromozóme 17. V literatúre sa uvádza, že táto oblasť na chromozóme 17 obsahuje tandemovú duplikáciu (YBRCA1), približne 30 kb, čo vedie k výskytu 2 kópií exónov 1 a 2 z BRCA1, z exónov 1 a 3 susedného génu nazývaného 1A1-3B, ako aj z intergénnej oblasti 295 bp. Sekvenovanie ukázalo, že tieto duplikáty exónov sú nespracované pseudogény.

Tieto zistenia môžu nielen komplikovať analýzu mutácií BRCA1, ale môžu mať aj dôsledky na normálnu alebo abnormálnu reguláciu transkripcie, translácie a funkcie BRCA1.

Génové mutácie BRCA1 sú charakterizované predčasným výskytom STOP kodónov v čítacom rámci (otvorené čítanie, rámec, ORF), pričom výsledným produktom je skrátený proteín. Najbežnejšie mutácie sú 185delAG (c.68_69del AG) a 5385insC (c.5266dupC) prítomné v percentách 1% a 0,15% u aškenázskych Židov. Boli identifikované tisíce nosičov delécie 185delAG, čo spôsobuje výskyt STOP kodónu na aminokyseline 39 v proteínovej sekvencii. Podobná mutácia je 188del11 (c.71_81del), ktorá mení čítací rámec v exóne 3 (v kodónoch 39 a 36), čo vedie tiež k skrátenému proteínu.

Ďalším charakteristickým prvkom génu BRCA1 sú opakujúce sa Alu sekvencie. Bolo identifikovaných 45 genetických prešmykov, ktoré zahŕňajú delécie a duplikácie v jednom alebo viacerých exónoch. Ľudský genóm obsahuje viac ako 1 milión kópií hliníkových prvkov (jeden prvok každých 5 kB), ktoré zjavne sprostredkujú chromozomálne prešmyky a homológnu rekombináciu, čo vedie k duplikáciám, inverziám alebo deléciám. Približne 41,5% intrónových sekvencií génu BRCA1 je tvorených Alu prvkami, ktoré sa často považujú za genetické faktory nestability.

Aj keď je prítomných veľa opakujúcich sa prvkov, preskupenia sú menej časté Gén BRCA2, lokalizované na chromozóme 13q12-q13; čítací rámec začína na nukleotide 229 a kóduje proteín 390 kDa. Gén má 27 exónov, najväčší exón je, ako v prípade génu BRCA1, exón 11. Iniciácia translácie prebieha v exóne 2, pričom gén je veľmi bohatý na AT nukleotidy. BRCA2 tiež funguje ako proteín na opravu DNA pri interakcii s RAD 51 (tumor supresor). Skúmaním posttranslačných zmien v BRCA2 sa zistilo, že proteín je hyperfosforylovaný Polo-podobnou kinázou 1 (PLK1) v metafáze a defosforylovaný, keď bunka opustí metafázu a vstúpi do rozhrania. RAD 51 interaguje s C-koncovou doménou BRCA (BRCT), jedinečnou aminokyselinovou sekvenciou, ktorá sa opakuje 8-krát v centrálnej oblasti BRCA2. Odstránenie tejto oblasti vedie k inhibícii apoptózy (BRCT sa podieľa na apoptóze prostredníctvom kaspázy). Väčšina mutácií predstavuje zmeny v čítacom rámci a nezmyslové mutácie umiestnené v exóne 11, najbežnejšia je mutácia 6174delT nájdená s frekvenciou približne 1% v aškenázskej židovskej populácii.

Mutácie BRCA1 a BRCA2, definované ako pravdepodobnosť vzniku rakoviny, keď je prítomná mutácia, sú rôzne a sú pravdepodobne ovplyvnené etnikom, vekom, typom rakoviny.

V nasledujúcej tabuľke je uvedené kumulatívne riziko rakoviny prsníka u žien s mutáciami BRCA1 alebo BRCA2 z vysoko rizikových rodín: