Implicación de los Estudios Genéticos y Moleculares en la ... · Mutaciones en la región...
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Trabajo Final de Carrera- Belén Aparicio Ruiz
Implicación de los Estudios
Genéticos y Moleculares en la LMA
Alteraciones en Proliferación y
Diferenciación
Federico Moscardó
Alteraciones citogenéticas y moleculares en LMA
Alteraciones Citogenéticas en LMA
-5/del(5q), -7/del(7q), abn(3q), 20q, 21q, 17p, t(6;9), t(6;22), cariotipos complejos con ≥ 3 (5) anomalías
Desfavorable
Normal, +8, +21, abn(11q23),del(9q), otras
Intermedio
t(8;21)
inv(16)Favorable
Alteraciones CitogenéticasGrupos pronóstico
Alteraciones citogenéticas y moleculares en LMA
Alteraciones Citogenéticas en LMA
806040200
1,0
,8
,6
,4
,2
0,0
Standard Risk
Intermediate Risk
High Risk
P = 0,007
Moscardó et al.
DFS for patients treated with APBSCT-BEA
Alteraciones citogenéticas y moleculares en LMA
� Pronóstico: Importante valor pronóstico
� Tratamiento: Terapia adaptada al riesgo
Implicaciones del cariotipo en la LMA
Alteraciones citogenéticas y moleculares en LMA
Alteraciones Moleculares en LMA
Schlenk R et al. N Engl J Med 2008;358:1909-1918
Alteraciones citogenéticas y moleculares en LMA
� Conocimiento de la leucemogénesis
� Pronóstico
- Fundamentalmente en CN
� Tratamiento
- Terapia adaptada al riesgo
- Terapia frente a dianas concretas
Implicaciones anomalías moleculares
Alteraciones citogenéticas y moleculares en LMA
� Mutaciones de Clase I
- Proliferación y supervivencia
- FLT3, c-KIT o RAS
� Mutaciones de Clase II
- Bloqueo diferenciación y autorenovación
- CEBPA, NPM1 o p53
Clases de mutaciones: Cooperación
Alteraciones citogenéticas y moleculares en LMA
Artritis Reumatoide (AR)Artritis Reumatoide (AR)Proliferación: FLT3 como RTK
5 dominios extracelulares Ig-like
Dominio de membrana
Dominio yuxtamembrana
Dominios tirosín-quinasa
Insert quinasa
Asa de activación
Alteraciones citogenéticas y moleculares en LMA
Artritis Reumatoide (AR)Artritis Reumatoide (AR)Señalización celular: fosforilación
Proteínadefosforilada
Proteínafosforilada
Proteínaquinasa
Fosfoproteínafosfatasa
Pi
H2O
Alteración de la actividadenzimática
Formación factoresde transcripción
activos
ATP
ADP
OH
O P
Control génico
Alteraciones citogenéticas y moleculares en LMA
� Fosforilación de residuos serina/treonina
� Fosforilación de residuos tirosina
Tipos de fosforilación
Alteraciones citogenéticas y moleculares en LMA
Ligando
SeñalVía señalización(factores detranscripción)
Proteínacitoplasma
Control génico
PROLIFERACIÓN
P
P
Funcionamiento de FLT3
Vía señalización(factores detranscripción)
Proteínacitoplasma
Control génico
PROLIFERACIÓN
P
P
Vía señalización(factores detranscripción)
Proteínacitoplasma
Control génico
PROLIFERACIÓN
P
P
Vía señalización(factores detranscripción)
Proteínacitoplasma
Control génico
PROLIFERACIÓN
P
PP
P
P
Alteraciones citogenéticas y moleculares en LMA
� Ras/quinasa mitógena-activada (MAPK)
� Quinasa Janus 2 (JAK2)/STAT5
� Quinasa fosfatidilinositol 3/AKT
Vías de señalización que activa FLT3
Alteraciones citogenéticas y moleculares en LMA
Artritis Reumatoide (AR)Artritis Reumatoide (AR)Vía Ras/MAPK: Visión general
PP
PP
Ras
GRB
SOS Raf
Ras GDP GTP
MEK MEK
PP
ERK ERK
PP
NÚCLEO
FT FT
PP
FT
PP
Transcripción y Proliferación
Alteraciones citogenéticas y moleculares en LMA
Vía PI3/AKT: Visión general
PI3K
Cbl
AKT
Transcripción
PIP3PI3K
PIP3
PIP3 PIP3
AKT
PP
PP
PP
PIP2 PDK1
Compuesto de la membranaSustrato de PI3K
Segundo mensajero
Quinasa de membrana
Alteraciones citogenéticas y moleculares en LMA
Vía JAK/STAT: Visión general
P
PPSTAT STAT
P
PP
STAT
STAT
PP
STAT
Factor de Transcripción
ADN
NÚCLEO
Vía de señalización directa al núcleo
Alteraciones citogenéticas y moleculares en LMA
Artritis Reumatoide (AR)Mutaciones de FLT3
Duplicaciones en tándem (ITD)
• Exones 14 y 15 de JMD
• Length mutations (3 - 400 nt)
• 25 - 35% de las LMA
Mutaciones puntuales (TKD)
• Codones D835 y/o I836
• 5 - 10% de las LMA
PPP
Vía señalización(factores detranscripción)
Proteínacitoplasma
Control génico
PROLIFERACIÓNP
Alteraciones citogenéticas y moleculares en LMA
� Se expresa en progenitores mieloides y linfoides
� Se pierde la expresión con la maduración
� Modelos murinos
- FLT3 ITD induce mieloproliferación
- FLT3 TKD induce enfermedad linfoide oligoclonal
- Ninguno induce leucemia por sí mismo
� Probables eventos secundarios cooperantes
Implicaciones FLT3: Leucemogénesis
Alteraciones citogenéticas y moleculares en LMA
� Las FLT3 ITD implican peor pronóstico en LMA-CN
� No está claro del todo el pronóstico de FLT3 TKD
� Detalles del valor el pronóstico de FLT3 ITD
- La mutación “per se” o la carga mutacional?
- Punto de corte de la ratio?
- Homocigotos especialmente malos?
Implicaciones FLT3: Pronóstico
Alteraciones citogenéticas y moleculares en LMA
Implicaciones FLT3: Tratamiento
Descenso de blastosRecidiva
Refractario14 AMLCEP701Smith
5 descenso de blastosTratados29 AML
67 añosSU11248O’Farrell
1 CRi y 7 PRRefractarios
Unfit43 AMLSU5416Fiedler
2 PR
1 mejoría hematológica
Recidiva
Refractario
33 AML
64 añosSU5416Giles
RespuestaEstatusPacientesFármacoAutor
Alteraciones citogenéticas y moleculares en LMA
Implicaciones FLT3: Tratamiento
Descenso de blastos en dos casos
Alto riesgo39 AML
70 añosMLN518De Angelo
Descenso de blastos en 8 casos
No tratados27 AML ancianos
CEP701Knapper
6 RP o morfológicasRefractarios15 AMLSU11248Fiedler
Descenso blastos en 14 (en 6 > 50%)
Recidiva
Refractario19 AMLPKC412Stone
RespuestaEstatusPacientesFármacoAutor
Alteraciones citogenéticas y moleculares en LMA
Diferenciación mieloide: CEBPα
CEBPα
CEBPα
ADN
Dominios de Transactivación
Cremallera de leucina para la dimerización
Dominio de unión al ADN
� Se trata de un factor de transcripción clave para diferenciación mieloide
� Expresado fundamentalmente en células mielomonocíticas
� Inhibidor de la expresión de cMYC: permite diferenciación
� Permite la expresión de genes de línea granulocítica
� Sinergia con otros genes de diferenciación mieloide como la familia CBF
Alteraciones citogenéticas y moleculares en LMA
� Ratones defectuosos en CEBPα no tienen diferenciación granulocítica
� Su defecto no afecta a otras líneas
� Favorece el proceso leucémico por bloqueo de la diferenciación
¿Qué sucede si se altera CEBPα?
Alteraciones citogenéticas y moleculares en LMA
� Disminución de la expresión en LMA AML1-ETO
- Expresión condicional mantiene granulocítica
� Disminución de la traslación de mRNA por BCR-ABL
- Posible papel en paso a fase blástica
� Mutaciones en el gen situado en 19q13.1
- Principal alteración en LMA no CBF
¿Cómo se inactiva CEBPα?
Alteraciones citogenéticas y moleculares en LMA
Mutaciones en CEBPα
CEBPα
CEBPα
ADN
Mutaciones en la región N-terminal
Implican una proteína de 30-kDa con actividad dominante negativa sobre la normal de 42-kDa
Mutaciones en la región C-terminal
Alteran directamente el dominio de unión al ADN y/o la dimerización de la proteína
(cuando la fase entre el domino básico y la cremallera de leucina es alterada por la
inserción o deleción de nucleótidos la unión al ADN se altera o se elimina)
Alteraciones citogenéticas y moleculares en LMA
� Leucemogénesis por alteración de la diferenciación
� Pronóstico favorable (mutaciones bialélicas)
� Aproximaciones terapéuticas
- ATRA incrementa expresión de RNAm y proteína
- CDDO incrementa la ratio p42/p30 de CEBPα
- Inhibidores de MEK1/2 en casos de BCR-ABL
- Terapia génica con vectores lentivirales como VP22
Implicaciones de CEBPα
Alteraciones citogenéticas y moleculares en LMA
Ciclo celular y apoptosis: NPM1
� También llamada fosfoproteína nucleolar B23 o numatrina
� Nucleolar pero se traslada entre el núcleo y el citoplasma
� Proteína multifuncional
- Chaperona que impide agregación proteica en el nucleolo
- Participa en la duplicación del centrosoma (diana de CDK2/ciclina E)
- Participa en la regulación del ciclo celular
Dominio dedimerización
Señal nuclearSeñal
nucleolar
NES NES
T288
T290
EXPORTINA-1
Alteraciones citogenéticas y moleculares en LMA
Mutaciones de NPM1
Dominio dedimerización
Señal nuclearSeñal
nucleolar
NES NES
T288
T290
EXPORTINA-1
Dominio dedimerización
Señal nuclearSeñal
nucleolar
NES NES
MT288
MT290
EXPORTINA-1
NES
Localización en 5q35. Mutaciones en exón 12 (inserción 4 pb en posición 960)
X
X
Alteraciones citogenéticas y moleculares en LMA
¿Qué suponen mutaciones de NPM1?
� Los triptófanos de región C-terminal localización nucleolar (se pierden)
� La proteína mutada NPM1 se localiza en el citoplasma de forma aberrante
� Incidencia del 30% en LMA del adulto, fundamentalmente en CN (50%)
Alteraciones citogenéticas y moleculares en LMA
� Leucemogénesis por alteración de ciclo celular y apoptosis
� Pronóstico favorable en función de FLT3
- NPM1 con FLT3 negativo
- NPM1 con baja carga mutacional de FLT3?
� Aproximaciones terapéuticas como el ATRA
Implicaciones de NPM1
Alteraciones citogenéticas y moleculares en LMA
� Las alteraciones moleculares son eventos clave en la leucemogénesis
� Existen múltiples anomalías, algunas son eventos secundarios
� Es posible que el proceso leucémico dependa de la cooperación de muchas alteraciones
� Se alteran múltiples vías celulares, lo que complica el desarrollo de tratamientos
� Condicionan una gran heterogeneidad de la LMA
Conclusiones