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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



Grimwade et al.



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


� Pronóstico: Importante valor pronóstico

� Tratamiento: Terapia adaptada al riesgo

Implicaciones del cariotipo en la LMA


Alteraciones Moleculares en LMA

Schlenk R et al. N Engl J Med 2008;358:1909-1918


� Conocimiento de la leucemogénesis

� Pronóstico

- Fundamentalmente en CN

� Tratamiento

- Terapia adaptada al riesgo

- Terapia frente a dianas concretas

Implicaciones anomalías moleculares


� 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


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


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


� Fosforilación de residuos serina/treonina

� Fosforilación de residuos tirosina

Tipos de fosforilación


Ligando

SeñalVía señalización(factores detranscripción)

Proteínacitoplasma

Control génico

PROLIFERACIÓN

P

P

Funcionamiento de FLT3

Vía señalización(factores detranscripción)

Proteínacitoplasma

Control génico

PROLIFERACIÓN

P

P


Proteínacitoplasma

Control génico

PROLIFERACIÓN

P

P


Proteínacitoplasma

Control génico

PROLIFERACIÓN

P

PP

P

P


� Ras/quinasa mitógena-activada (MAPK)

� Quinasa Janus 2 (JAK2)/STAT5

� Quinasa fosfatidilinositol 3/AKT

Vías de señalización que activa FLT3


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


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


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


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


Proteínacitoplasma

Control génico

PROLIFERACIÓNP


� 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


� 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


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


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


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


� 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?


� 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?


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)


� 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


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


Mutaciones de NPM1



nucleolar

NES NES

T288

T290

EXPORTINA-1



nucleolar

NES NES

MT288

MT290

EXPORTINA-1

NES

Localización en 5q35. Mutaciones en exón 12 (inserción 4 pb en posición 960)

X

X


¿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%)


� 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


� 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

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