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Introducción
La leucemia linfoblástica aguda (LLA), el cáncer infantil más
común, ha sido un emblema del progreso médico, y se han logrado
mejoras sostenidas en el porcentaje de curación en los últimos
50 años. Actualmente el 80 por ciento de los pacientes tiene un
tiempo de supervivencia libre de la enfermedad de 5 años.
Comprender la genética molecular tiene una función cada vez más
importante en la optimización de la terapia para la LLA
pediátrica, y es necesario definir distintos subgrupos de
pronóstico en los cuales se puede adaptar la terapia para que se
evite a los pacientes de bajo riesgo una toxicidad innecesaria,
mientras que los pacientes de alto riesgo reciben la terapia
intensiva que pueda permitir la curación.
Factores de pronóstico
La edad y el recuento de linfocitos (RL)
son dos parámetros importantes e independientes utilizados para
orientar la terapia inicial. Los criterios de consenso entre
Roma y NCI definen la LLA de alto riesgo cuando el paciente
tiene más de 1 año o menos de 10 años o un RL inicial superior a
50.000/ml. El inmunofenotipo también tiene una función
importante en la determinación de la opción de régimen
terapéutico a seguir. Existe un sinfín de información adicional
disponible a nivel molecular respecto de la etiología de la
enfermedad, de la historia natural y del pronóstico. En las
siguientes secciones incluimos un resumen de las principales
anomalías recurrentes importantes para el pronóstico de la LLA
pediátrica.
Generalidades de la genética
molecular en la LLA
Citogenética
El análisis citogenético del
cariotipo, recientemente complementado con un panel de pruebas
de hibridación in situ fluorescentes específicas (FISH,
por sus siglas en inglés), es un elemento crucial en la
evaluación de diagnóstico de la LLA. Actualmente, las pruebas
citogenéticas de laboratorio detectan anomalías cariotípicas en
un 60 a un 85 por ciento de los casos de LLA, si bien, en
condiciones óptimas, el porcentaje de detección puede acercarse
al 100 por ciento. Algunos cambios cariotípicos se producen al
azar y no son significativos para el pronóstico. Otros son
recurrentes y proporcionan información acerca de los mecanismos
leucemogénicos subyacentes y del pronóstico clínico. Los cambios
citogenéticos que se producen en la LLA incluyen anomalías en el
número de cromosomas, como los trisomas y los monosomas, y
anomalías en la estructura, como eliminaciones, translocaciones
e inversiones.
Las eliminaciones comúnmente provocan la pérdida de un supresor tumoral.
Las translocaciones y las inversiones generalmente disparan dos
tipos de eventos. Un protooncógeno puede acercarse a un TCR o a
un locus de inmunoglobulina provocando la sobreexpresión del gen
intacto, o los genes en los puntos de rotura de los cromosomas
reordenados, que a menudo son factores de trascripción, pueden
fusionarse y formar una nueva proteína quimérica que es
oncogénica debido a sus propiedades alteradas o a sus patrones
de expresión.
Anomalías en el número de cromosomas en la LLA
(ploidía)
La ploidía se puede evaluar por medio de un análisis de
cariotipo como recuento del número de cromosomas o por
citometría de flujo utilizando una medida denominada índice de
ADN (IA), que es la relación de
fluorescencia en los blastos leucémicos comparada con las
células diploides normales en la fase G0/G1. Las células
diploides normales tienen 46 cromosomas y un IA de 1, las
células hiperdiploides tienen más de 46 cromosomas y un IA mayor
que 1, y las hipodiploides tienen menos de 46 cromosomas y un IA
<1. Las muestras hiperdiploides a su vez se clasifican en
hiperdiploides “bajas” y “altas”, que indica 47 a 50 cromosomas
y más de 50 cromosomas, respectivamente.
Los casos hipodiploides constituyen aproximadamente el 6 por ciento de
los casos pediátricos. En aproximadamente el 80 por ciento de
los casos pediátricos falta un solo cromosoma, y su pronóstico
es similar al de los casos diploides. Sin embargo, los que
tienen menos de 45 cromosomas tienen un resultado
significativamente peor, y el peor resultado se ve en los casos
casi haploides (24 a 28 cromosomas). Raros casos con casi
triploidía (68 a 80 cromosomas) o con casi tetraploidía (más de
80 cromosomas) también se han asociado generalmente con
resultados muy malos.
La hiperdiploidía se produce en aproximadamente el
35 por ciento de los casos de LLA
pediátrica. En general, coincide con otros factores de riesgo
favorables, pero conserva el valor predictivo positivo
independiente. El resultado es mejor en la hiperdiploidía
“alta”, que ha sido definida con variaciones en distintos
estudios como entre 50 y 55. Recientemente, un meta-análisis
propuso que el pronóstico favorable es atribuible a trisomas de
cromosomas particulares más que al número total, y la aparición
simultánea de los trisomas 4, 10 y 17 es la más favorable.
Anomalías de la estructura
cromosómica en la LLA
TEL-AML1, t(12;21)(p13;q22)
La proteína por fusión del gen
TEL-AML1 formado por la translocación del t(12;21)(p13;q22) se
produce en aproximadamente el 25 por ciento de los casos de LLA
infantil, siendo así la anomalía más frecuente en el cáncer
infantil. Si bien es la translocación más frecuente en la LLA,
la translocación del t(12;21) no fue identificada sino hasta
1995 porque, en casi todos los casos, la translocación es
críptica y afecta una región genética tan pequeña que no puede
ser detectada por el cariotipo.
La proteína de fusión del gen TEL-AML1 se expresa ampliamente debido al
promotor TEL, y convierte al gen AML1 de un activador
transcripcional a un represor. La proteína aparentemente actúa
de manera dominante negativa, reprimiendo la activación
transcripcional mediante la copia normal restante del gen AML1.
No está claro de qué manera esto arbitra la leucemogénesis. La
baja penetración, la prolongada latencia y los resultados
variables de la sobreexpresión del gen TEL-AML1 en distintos
modelos en ratones sugieren que se trata de un paso inicial
importante, pero insuficiente para la transformación leucémica.
Importancia clínica del gen
TEL-AML1
La significación pronóstica de
la positividad del gen TEL-AML1 ha sido objeto de controversia.
Al principio se pensaba que era un subgrupo de pronóstico
favorable, con una supervivencia que superaba el 90 por ciento.
Informes posteriores generaron preocupación acerca de la
frecuencia de la remisión tardía, sugiriendo que la
supervivencia podría ser equivalente o inferior si el tiempo de
seguimiento era lo suficientemente prolongado. Más
recientemente, se ha sugerido que las diferencias en los
resultados son atribuibles a los distintos tipos de tratamientos
y a las diferentes intensidades, con mejores resultados en
regímenes con un uso significativo de L-asparaginasa y
metotrexato. Un reciente estudio prospectivo que utilizó un
régimen de tratamiento intensivo permitió descubrir que el gen
TEL-AML1 estaba asociado con un pronóstico superior (porcentaje
de supervivencia general a 5 años del 97 por ciento), pero no
conservaba la significación pronóstica independiente después de
tomar en cuenta la edad y el RL.
Otro hito del gen TEL-AML1+ LLA es la
tendencia a remisión tardía y la leucemia por remisión demuestra
excelente quimiosensibilidad y porcentaje de supervivencia. Este
patrón de remisión tardía y buena supervivencia ha traído la
idea de que la leucemia original efectivamente puede ser
erradicada y que la remisión, en realidad, representa la
evolución de un nuevo clon leucémico a partir del gen TEL-AML1
preleucémico + célula de origen. El mapeo molecular detallado
del diagnóstico asociado y del gen TEL-AML1 con remisión +
clones de LLA ha apoyado esta hipótesis, demostrando idénticas
consecuencias para el gen TEL-AML1 pero distintas mutaciones
secundarias.
E2A-PBX1, t(1;19)(q23;p13)
La proteína de fusión E2A-PBX1,
asociada con la translocación del t(1;19)(q23;p13), es la
segunda translocación más común en la LLA pediátrica, y se
presenta en aproximadamente el 6 por ciento de todos los casos
de LLA pre B. La proteína de fusión combina los dos dominios de
activación del factor de trascripción E2A en el cromosoma 19 con
el gen homeobox PBX1 en el cromosoma 1, resultando en un factor
de trascripción quimérico que activa fuertemente un subgrupo de
genes homeobox normalmente regulados por el PBX1.
Importancia clínica de la E2A-PBX1
La proteína de fusión E2A-PBX1 tiende a asociarse con otros
factores de alto riesgo conocidos, pero en los primeros estudios
se descubrió que tiene un impacto adverso independiente sobre el
pronóstico. En los regímenes de tratamiento intensivo modernos,
sin embargo, la supervivencia es equivalente a los porcentajes
de cura de hasta el 90%.
BCR-ABL, t(9;22)(q34;q11)
La translocación del t(9;22) fue la
primera anomalía cromosómica recurrente identificada en el
cáncer en humanos, en 1960, asociada con leucemia mielocítica
crónica (LMC). Esta translocación, conocida como el cromosoma
Filadelfia (cromosoma F), es un criterio esencial para el
diagnóstico de la LMC. También ocurre en aproximadamente el 3
por ciento de los casos de LLA pediátrica. El cromosoma F es un
marcador de pronóstico adverso significativo con porcentajes de
inducción significativamente más bajos, remisión más frecuente y
más temprana y menor porcentaje de supervivencia general.
El cromosoma Filadelfia se forma por la fusión dentro del marco
de la porción 5ta. del gen BCR (por
las siglas en inglés de breakpoint cluster region) en el
cromosoma 22 con la porción 3era. De la tirosina quinasa C-ABL
en el cromosoma 9, un fotooncógeno que es parte de la vía de
señalización del gen RAS. La proteína de fusión resultante
BCR-ABL provoca la regulación hacia arriba de la actividad de la
tirosina quinasa del gen ABL. Dos principales proteínas
quiméricas del gen BCR-ABL aparecen en la LLA, que difieren en
el punto de quiebre del gen BCR. Los quiebres dentro de la
región más importante del centro del punto de quiebre 5.8 kb
(M-BCR), que se presentan en la LMC y en el 25 por ciento de la
LLA Ph+ en adultos, forma una proteína 210 kD conocida como
p210. En el resto de los casos de LLA en adultos y en la mayoría
de los casos de LLA pediátrica, el punto de quiebre se produce
más arriba en el gen BCR, en la región menor del centro del
punto de quiebre (m-BCR), formando una proteína 185-190 kD
conocida como p185 o, con mayor frecuencia, p190.
Importancia clínica del gen BCR-ABL
El transplante alogénico de
células madre en general se ha considerado como la única terapia
curativa en la LLA Ph+, y en general se recomienda en la primera
remisión completa (RC). Si no hay disponible un donante que sea
pariente del paciente, se puede considerar un donante que no
tenga parentesco con el paciente. El control molecular es vital
durante la terapia, ya que la proteína de fusión no debe
persistir en la LLA recidiva, a diferencia de la LMC. La
remisión molecular tiene muchas más probabilidades de ser
duradera que la remisión citogenética con positividad molecular,
tanto antes como después del transplante.
El tratamiento de la LMC y de la LLA
Ph+ se revolucionó en 2001 por el advenimiento del imatinib
mesilato, también conocido como STI-571 o Gleevec. Imatinib, un
inhibidor selectivo de la tirosina quinasa, fue la primera
terapia molecular que tuvo éxito clínico a gran escala,
alcanzando las metas de la selectividad antitumoral y de la baja
toxicidad sistémica. A pesar de su éxito, no ha sido efectivo
como agente único debido al rápido desarrollo de resistencia, y
el transplante alogénico de células madre sigue siendo la
terapia curativa óptima en la primera RC. Es necesario continuar
realizando investigaciones para determinar cómo integrar mejor
el imatinib en los regímenes de quimioterapia, y para determinar
si el transplante es necesario para pacientes que tienen una
respuesta molecular rápida y sostenida.
Reordenamientos del gen MLL, 11q23
Los reordenamientos del gen MLL se
producen en el 8 por ciento de los casos de LLA pediátrica y
constituyen la anomalía más frecuente en la LLA infantil, ya que
se presentan en el 60 a 70 por ciento de los casos. También
están asociadas con LMA, particularmente con enfermedades
secundarias después de la terapia con antraciclina y
epipodofilotoxina. Las leucemias con reordenamiento del gen MLL
son inusuales en dos aspectos: (1) el terminal N del gen MLL
forma una proteína de fusión con el terminal C de más de 40
socios diferentes, incluido el gen mismo y (2) los
reordenamientos del gen MLL se encuentran en la LLA y en la LMA,
mientras que la mayoría de las demás translocaciones son
específicas del linaje celular.
La proteína de fusión del gen MLL-AF4 formada por t(4;11) es la
translocación más común del gen MLL en la LLA, ya que representa
el 70 por ciento de los casos. La LLA infantil con
reordenamiento del gen MLL tiende a estar asociada con edad
menor a seis meses, con mayor frecuencia en el sexo femenino,
carga tumoral masiva, organomegalia, frecuente compromiso del
SNC, coexpresión de antígenos mieloides e inmunofenotipo
CD10-negativo pro-B. El reordenamiento del gen MLL significa un
mal diagnóstico en la LLA pediátrica, incluso en niños mayores
de un año de edad, si bien aparentemente los resultados son
particularmente malos en el grupo etario infantil y en la
translocación del gen t(4;11).
LLA-T
La LLA-T representa el 12 por ciento
de los casos de LLA pediátrica. Se presenta con mayor frecuencia
en adolescentes y adultos jóvenes, y se presenta con frecuencia
con un RL extremadamente alto, compromiso del SNC, masa
mediastinal de gran tamaño y marcada linfoadenopatía y
hepatosplenomegalia. Históricamente, la supervivencia era pésima
en comparación con la LLA de linaje B. Al intensificar las
terapias, se ha mejorado a aproximadamente el 70 al 75 por
ciento. Sin embargo, los factores de riesgo tradicionales, como
la edad y el RL, utilizados para la estratificación en la LLA de
linaje B aparentemente no aportan tanta información diagnóstica
en la LLA-T, lo que destaca la importancia de identificar, en
cambio, las diferencias de pronóstico de base molecular.
El evento leucemogénico en la LLA-T en general incluye sobreexpresión de
un proto oncógeno no alterado, en lugar de la generación de una
nueva proteína de fusión, como ocurre frecuentemente en la LLA
de linaje B. A menudo, la sobreexpresión se produce debido a una
translocación que pone un gen bajo el control de un promotor o
activador del TCR. Los dos loci del TCR afectados con mayor
frecuencia son el locus en TCRb y el 7q34 y el locus en TCRa/d
en el gen 14q11.
Conclusiones
El descubrimiento de la genética molecular de la LLA ha abierto
el camino hacia muchos avances en nuestra comprensión de vías de
leucemogénesis básicas, en nuestra
capacidad para estratificar pacientes al momento del diagnóstico
en grupos de tratamiento adecuadamente adaptados y en el rastreo
del estado de la enfermedad durante el tratamiento; así como
para la identificación de nuevos blancos terapéuticos. Entre los
desafíos futuros se incluye la búsqueda de nuevos estudios para
optimizar la terapia para subtipos existentes de la enfermedad
de bajo riesgo así como para identificar pacientes en los
subtipos de riesgo favorable que igualmente no pudieron curarse,
y así diseñar terapias más efectivas para ellos. Desde un punto
de vista práctico, será un desafío aún mayor tomar la enorme
cantidad de estudios moleculares y genómicos en la LLA y extraer
aquellos principios que son más informativos y factibles para la
aplicación a gran escala en el ámbito clínico.
Acerca de las autoras
Karen Rabin, Dra. en Medicina y
Judith Margolin, Dra. en Medicina son profesoras adjuntas de
hematología y oncología pediátrica y miembros del
Equipo de Leucemia y Linfoma del Texas
Children's Cancer Center.
El interés clínico de la Doctora Rabin reside en el manejo de la leucemia
linfoblástica aguda. Sus estudios se concentran en la genética
molecular de la LLA en pacientes con síndrome de Down y en
aplicaciones clínicas de conjuntos de hibridación genómica
similar.
La
Doctora Margolin está interesada en los patrones de expresión
genética, que se producen en las células hemopoyéticas normales
durante el desarrollo, la diferenciación y la respuesta inmune.
Su laboratorio también estudia los patrones de expresión
genética en células o blastos leucémicos, células de
hepatoblastoma y otros tipos de cáncer pediátrico.
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