Hoorcollege 1: GST’s & Drug Metabolisme
Dinsdag 2 juni 2020, Chris Vos.
Glutathione S-Transferases (GST’s): voor of tegen kanker?
- Plus: Beschermen tegen krijgen van kanker (onschadelijk maken van schadelijke stoffen)
- Min: Bevorderen resistentie tumorcellen tegen therapie: remmen van apoptosis & onschadelijk maken van
cytostatica. (Wanneer je behandeld wordt, dan heeft het juist een remmende werking).
Heb je het gen niet: dan ben je ‘GSTM1 null’, heb je het wel: dan ben je ‘GSTM1 non-null’. Mensen zonder dit gen hebben
een betere kans op overleven.
Reductionisme= gist kan je makkelijk manipuleren, het groeit snel, lijkt op de menselijke cel, het is goed vergelijkbaar.
Expressie humaan GST in gist:
- Benodigdheden: gist, hGST DNA, stabiele overerving hGST in gist (net als een chromosoom)
- Controle op: aanwezigheid hGST (h=humaan), activiteit
- Voordeel gist: zwart-wit-beeld of afwezigheid hGST (reductionist)
- Nadeel gist: geen menselijke cel (rol in apoptose regulatie)
Expressie hGST: gist PGK1 promotor met hierachter de hGST. De promotor kan ervoor zorgen dat er synthese plaats vindt
van de hGST.
ApE: software waarmee je sequenties een kleur/functie kan geven, vertalen
in eiwitten, analyseren, voorspellen wat voor patroon je krijgt (uniek).
P450: geneesmiddelen omzetten in meer hydrofielen metabolieten die
door het lichaam kunnen worden uitgescheiden. Sommige geneesmiddelen
worden omgezet in reactieve metabolieten, zij kunnen veel schade
toebrengen zonder dat je dat wilt.
GSH: voorkomt dat deze metabolieten veel schade toe brengen, ze maken
ze inactief. Er zijn verschillende types GST’s waarmee kan worden
samengewerkt: GST M1: absent in 45% of population, GST T1: absent in 20% of population, GST P1: Ile105Val mutants 2-7%
of population.
Verschillende rollen GST afhankelijk van het gen:
1. GSH- conjugatie catalysatie
2. Peroxidase: Peroxide + 2GSH GSSG + alcohol of water.
Rol in verminderen ROS (zuurstofradicalen, oa belangrijk in radiotherapie)
3. Protein S-glutathionylation (GST-P)
Het wordt tijdelijk beschermd door er GSH aan te koppelen, dit kan later ook weer weg gehaald worden.
4. Cellulair signaling (GST-A, -M, -P): bepaalde eiwitten kunnen een complex aangaan met bepaalde kinases en dit
leidt tot apoptose. Dit wil je juist bij kanker cellen.
Samenvatting GST’s:
, - GTS’s zijn belangrijke fase II ontgiftende enzym families. Ze spelen een rol bij (tumor) cellen in diverse manieren:
o Conjugeren elekrofielen (meestal isoformen)
o Verminderen hydroperoxiden (As, Ts, K1, etc)
o (De)glutathionylering catalyseren (P1 en O1)
o Signaleren pathway regulatoren (P1, M1 en A1)
- Veel studies tone naan dat GST’s een beschermende rol spelen bij kankerverwekkende stoffen (‘carcinogenen’),
alkylerende reagentia, hepatotoxische medicijnen, etc.
Biotransformatie enzymen: (voornamelijk de rode zijn belangrijk)
Lotgevallen van geneesmiddelen in lichaam:
- ADMET= Absorptie, distributie, metabolisme (=biotransformatie), excretie, toxiteit.
- Lever bevat veel fase I en II enzymen, dit maakt het onschadelijk.
Rol van biotransformatie enzymen in geneesmiddel metabolisme:
deze
enzymen moet je kennen!
Elke tumor is uniek en elke patiënt is uniek, hierdoor
zijn er veel variaties in enzymen.
Benzo[a]pyreen zit in: koolteer, uitlaatgassen (vooral diesel), tabaksrook, marihuanarook, houtrook.
CYP2D6:
- 5-10% slecht metabolisme
- 80% normaal metabolisme
- 1-8% super metabolisme
Genetisch polymorfisme van menselijke P450’s:
, Naamgeving:
Voorspelbare toxiciteit: Elke patiënt ondervindt orgaanschade bij een hoge dosis (ook bij paracetamol). Het leidt tot te veel
NAPQI, hierdoor ontstaat er leverschade. Bij veel leverschade kunnen patiënten overlijden aan een overdosis
geneesmiddel.
Ongevoelige mensen: opgenomen stabiele metabolieten. Het lichaam beschermt de patiënt voor de hoge doseringen.
Gevoelige mensen: opgenomen bioactivatie reactieve metabolieten eiwit modificatie (oxidatie, covalente binding)
toxiciteit schade.
Tamofixen: Wordt toegediend bij borstkanker. Hierbij is het belangrijk om te weten hoe gevoelig de patiënt is, anders werkt
het geneesmiddel niet optimaal.
Cisplatin: Effectieve stof om DNA schade aan te brengen (selectief bij bepaalde cellen). Wanneer er zo veel DNA schade is,
sterft de cel. Hiermee kan je tumor cellen verwijderen.
Vector (V) + insert (I, ze hebben ‘sticky ends’ die precies passen op de vector qua basenparen) VI (dmv DNA ligase +
ATP). De orientatie gebeurt random, je moet ervoor zorgen dat dit correct gebeurt. Anders wordt de non-coding or
template strand gelezen
Hoorcollege 2: Moleculaire basis kanker
woensdag 3 juni 2020, Chris Vos.
Leerdoelen:
- Inzicht in hoe kanker ontstaat en zich kan ontwikkelen.
- Verworden eigenschappen van een kankercellen kennen met voorbeelden.
- Rol van oncogenen en tumor suppresor genen in kanker (bekend met belangrijke genen als cMyc, pRB, p53,
BRCA1/2, Her2, Bcr-Abl, RAS)
- Type mutaties in oncogenen en tumor supressor genen (begrip van Gain-of-function/Loss-of-function)
- Kennis van (gerichte) behandelingen
Kanker:
- is het gevolg van toevallige veranderingen in meerdere genen, waarvan elk een essentiële eigenschap bepaald.
- Micro-evolutie proces, kanker-kritieke genen, preventie & behandeling
- Organisme= sociaal netwerk van cellen die zich voor elkaar opofferen
- Tumor= asociaal, survival of the fittest
Genetische veranderingen: onderliggende zaak
- Chemische stoffen, straling, virussen, foutjes bij de DNA vermenigvuldiging.
- Dit veroorzaakt veranderingen in genetische code.
- Daarmee verandert de structuur en/of hoeveelheid van eiwitmoleculen.
Klonale evolutie:
