Syöpä. Ihmisen keho muodostuu miljardeista soluista. Vaikka. EGF-kasvutekijä. reseptori. tuma. dna



Samankaltaiset tiedostot
BI4 IHMISEN BIOLOGIA


Lääketieteen ja biotieteiden tiedekunta Sukunimi Bioteknologia tutkinto-ohjelma Etunimet valintakoe pe Tehtävä 1 Pisteet / 15

KandiakatemiA Kandiklinikka

Clinical impact of serum proteins on drug delivery Felix Kratz, Bakheet Elsadek Journal of Controlled Release 161 (2012)

Drug targeting to tumors: Principles, pitfalls and (pre-) cilinical progress

DNA:n informaation kulku, koostumus

Uusia mahdollisuuksia FoundationOne CDx. keystocancer.fi

Perinnöllisyystieteen perusteita III Perinnöllisyystieteen perusteita. BI2 III Perinnöllisyystieteen perusteita 9. Solut lisääntyvät jakautumalla

Hermoimpulssi eli aktiopotentiaali

Essential Cell Biology

Etunimi: Henkilötunnus:

Ma > GENERAL PRINCIPLES OF CELL SIGNALING

BI4 IHMISEN BIOLOGIA

DNA RNA proteiinit transkriptio prosessointi translaatio regulaatio

- Jakautuvat kahteen selvästi erottuvaan luokkaan,

Väärin, Downin oireyhtymä johtuu ylimääräisestä kromosomista n.21 (trisomia) Geeni s. 93.

FIT Biotech Oy - Innovatiivisia lääkehoitoja. Tieteellinen johtaja Santeri Kiviluoto, Fil. tri, KTK

Syövän synty. Esisyöpägeenit (proto-onkogeenit)

Avainsanat: BI5 III Biotekniikan sovelluksia 9. Perimä ja terveys.

Biologia. Pakolliset kurssit. 1. Eliömaailma (BI1)

Mutaatiot ovat muutoksia perimässä

Syöpägeenit. prof. Anne Kallioniemi Lääketieteellisen bioteknologian yksikkö Tampereen yliopisto

Perinnöllisyyden perusteita

Arvokkaiden yhdisteiden tuottaminen kasveissa ja kasvisoluviljelmissä

Bioteknologian tutkinto-ohjelma Valintakoe Tehtävä 3 Pisteet / 30

Hermosolu tiedonkäsittelyn perusyksikkönä. Muonion lukio Noora Lindgrén

Farmasian tutkimuksen tulevaisuuden näkymiä. Arto Urtti Lääketutkimuksen keskus Farmasian tiedekunta Helsingin yliopisto

Innovatiivisia lääkehoitoja. FIT Biotech Oy Tieteellinen johtaja Santeri Kiviluoto, Fil. tri, KTK

Epigeneettinen säätely ja genomin leimautuminen. Tiina Immonen Medicum, Biokemia ja kehitysbiologia

Miksi aivot hyötyvät liikunnasta?

Laskuharjoitus 4 selitykset Juha-Matti Alakoskela, jmalakos@cc.helsinki.fi

BI4 IHMISEN BIOLOGIA

Molekyylidiagnostiikka keuhkosyövän hoidossa. Jussi Koivunen, el, dos. Syöpätautien ja sädehoidon klinikka/oys

Perinnöllisyystieteen perusteita III Perinnöllisyystieteen perusteita

Biologian tehtävien vastaukset ja selitykset

WhatsApp-ryhmien luominen ja ylläpitäminen Windows Phone -laitteilla

Autoimmuunitaudit: osa 1

Sukunimi Etunimet Tehtävä 3 Pisteet / 20

Innova&ivisia lääkehoitoja. FIT Biotech Oy Tieteellinen johtaja Santeri Kiviluoto, Fil. tri, KTK

Yoshinori Ohsumille Syntymäpaikka Fukuoka, Japani 2009 Professori, Tokyo Institute of Technology

2.1 Solun rakenne - Lisämateriaalit

Solujen viestintäjärjestelmät. Katri Koli, Solu- ja molekyylibiologian dosentti Helsingin Yliopisto

Genomin ilmentyminen Liisa Kauppi, Genomibiologian tutkimusohjelma

Syöpähoitojen kehitys haja- Pirkko Kellokumpu-Lehtinen Säde- ja kasvainhoidon professori, ylilääkäri, TaY/TAYS

HPV-infektion ja kohdunkaulan syövän esiasteiden luonnollinen kulku

Epigeneettinen säätely ja genomin leimautuminen. Tiina Immonen BLL Biokemia ja kehitysbiologia

Vastaa lyhyesti selkeällä käsialalla. Vain vastausruudun sisällä olevat tekstit, kuvat jne huomioidaan

Lapsen kasvaminen ja kasvuhormoni. Opas kasvuhormonihoidosta lapsille ja vanhemmille

TÄS ON PROTSKUU! Missä yhteyksissä olet törmännyt sanaan proteiini tai valkuaisaine?

BI4 IHMISEN BIOLOGIA

Verisuonten mallintamisella täsmähoitoa laskimosairauksiin

Lääkkeen vaikutukset. Lääkemuodot ja antotavat

Anatomia ja fysiologia 1

Käsitteitä. Hormones and the Endocrine System Hormonit ja sisäeritejärjestelmä. Sisäeriterauhanen

6 GEENIT OHJAAVAT SOLUN TOIMINTAA nukleiinihapot DNA ja RNA Geenin rakenne Geneettinen informaatio Proteiinisynteesi

Entsyymit ja niiden tuotanto. Niklas von Weymarn, VTT Erikoistutkija ja tiiminvetäjä

"Geenin toiminnan säätely" Moniste sivu 13

Metsäpatologian laboratorio tuhotutkimuksen apuna. Metsätaimitarhapäivät Anne Uimari

SSLY Kortisoni. Heikki Saaren-Seppälä, HYKS

Vectibix (panitumumabi) levinneessä suolistosyövässä

Probiotic 12. PRO12-koostumus saatavana vain LR:ltä! P R O B I OO TT I NEN RAVINTOLISÄ

Alkoholi. lisää syövän vaaraa. Niillä, jotka kuluttavat säännöllisesi neljä alkoholiannosta päivässä, on. Alkoholi voi aiheuttaa ainakin

Suomalaista bioteknologiaa kansainväliseen lääkehoitoon. FIT Biotech Oy toimitusjohtaja Kalevi Reijonen Osakesäästäjien Keskusliitto

Tähän lääkkeeseen kohdistuu lisäseuranta. TIETOA DARZALEX -HOITOA SAAVALLE MULTIPPELIA MYELOOMAA SAIRASTAVALLE POTILAALLE

Miten geenitestin tulos muuttaa syövän hoitoa?

VASTAUS 1: Yhdistä oikein

Pakolliset kurssit (OL PDDLOPD%,,

Antibody-Drug conjugates: Basic consepts, examples and future perspectives

vauriotyypit Figure 5-17.mhc.restriktio 9/24/14 Autoimmuniteetti Kudosvaurion mekanismit Petteri Arstila Haartman-instituutti Patogeeniset mekanismit

Erivedge -valmisteen raskaudenehkäisyohjelma

Molekyyligeneettiset testit syövän hoidon suuntaajina. Laura Lahtinen Molekylibiologi, FT Patologia Keski-Suomen keskussairaala

Reseptoripotentiaalista (RP) aktiopotentiaaliin

? LUCA (Last universal common ancestor) 3.5 miljardia v.

Kotitehtävä. Ruokapäiväkirja kolmelta vuorokaudelta (normi reenipäivä, lepopäivä, kisapäivä) Huomioita, havaintoja?

Kipu. Oleg Kambur. Geneettisillä tekijöillä suuri merkitys Yksittäisiä geenejä on löydetty vain vähän COMT

Bioteknologia BI5. Mikrobit

måndag 10 februari 14 Jaana Ohtonen Kielikoulu/Språkskolan Haparanda

5.7. Biologia. Opetuksen tavoitteet

Solun tuman rakenne ja toiminta. Pertti Panula Biolääketieteen laitos 2012

Boliden Kokkola. vastuullinen sinkintuottaja

Miten rokottaminen suojaa yksilöä ja rokotuskattavuus väestöä Merit Melin Rokotusohjelmayksikkö

Drosophila on kehitysgenetiikan mallilaji nro 1

Tulehdus ja karsinogeneesi. Tulehduksen osuus syövän synnyssä. Tulehdus ja karsinogeneesi. Tulehdus ja karsinogeneesi. Tulehdus ja karsinogeneesi

Vallitseva periytyminen. Potilasopas. Kuvat: Rebecca J Kent rebecca@rebeccajkent.com

Neuropeptidit, opiaatit ja niihin liittyvät mekanismit. Pertti Panula Biolääketieteen laitos 2013

KEESHONDIEN MONIMUOTOISUUSKARTOITUS

Lataa Elävä solu - Pentti Tapana. Lataa

Hyvä käyttäjä! Ystävällisin terveisin. Toimitus

Perinnöllisyyden perusteita

Ravitsemuksen ABC Energiaravintoaineet - proteiinin ja rasvan rooli

Windows Phone. Sähköpostin määritys. Tässä oppaassa kuvataan uuden sähköpostitilin käyttöönotto Windows Phone 8 -puhelimessa.

Elimistö puolustautuu

Geenitekniikan perusmenetelmät

Kun älykkäät koneet ja muu teknologinen kehitys yhdistyvät asiantuntijatyössä

ENTSYYMIKATA- LYYSIN PERUSTEET (dos. Tuomas Haltia)

Kehitysbiologiassa käytetään lukuisia viekkaita kuvantamismenetelmiä

Peittyvä periytyminen. Potilasopas. Kuvat: Rebecca J Kent rebecca@rebeccajkent.com

Strategian tekeminen yhdessä

Transkriptio:

Ihmisen keho muodostuu miljardeista soluista. Vaikka nämä solut ovat tietyssä mielessä meidän omiamme, ne polveutuvat itsenäisistä yksisoluisista elämänmuodoista, jotka ovat säilyttäneet monia itsenäisen elämän piirteitä. Soluillamme ei ole mitään keskusjohtoa, vaan elimistömme tasapaino ja terveys syntyy enemmän tai vähemmän itsenäisten solujen kontrolloidessa toinen toisiaan. Niin kauan kuin solumme toimivat kurinalaisesti, elimistömme terveys ja tasapaino on turvattu. Vaara piilee solujen kyvyssä käyttäytyä kuin täysin itsenäinen elämänmuoto. Yksittäinen solu voi karata muiden solujen ylläpitämästä kurinalaisuudesta ja alkaa toteuttamaan omaa ohjelmaansa. Kun solu ei enää ota vastaan muilta soluilta tulevia viestejä, vaan tuottaa loputtomasti kopioita itsestään, siitä on tullut syöpäsolu. Syövän hoidon kannalta on olennaista ymmärtää, millä tavalla solut karkaavat ruodusta ja villiintyvät jakautumaan. Solut saavat tietoa ympäristöstään reseptorien avulla. Nämä ovat eräänlaisia molekyylitason tuntosarvia, jotka aistivat ja tunnistavat soluväleissä uivia entsyymejä, proteiineja ja hormoneja. Kun oikea proteiini ja oikea reseptori kohtaavat, solun vireystila muuttuu. Se voi siirtyä aktiivisen lisääntymisen vaiheeseen, erilaistua tietyn kudostyypin soluksi tai eliminoitua kokonaan. Tärkeä osa tätä säätelyjärjestelmää ovat kaikkien solujen pinnalta tavattavat tyrosiinikinaasireseptorit. Tyrosiinikinaasit ovat solun viestinviejiä ja ne säätelevät lukuisia eri toimintoja solujen jakautumisesta, erilaistumiseen ja ohjelmoituun solukuolemaan. Tyrosiinikinaasireseptorien poikkeava toiminta on osatekijä monissa eri syövissä. EGF-kasvutekijä reseptori tuma dna

Miten ErbB-reseptorit säätelevät normaalin solun kasvua ja kehitystä? Normaalit solut eivät voi lisääntyä, elleivät ne saa käskyä jakautua. Tämä käsky tulee usein niin sanottujen kasvutekijöiden muodossa. Kasvutekijät ovat eräänlaisia kasvuhormoneja, jotka siirtävät solun aktiivisen jakautumisen vaiheeseen. Syövän kannalta tärkeä tyrosiinikinaasireseptorien alaryhmä on niin sanottu ErbB-perhe. Näitä reseptoreita tunnetaan neljä ErbB1, ErbB2, ErbB3, ErbB4 ja ne ovat erikoistuneet tunnistamaan EGF-kasvutekijöitä. Kun EGF-kasvutekijä sitoutuu ErbB-reseptoriin, solun sisällä alkaa monimutkainen ketjureaktio. Sen lopputuloksena solut alkavat joko jakautua, erilaistua tai eliminoitua. ErbB-reseptori EGF-kasvutekijä reseptorin yläosa reseptorin häntä 1. ErbB-reseptorit ovat erikoistuneet tunnistamaan solun ulkopuolella leijuvia EGF-kasvutekijöitä. 2. Kun reseptori on tunnistanut oikean kasvutekijän, tämä sitoutuu reseptoriin ja reseptori aktivoituu. 3. Kun reseptori on aktivoitunut, se muodostaa sidoksen toisen ErbB-reseptorin kanssa. Kaikki neljä ErbB-reseptoria voivat muodostaa sidoksen toistensa kanssa. 4. Kun sidos on muodostunut, tyrosiinikinaasit aktivoituvat ja lähtevät liikkeelle solun sisällä. Ne toimivat liittämällä proteiinien pintaan fosfaattiryhmän, joka muuttaa proteiinien käyttäytymistä. jakautuminen erilaistuminen tuhoutuminen 5. Proteiinien toiminta ohjaa solun uuteen vireystilaan. Riippuen siitä mikä ErbB-reseptori on aktivoitunut tai minkä toisen ErbB-reseptorin kanssa se on muodostanut sidoksen, solu voi jakautua, erilaistua, eliminoitua apoptoottisesti tai jäädä lepotilaan. 6. Kun reseptorit ovat täyttäneet tehtävänsä, ne vajoavat solun sisään. 7. Solun sisällä reseptorit joko tuhotaan tai kierrätetään takaisin solun pinnalle.

Miten syöpä voi kehittyä tyrosiinikinaasien toiminnan kautta? Koska ErbB-reseptorit säätelevät monia solun toiminnan kannalta keskeisiä tehtäviä, niiden poikkeava toiminta voi johtaa solujen liialliseen kasvuun. Esimerkiksi neljänneksessä rintasyöpätapauksista ErbB2-reseptorin toiminta on häiriintynyt. Normaaleilta soluilta on tunnistettu kolme strategiaa, joilla ne voivat muuntua syöpäsoluksi tyrosiinikinaasireseptorien toiminnan kautta. 1. ErbB-reseptoria koodaavassa geenissä voi olla mutaatio. Esimerkiksi EGFRvIII-mutaatio aiheuttaa muutoksen reseptorin rakenteessa. Solun ulkopuolelle pilkistävän pään muoto muuttuu siten, ettei se enää tunnista EGF-kasvutekijöitä eivätkä nämä kykene enää sitoutumaan siihen. Tyrosiinikinaasit tulkitsevat tämän siten, että reseptoriin on koko ajan sitoutunut jokin kasvutekijä ja ne piiskaavat solun jatkuvaan kasvuun. 2. Reseptoreita koodaava geeni toimii muuten oikein, mutta joutuu ylikierroksille. Tämä johtaa siihen, että solun pinnalle muodostuu liikaa ErbB-reseptoreita. Kun reseptoreita on liian paljon, ne alkavat stimuloida toisiaan ja pitävät solun jatkuvasti aktiivisen jakautumisen vaiheessa. 3. Solu tuottaa itse omat kasvutekijänsä. Se vapauttaa EGF-molekyylejä solun ulkopuolelle ja nämä sitoutuvat sen omiin reseptoreihin. Näin solu ei ole enää riippuvainen ulkoisesta EGF:stä ja pääsee karkuun muiden solujen säätelyjärjestelmästä. 3

Koska syövän kehittyminen tyrosiinikinaasien toiminnan kautta on monivaiheinen prosessi, se avaa myös monia erilaisia mahdollisuuksia vaikuttaa siihen lääkkeillä. Monoklonaaliset vasta-aineet tarrautuvat reseptorin päähän. Kun reseptorin pää on tukittu, se ei enää tunnista kasvutekijöitä eivätkä kasvutekijät kykene enää sitoutumaan siihen. Tämä johtaa jakautumisen loppumiseen ja pysäyttää syövän etenemisen. Antagonistit toimivat samalla periaatteella kuin monoklonaaliset vasta-aineet, mutta ne salpaavat reseptorin pään kokonaan. Antagonisteja voidaan kehittää spesifisesti vain yhdelle reseptorityypille tai sama antagonisti voi salvata kaikkia ErbB-perheen reseptoreita. Pienimolekyyliset kinaasinestäjät toimivat reseptorien häntäpäässä. Tässä tapauksessa kasvutekijät sitoutuvat normaalisti reseptoriin ja lähettävät viestin tyrosiinikinaaseille, mutta tyrosiinikinaasit eivät koskaan lähde eteenpäin. Kun viestin kulku katkeaa, myös syövän kasvu hiipuu. Vasta-aineen mukaan voidaan panna jokin solumyrkky. Kun vasta-aine sitoutuu reseptoriin, myrkky pääsee syöpäsolun sisään ja tappaa sen. Näin lääke ei ainoastaan estä syövän etenemistä, vaan myös tuhoaa kasvaimen.

Tällä hetkellä pisimmällä ollaan monoklonaalisten vasta-aineiden ja pienimolekyylisten kinaasinestäjien kehittämisessä. Monoklonaalisia vasta-aineita on jo käytetty syövän hoidossa menestyksellisesti, mutta niillä on omat rajoituksensa. Koska monoklonaaliset vasta-aineet sitoutuvat reseptoriin kuin avain lukkoon, ne eivät tunnista mutatoituneita tai muulla tavalla poikkeavia reseptoreita. Se tarkoittaa, että ne ovat tehottomia niitä syöpiä vastaan, joissa reseptorien ulkopuolelle pilkistävä pää on jollakin tavalla muuntunut. Toisen rajoitteen muodostaa monoklonaalisten vasta-aineiden suuri molekyylikoko. Tämän vuoksi ne eivät läpäise veri-aivoestettä ja ovat siis tehottomia aivoihin muodostuneita etäpesäkkeitä vastaan. Pienimolekyyliset kinaasinestäjät kuuluvat syöpälääkkeiden seuraavaan sukupolveen ja niiden uskotaan kiertävän nämä esteet. Koska ne vaikuttavat reseptorin juuressa, ne säilyvät toimintakykyisinä riippumatta reseptorin pään muodosta. Toiseksi kinaasinestäjät ovat molekyylikooltaan riittävän pieniä läpäistäkseen veri-aivoesteen, minkä ansiosta ne voivat estää myös etäpesäkkeiden muodostumisen aivoihin. Yksi kinaasinestäjä voi myös sitoutua kahteen reseptoriin samanaikaisesti, mikä voimistaa lääkkeen tehoa. pienimolekyylinen kinaasinestäjä veri-aivoeste reseptorit