Telomere dysfunction and tumour suppression: the senescence connection

Saiba quanto vai viver!Saiba quanto vai viver!– Requer tesoura, pinça, frasco de cultura, meio, tripsinaRequer tesoura, pinça, frasco de cultura, meio, tripsina

Hayflick and Moorhead há 40 anos: 60-80 passagens– Beta galactosidase associada a senescência, vacúolos, grande, chata– Erosão telomérica = DNA Damage Response (DDR)Erosão telomérica = DNA Damage Response (DDR)

Telômeros: nascemos com 8-12 Kb, perdemos Telômeros: nascemos com 8-12 Kb, perdemos – TTAGGG TTAGGG fita rica em G livre (3’) = evento pós-replicativo fita rica em G livre (3’) = evento pós-replicativo

Substrato da elongação pela TelomeraseSubstrato da elongação pela Telomerase

– TelomeraseTelomerase TERC = molde de RNATERC = molde de RNA TERT = transcriptase reversaTERT = transcriptase reversa

– ProteínasProteínas telomeric-repeat binding factor 1 (TRF1), TRF2, RAP1, TERF1-interacting telomeric-repeat binding factor 1 (TRF1), TRF2, RAP1, TERF1-interacting

nuclear factor 2 (TIN2), TPP1 and POT1. The TPP1–POT1 heterodimer nuclear factor 2 (TIN2), TPP1 and POT1. The TPP1–POT1 heterodimer regulates telomerase access to the telomeric substrate.regulates telomerase access to the telomeric substrate.

Homo sapiens telomerase RNA component (TERC), non-coding RNAHomo sapiens telomerase RNA component (TERC), non-coding RNA

>gi|38176147|ref|NR_001566.1| Homo sapiens telomerase RNA component >gi|38176147|ref|NR_001566.1| Homo sapiens telomerase RNA component (TERC), non-coding RNA (TERC), non-coding RNA GGGTTGCGGAGGGTGGGCCTGGGAGGGGTGGTGGCCATTTTTTGTCTAACCCTAACTGAGAAGGGCGTAG GGGTTGCGGAGGGTGGGCCTGGGAGGGGTGGTGGCCATTTTTTGTCTAACCCTAACTGAGAAGGGCGTAG GCGCCGTGCTTTTGCTCCCCGCGCGCTGTTTTTCTCGCTGACTTTCAGCGGGCGGAAAAGCCTCGGCCTG GCGCCGTGCTTTTGCTCCCCGCGCGCTGTTTTTCTCGCTGACTTTCAGCGGGCGGAAAAGCCTCGGCCTG CCGCCTTCCACCGTTCATTCTAGAGCAAACAAAAAATGTCAGCTGCTGGCCCGTTCGCCCCTCCCGGGGA CCGCCTTCCACCGTTCATTCTAGAGCAAACAAAAAATGTCAGCTGCTGGCCCGTTCGCCCCTCCCGGGGA CCTGCGGCGGGTCGCCTGCCCAGCCCCCGAACCCCGCCTGGAGGCCGCGGTCGGCCCGGGGCTTCTCCGG CCTGCGGCGGGTCGCCTGCCCAGCCCCCGAACCCCGCCTGGAGGCCGCGGTCGGCCCGGGGCTTCTCCGG AGGCACCCACTGCCACCGCGAAGAGTTGGGCTCTGTCAGCCGCGGGTCTCTCGGGGGCGAGGGCGAGGTT AGGCACCCACTGCCACCGCGAAGAGTTGGGCTCTGTCAGCCGCGGGTCTCTCGGGGGCGAGGGCGAGGTT CAGGCCTTTCAGGCCGCAGGAAGAGGAACGGAGCGAGTCCCCGCGCGCGGCGCGATTCCCTGAGCTGTGG CAGGCCTTTCAGGCCGCAGGAAGAGGAACGGAGCGAGTCCCCGCGCGCGGCGCGATTCCCTGAGCTGTGG GACGTGCACCCAGGACTCGGCTCACACATGC GACGTGCACCCAGGACTCGGCTCACACATGC

Complexo armaduraComplexo armadura

telomeric repeat-binding factor 1 (TRF1, also known as TERF1)telomeric repeat-binding factor 1 (TRF1, also known as TERF1) TRF2 (also known as TERF2)TRF2 (also known as TERF2) TERF1-interacting nuclear factor 2 (TIN2, also known as TERF1-interacting nuclear factor 2 (TIN2, also known as

TINF2) TINF2) protection of telomeres 1 (POT1)protection of telomeres 1 (POT1) the POT1- and TINF2- interacting protein (TPP1, also known as the POT1- and TINF2- interacting protein (TPP1, also known as

ACD)ACD) transcriptional repressor/activator protein RAP1 (also known as transcriptional repressor/activator protein RAP1 (also known as

TERF2-interacting protein (TERF2IP)TERF2-interacting protein (TERF2IP)

Perda de proteínas do complexoPerda de proteínas do complexo (DNA telomérico na fusão) (DNA telomérico na fusão) erosão erosão

Encurtamento dispara DDREncurtamento dispara DDR

Ativação em células senescentes DNA damage response– phosphorylated γ-H2AX– p53-binding protein 1 (TP53BP1)– NBS1 (also known as nibrin)– MDC1– CHK2– Indução de p21 e p16 senescência– Ativação de ATM (Chk1) e ATR (Chk2)p53-P | mdm2 p21– Ativação de apoptose

Muitas localizadas em foco telomérico disfuncional Disfunção promove re-entrada em proliferação Célula sem p53 e Rb divide mais...

– e encurta muuuuuito o telômero!!!– Crise, rearranjos cromossômicos, telomerase!

Lucas e LeoLucas e Leo

Na Na sexta geraçãosexta geração sem TERC a coisa fica feia. sem TERC a coisa fica feia.– Pele, sangue, reproduçãoPele, sangue, reprodução– Atrofia testicular é evitada por perda de p53Atrofia testicular é evitada por perda de p53– Perda de p53 na sexta geração imita tumores em velhosPerda de p53 na sexta geração imita tumores em velhos

Pele, mama, intestinosPele, mama, intestinos

Um tumor do bão refaz vc em Um tumor do bão refaz vc em dois mesesdois meses..

Cruzamentos de camundongosCruzamentos de camundongos– P16 p19 -/- com terceira geração dá muito tumor (UV, 64%)P16 p19 -/- com terceira geração dá muito tumor (UV, 64%)– Já com geração 6, telômero muito curto, reduz (31%, p53 intacta)Já com geração 6, telômero muito curto, reduz (31%, p53 intacta)

Telômero funcional Telômero funcional senescência e apoptose senescência e apoptose inibição tumor inibição tumor

Papel da senescência telomérica como supressora de tumor

Myc induzido, cruzado com muitas gerações:Myc induzido, cruzado com muitas gerações:– Tumorogênese reduzida (controle: linfoma em 200 dias)Tumorogênese reduzida (controle: linfoma em 200 dias)

G1 G1 Stem cells Stem cells +bcl2 +bcl2 tumores em seis semanas tumores em seis semanas G6 G6 +bcl2 +bcl2 nenhum tumor até 100 dias! ( nenhum tumor até 100 dias! (SA-β-Gal)

Logo, telômero curto pode produzir senescência independente de apoptose

TP53 R172P: TP53 R172P: – não induz apoptosenão induz apoptose– Induz senescência (Induz senescência (SA-β-Gal) via depleção de TRF2) via depleção de TRF2

Apoptose e senescência como supressores! (Apoptose e senescência como supressores! (becapebecape))

Terapias com telômero como alvoTerapias com telômero como alvo(ops... requer p53! Só 50% dos tumores...)(ops... requer p53! Só 50% dos tumores...)

B1BR1532 é um anti-telomeraseB1BR1532 é um anti-telomerase– Encurta telômero em células de fibrosarcomaEncurta telômero em células de fibrosarcoma– Diminui tumorogênese em reimplantesDiminui tumorogênese em reimplantes

GRN1631 é antisense de TERCGRN1631 é antisense de TERC– Inibe metástases em pulmão originadas de mamaInibe metástases em pulmão originadas de mama

TPP1 e POT1 da armadura são alvosTPP1 e POT1 da armadura são alvos– O loop t forma quadrifita (G4) que ativa forte DDRO loop t forma quadrifita (G4) que ativa forte DDR

Camundongos suportam papel de senescência in vivo na Camundongos suportam papel de senescência in vivo na supressão de tumores induzida por encurtamento teloméricosupressão de tumores induzida por encurtamento telomérico

Surpresa: pouco papel de apoptose, independente de Surpresa: pouco papel de apoptose, independente de senescência.senescência.

Mas senescência é via p53 e p21 Mas senescência é via p53 e p21 DDR DDR