Paola E. Leone. Ph.D.¹’ ²
¹Red Iberoamericana para la Investigación del Mieloma Múltiple (REDIMM), ²Grupo de Estudio Latinoamericano de Mieloma Múltiple (GELAMM)
El cáncer es producto de una proliferación celular descontrolada que le convierte en la primera causa de morbi-mortalidad en Ecuador; al especificar cada tipo de cáncer, grupo etario y género las tasas de incidencia y mortalidad varían. Desde el punto de vista genético, en el cáncer intervienen genes: oncogenes, genes supresores de tumor, genes de reparación del ADN y genes de apoptosis, miRNAs y fenómenos epigenéticos. Las alteraciones del ADN, mutaciones o variantes, pueden tener diferente significado clínico: benigna, probablemente benigna, significado incierto, probablemente patogénica y patogénica.
En Ecuador a lo largo de 30 años hemos estudiado algunos tipos de cáncer como leucemias, sistema nervioso central: meningioma, neurinoma, ependimoma y astrocitoma, retinoblastoma, linfomas, cuello uterino, gástrico, próstata, vejiga, pulmón, mama, tiroides, colon, piel y mieloma múltiple, describiendo la frecuencia de mutaciones en genes asociados a cada tipo además de describir 19 variantes nuevas en 7 genes. La experiencia nos ha llevado a plantear un algoritmo de diagnóstico e investigación del cáncer que a continuación presento tomando como ejemplo, el mieloma múltiple, un cáncer hematológico (Figura 1).
Figura 1. Algoritmo de diagnóstico e investigación de cáncer.
El algoritmo inicia con la elaboración de un examen físico e historia clínica completa, contar con los exámenes de laboratorio clínico y pruebas complementarias, y los estudios genéticos y genómicos. El trabajo actual de un laboratorio exige la utilización de técnicas muy informativas y sobre todo que permitan trabajar a partir de escaso material biológico y en poco tiempo. Es así, que el algoritmo va desde la citogenética convencional a la genómica. Brindar el asesoramiento genético, realizar el seguimiento genético y plantear posibles dianas terapéuticas.
El estudio del cáncer requiere contar con una historia clínica detallada para la posterior correlación entre los datos clínicos y genéticos, esto incluye pruebas de laboratorio clínico y complementarias (Figura 2) con las que se puede hacer el estadiaje del mieloma.
Figura 2. Algunas de las pruebas diagnósticas de mieloma múltiple.
El estadiaje muestra la cantidad de mieloma según algunos parámetros como la beta 2 microglobulina y la albúmina en el sistema internacional de estadiaje (Figura 3).
Figura 3. Sistema Internacional de Estadiaje (ISS) del mieloma múltiple.
Sin embargo, en Ecuador se sigue empleando el estadiaje de Durie-Salmon (Figura 4) basado en valores de hemoglobina, calcio y proteína M, y lesiones óseas.
Figura 4. Sistema de estadiaje Durie-Salmon.
Los estudios de citogenética convencional y citogenética molecular (FISH) permiten clasificar el mieloma en hiperdiploide o no-hiperdiploide con daño estructural, lo cual está relacionado con el mejor o peor pronóstico respectivamente.
Al comparar los datos obtenidos de la citogenética convencional y de la citogenética molecular en estudios multicéntricos de Ecuador y España (Figura 5) se observan diferencias significativas que responden al tipo de muestra empleada en los análisis. En Ecuador se trabaja con la muestra de médula ósea total mientras que en España se emplea la muestra de células plasmáticas seleccionadas.
En Ecuador hay aproximadamente 22 citómetros de flujo en instituciones de todo el país, sin embargo, no hay equipos de separación celular, lo que plantea la necesidad de adquirir el equipo.
Figura 5. Datos de citogenética convencional y citogenética molecular en Ecuador y España.
De las primeras sondas de FISH: RB, IgH y TP53, en Ecuador se ha avanzado en la citogenética molecular. Desde 2016 se puede definir el tipo de translocación: t(4;14), t(6;14), t(11;14), t(14;16) y t(14;20) y desde 2018 se ha introducido una batería de 18 sondas que incluyen regiones de pérdidas y ganancias, la cual se ha ofrecido de forma gratuita a todos los hematólogos del país en eventos científicos como en medios de comunicación.
Los análisis del genoma del mieloma múltiple han evidenciado alteraciones en el número de copias cromosómicas como ganancias, pérdidas (homocigóticas y heterocigóticas), deleción bialélica, y pérdidas de heterocigosis debido a pérdidas y a disomía y trisomía uniparental, que se correlacionaron con el nivel de expresión génica. Estas alteraciones afectan principalmente a vías celulares de quinasas.
Para delimitar el número de genes a analizar por secuenciación convencional o Sanger se aplicaron diferentes herramientas bioinformáticas que permitieron priorizar una lista de genes.
Al secuenciar estos genes se identificaron alteraciones y se estableció la frecuencia de éstas en los enfermos ecuatorianos con este cáncer, además se describieron tres variantes nuevas en tres genes.
Al establecer correlaciones entre los datos clínicos con los genéticos primero analizamos el componente de ancestría de los pacientes detectando que los enfermos de mieloma múltiple tienen mayor porcentaje de componente nativoamericano, con una edad más temprana de presentación, diferente frecuencia de la proteína M, sin antecedentes previos de gammapatía monoclonal de significado incierto y el doble de afectación en hombres que en mujeres. En cambio, en los pacientes ecuatorianos con mayor componente europeo, la edad de desarrollo del cáncer y la relación de género es similar a lo descrito en población caucasoide.
En cuanto al seguimiento de los pacientes, se ha estudiado el genoma completo por arrays de mapeo genético para evidenciar alteraciones típicas de la recaída, la inestabilidad genética por ensayo Cometa, y arrays de expresión para evaluar los niveles de ARN en respuesta al tratamiento. La aplicación de la secuenciación masiva de genes, NGS, y ciertas sondas de FISH han permitido identificar pacientes elegibles o no al trasplante de médula como tratamiento.
La aplicación del algoritmo, desde la citogenética convencional, la citogenética molecular con la FISH, Cometa y Cometa_FISH, el estudio del genoma con arrays y NGS, y la validación con otros estudios genéticos para evidenciar eventos de mutación y metilación, permiten contribuir al diagnóstico del mieloma múltiple, a la clasificación del mismo que se correlaciona con el pronóstico y a la respuesta a tratamiento.
Esta aplicación ordenada de pruebas ha permitido también contribuir al establecimiento de dianas terapéuticas como fue el estudio de la vía celular de CDKN2C y las quinasas CDK4 y CDK6 dianas de la molécula PD-0332991, hoy conocida como Palbociclib. También se han realizado estudios con muestras de piel de pacientes para generar células madre pluripotentes inducidas sin alteraciones citogenéticas que pudieron ser diferenciadas a células madre hematopoyéticas y que en el futuro podrían emplearse en el trasplante.
En cuanto al trabajo con mieloma múltiple en Iberoamérica, contamos con una Red Iberoamericana para la Investigación de Mieloma Múltiple (REDIMM) de la cual Ecuador tiene la coordinación general (Figura 6) y en Latinoamérica, el Grupo de Estudio Latinoamericano de Mieloma Múltiple (GELAMM). Intercambiamos información sobre la situación epidemiológica, pruebas de laboratorio clínico, estudios genéticos y genómicos, tipos de tratamiento y datos de supervivencia en cada una de las instituciones miembros. El objetivo es poder estandarizar el algoritmo en todos los países de la región.
Figura 6. Miembros de la Red Iberoamericana para la Investigación de Mieloma Múltiple (REDIMM).
Referencias
Cueva P, Yépez J, Tarupi W. Eds. Registro Nacional de Tumores: Epidemiología del Cáncer en Quito 2011-2015. Quito; 2019.
The ICGC/TCGA Pan-Cancer Analysis of Whole Genomes Consortium. Pan-cancer analysis of whole genomes. Nature. 2020; 578,82-93.
Paz-y-Miño C, Leone PE. Three novel somatic mutations in the NF2 tumor suppressor gene [g816T>A; g1159A>G; gIVS11-1G>T]. Hum Mutat. 2000; 15(5), 487.
Leone PE, Mendiola M, Alonso J, Paz-y-Miño C, Pestaña A. Implications of a RAD 54 L polymorphism (2290 C/T) in human meningiomas as a risk factor and/or a genetic marker. BioMed Central Cancer. 2003; 3, 6.
Leone PE, Vega ME, Jervis P, Pestaña A, Alonso J, Paz-y-Miño C. Two new mutations and three novel polymorphisms in the RB1 gene in Ecuadorian patients. J Hum Genet. 2003; 48(12), 639-41.
Zavala G, Montesdeoca B, Paz-y-Miño C, Leone PE. Evaluación de polimorfismos del gen AKT1 en la población ecuatoriana con mieloma múltiple. Rev Ecuat Med Eugenio Espejo. 2016; 5(6), 24-35.
Gutiérrez B, Montesdeoca B, Zavala G, Carrera C, Paz-y-Miño C, Leone PE. Evaluación de polimorfismos de los genes AURK-A, AURK-B y CCND1 en la población ecuatoriana con mieloma múltiple. Rev Ecuat Med Eugenio Espejo. 2017; 7(8), 45-53.
Leone PE, Montesdeoca B, Chiluiza D, Morales I, Sánchez ME, Buenaño ME, Cevallos F, Espín VH, Ocampo L, Paz-y-Miño C. Datos de Ecuador en la Red Iberoamericana para la Investigación de Mieloma Múltiple. Rev Oncología. 2013; 23(1), 7-16.
Catalina P, Pulgarín A, Elosua C, Díaz de la Guardia R, Blancas I, Couto C, Del Castillo S, Fernández D, García-Puche JL, González J, González T, Martín Sánchez J, Martino ML, Pérez O, Ríos E, Vahí M, Leone PE. Contribución de otras técnicas genéticas en el estudio de casos de mieloma con cariotipo complejo de difícil caracterización. Haematologica (ed. Esp.). 2011; 96 (sup 2), (PB-19).
Leone PE, Cabrera-Andrade A, García-Cárdenas JM, González DA, Guevara-Ramírez P, López-Cortés A, Zambrano AK, Paz-y-Miño C. Ancestry Study in Ecuadorian Population with Multiple Myeloma. Forensic Sci Int. 2017; 6, e435-6.
Leone PE, Abello Polo V, Alvarado CG, Alvarez Vera JL, Borelli G, Cabrera Aguilar W, Carranza Orellana MR, Castro Uriol D, Espinoza Zamora JR, Falcón de Vargas A, Gabús R, Guerrero Alva I, Leone AF, Monsalve Moreno M, Motta Guerrero R, Riva E, Rivera I, Slavutsky I, Stanganelli C, Paz-y-Miño C, a nombre de la Red Iberoamericana para la Investigación de Mieloma Múltiple (REDIMM). Genética del Mieloma Múltiple en Latinoamérica. J Basic Appl Genet. 2019; 30(1)(Suppl.), 203.