Download Genética en cáncer de colon hereditario: adenopoliposis colónica

III-320
GENéTICA EN CáNCER DE COLON
HEREDITARIO: ADENOPOLIPOSIS COLóNICA
FAMILIAR (FAP)
ANGELA SOLANO
ERNESTO PODESTA
Profesional Principal, CONICET (Consejo
Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas)
Profesor Regular Titular, Departamento de Bioquímica Humana, Facultad de Medicina, Universidad de
Buenos Aires e Investigador Superior del CONICET
CáNCER HEREDITARIO
tilización cuando se forma la célula cigota con una gameta portadora de la mutación, todas las células del nuevo ser tendrán esa alteración genética.
La mutación germinal en un gen clave es responsable
de la transmisión de enfermedades, entre ellas el cáncer.
El cáncer como resultado de una mutación germinal, se
lo denomina cáncer hereditario.
De este modo, el cáncer hereditario es el resultado de
la herencia y la transmisión a la descendencia, de una
mutación en un gen que se manifiesta con una alta predisposición a un tipo de cáncer y/o a tumores asociados.
El tumor estará localizado en el tejido para el cual el gen
mutado se expresa y codifica una proteína clave en la
función de dicho tejido. Frecuentemente no es un solo
tipo de tumor, sino que hay varios tipos de tumores asociados a la mutación en un mismo gen.
Dado que una mutación germinal específica transmite
El proceso de transformación neoplásica de un tejido
se inicia con un primer evento genético denominado
mutación que, por producirse en una célula del tejido en
proceso de malignización, se denomina mutación somática30-25. La acumulación de mutaciones somáticas es responsable de la formación y evolución de los tumores. En
efecto, el proceso neoplásico (Fig. 1) se inicia en una célula con una primera mutación en un gen que codifica
una molécula clave en el tejido en cuestión, y se llega al
carcinoma después de varias alteraciones genéticas que
se van acumulando, todas ellas somáticas, o sea sólo en
las células del tejido.
Hay otro tipo de mutación que se denomina mutación
germinal (Cuadro 1), la cual está presente en el genoma de
todas las células, incluídas las gametas; por ello, en la fer-
Genes afectados en mutaciones acumulativas en la
Tumorigenesis Colorrectal
ALTERACION
APC
GENETICA:
EPITELIO
NORMAL
K-ras
EPITELIO
HIPER
PROLIFERATIVO
del 18q
ADENOMA
TEMPRANO
ADENOMA
INTERMEDIO
Adaptado de: Cell 1996, 87:15-170
p53
ADENOMA
TARDIO
CARCINOMA
METASTASIS
Fig. 1. Tumorigénesis colorectal. Genes y mutaciones.
SOLANO A y PODESTA E; Genética en cáncer de colon hereditario.
Cirugía Digestiva, F. Galindo. www.sacd.org.ar, 2009; III-320, pág. 1-12.
1
III-320
Estudios genéticos que detectan predisposición a
cáncer hereditario
MUTACIONES EN EL ADN: SOMATICA
O GERMINAL
Tipo de
Mutación:
Presente en:
Se expresa en:
SOMATICA
responsable de la
tumorigenesis
Tumor
Tumor
GERMINAL
responsable de la
herencia
Todas las células
del organismo
Organo/s blanco
Grupo 1. Aplicación de rutina, cambiará la indicación médica
• FAP
• Neoplasia Endocrina Múltiple 1 y 2
• Retinoblastoma
• Von-Hippel-Lindau
Grupo 2. Con posibles beneficios
• Cáncer de mama y ovario (BRCA)
• Cáncer de colon hereditario no polipósico
• Li-Fraumeni
• Cowden syndrome
Cuadro 1. Mutaciones en el ADN: somática y germinal.
Grupo 3. Estudios cuyo significado es poco claro
alta predisposición a un tipo de tumor (y a tumores relacionados), porque la proteína para la cual codifica el gen
es importante o crucial en un órgano y no en otro, es de
gran importancia conocer los cánceres diagnosticados
en una familia, ya que esto define cuál será el gen a analizar.
Existen ciertas evidencias que nos permiten pensar en
la presencia de un cáncer hereditario en una determinada familia. Estas evidencias son:
• Melanoma
• Tumor de Wilms
• Carcinoma renal papilar familiar
• Peutz-Jegger
Cuadro 2. Predisposición a cáncer hereditario. Estudios genéticos.
1. La existencia de dos o más miembros diagnosticados
con tumores relacionados
2. La edad temprana de aparición de la enfermedad
3. La presencia de tumores múltiples o bilaterales
4. La evidencia de transmisión mendeliana
de la mutación familiar permite estudiar a los familiares y
tomar medidas para una detección precoz de la manifestación de la enfermedad que define la conducta clínica a seguir. En la FAP el gen responsable se denomina “adenopoliposis coli gene” y se lo conoce con la sigla APC. Por lo
que mencionamos, se considera el análisis genético del gen
APC parte de la rutina clínica de los pacientes con FAP.
Hace ya varios años1, la Asociación Americana de Oncología Clínica (ASCO) clasificó (Cuadro 2) de acuerdo
a su utilidad, los estudios genéticos para cáncer hereditario, en tres grupos para categorizar los estudios:
a) en la primera categoría están los estudios que cambiarán la conducta médica y son de indicación clínica de
rutina;
b) en la segunda categoría están los estudios para síndromes hereditarios en los cuales el beneficio médico de
identificar a los portadores de la mutación no está claramente establecido, y debe analizarse en cada caso en particular los posibles beneficios que podría dar el análisis
genético y
c) en la tercera categoría agruparon a los estudios
genéticos que por el momento el significado de detectar
una mutación germinal no es claro o que la mutación se
halló en un número pequeño de familias.
El análisis genético para adenopoliposis colónica familiar
(FAP) está ubicado en el primer grupo, ya que la detección
ADENOPOLIPOSIS COLóNICA FAMILIAR
(FAP)
GENERALIDADES
La adenopoliposis colónica familiar se conoce con la
sigla FAP derivada de las iniciales de su nombre en inglés
(Familial Adenomatous Polyposis). La FAP es una enfermedad de herencia autosómica dominante y fue descripta por primera vez en 18594. Aproximadamente hay
1 individuo afectado con FAP en 8000 individuos; esto
representa menos del 1% de los cánceres colorrectales421
. Existen además de la FAP, otros dos sindromes, el de
Gardner y el de Turcot's, que en la actualidad, como resultado del análisis del gen APC, se considera que son di2
III-320
Gen APC:
Fenotipo asociado a la posición de la mutación en el codón del gen:
Exón
1
2
3
0
4
5
200
6
7
8
9
10
11
12
400
13
600
14
15
800
1000
2845
Codón
Atenuado: 1-163
y
CHRPE: 463-1387
1860-1987
Tumores desmoides: 1445-1578
Hepatoblastoma: 457-1309
Severo:
1249-1330
Adaptado de: Human Molecular Genetics, 2001, Vol 10, No. 7, pg 721-733
Fig. 2. Gen APC.
ferentes manifestaciones del mismo desorden genético.
Los individuos afectados de FAP desarrollan pólipos
adenomatosos (cientos o miles) a edades tempranas (segunda y tercera década de la vida) que inevitablemente
progresarán a carcinomas colorrectales (CCR), de no
mediar la colectomía24-27.
Se estima que el 100% de pacientes con FAP con más de
60 años desarrollarán cáncer de colon si no se practica la
colectomía profiláctica. En pacientes con FAP existen
además de los pólipos manifestaciones extracolónicas benignas como pólipos gástricos, lipomas, fibromas23, hipertrofia congénita del epitelio pigmentario de la retina (CHRPE)28 y manifestaciones malignas como cáncer gástrico, de
tiroides, tumores desmoides, tumores de tiroides y sistema
nervioso central7-5.
A pesar de la heterogeneidad fenotípica15-13 se considera la FAP como una enfermedad monogénica causada
por una mutación germinal, cuya expresión fenotípica
diferiría como resultado de la influencia de otros factores genéticos o ambientales.
El gen (Fig. 2) hasta ahora conocido como responsable de la FAP es el familial adenomatous polyposis coli gene
(APC), localizado en el cromosoma 5, específicamente
en el brazo largo: 5q21. Fue identificado en 199115-10 y es
uno de los primeros genes de herencia a predisposición
a cáncer que fue clonado. Es un gen de gran tamaño que
contiene 15 exones con 2843 codones; la posición del
codón mutado dio lugar a algunos primeros intentos de
correlacionar la ubicación de la mutación con la manifestación (fenotipo) de la enfermedad. La figura 2 es un
esquema del gen APC con sus correlaciones fenotípicas
estimadas17, las cuales están en permanente actualización
con la información obtenida de los estudios que se realizan en los distintos grupos de trabajo de todo el mundo.
Una mutación se denomina “deletérea” cuando produce un cambio trascendental en la proteína para la cual
codifica el gen, cambiando la función de la proteína,
siendo ésta la causa por la cual se inicia el proceso neoplásico. También existen mutaciones en el gen que no
producen cambios en la proteína para la cual codifican,
que se denominan mutación silenciosa o polimorfismo.
La inserción o la deleción de bases son tipos de mutación (muy común en la FAP), que pueden producir cambios de marco de lectura del ARN y ser deletéreo en la
proteína. Existe además otro tipo de mutación, el cambio puntual de una base por otra que puede ser deletéreo
y manifestarse con un cambio radical de aminoácido, o
por el contrario, puede ser un cambio de aminoácido no
trascendental en la proteína. Además, cualquiera de estos
tipos de mutaciones puede provocar codones de terminación prematuros (codones “stop”) y como resultado
3
III-320
de ello se produce una terminación prematura de la síntesis, resultando una proteína de menor peso molecular
(una proteína truncada), siendo éste el fenómeno deletéreo más común en la FAP ya que 80% de las mutaciones
resultan en proteínas truncadas.
El gen APC codifica una proteína crucial en el control
de la proliferación del epitelio gastro intestinal y actúa
como gen supresor. En el complejo proceso de la carcinogénesis colónica (Fig. 1) el primer evento es la mutación del gen APC, y por ello se lo denomina “gen guardián”. Una vez mutado el gen APC, los eventos posteriores para llegar a la neoplasia20 ocurrirán con mucha
mayor probabilidad lo cual implica un papel muy importante de la proteína expresada como producto del gen
APC en la integridad del epitelio intestinal. Por ser el primer evento en el proceso tumoral y al estar presente en
todas las células se explica que los pacientes con una mutación en el gen APC desarrollen cientos o miles de pólipos. Este primer evento está disparado en todas las células del epitelio intestinal donde la proteína codificada
por el gen APC es crucial en el control del crecimiento y
al sintetizarse una proteína que no cumple con su función, el crecimiento se altera y así se desencadena este
primer evento displásico.
El proceso biológico es muy complejo y se especulan
con varias posibilidades de control farmacológico de la
enfermedad. En estudios recientes en ratones transgénicos que reproducen experimentalmente el fenotipo clásico de la FAP con cientos de pólipos, se describió que
cuando se los trata con una droga que suprime un represor de la metilación de ADN34, los ratones desarrollan muy baja cantidad de pólipos. Estos hallazgos representan otra esperanza futura para la quimioprevención y/o tratamiento de la enfermedad.
El paciente con FAP es portador de un alelo mutado
del gen APC y, heredó ese alelo del padre o de la madre;
sin embargo, es importante mencionar que existe la mutación espontánea en un 25% de pacientes con FAP y
son los casos denominados de novo. Tanto el paciente que
heredó la mutación como el paciente con mutación de
novo, en las células epiteliales del colon (como en todas
las células del individuo) tienen una copia funcional (o
sea normal) del gen APC y la otra copia mutada, por eso
la iniciación del proceso neoplásico es un evento altamente probable de ocurrir y el resultado es el número
dramático de cientos o miles de pólipos tapizando el colon y a veces también el duodeno y estómago. En los casos de novo no hay historia familiar de la patología y el estudio genético sigue siendo indicado para ser aplicado en
los descendientes del caso índice. En estos casos el resultado también es útil para el mismo caso índice, que en
esta circunstancia es el primero en la familia que porta la
mutación en el gen APC.
El análisis del gen APC tal como vimos hasta ahora se
aplica al estudio de pacientes con FAP y sus familiares;
sin embargo, es interesante mencionar los resultados de
la aplicación del análisis genético en el tumor en pacientes con FAP20, o sea el análisis de la mutación somática
del gen APC. En pacientes con FAP siempre un alelo
está mutado en determinada posición del gen APC; analizados los tumores de pacientes con FAP20 se encontró
que el otro alelo también sufrió otra mutación. De acuerdo a la posición en el gen de la mutación germinal y a la
posición en el gen de la segunda mutación, o sea la encontrada en el tumor, podría predecirse la presencia o no
de la alta probabilidad de desarrollar tumores desmoides
condicionando de esta manera la decisión clínico-quirúrgica, de acuerdo a la manifestación clínica predominante29.
DETECCIóN DE LAS MUTACIONES
La primera aplicación de la revolución genética en investigación en cáncer sería muy justo decir que es el
diagnóstico pre-sintomático de pacientes con historia familiar de cáncer.
Los grandes adelantos de la última década en las técnicas moleculares de análisis genético y el conocimiento
reciente de la secuencia del genoma, han hecho posible
la detección de mutaciones en un 75% de pacientes con
signos clínicos de FAP, quedando por dilucidar si el 25%
restante corresponde a mutaciones presentes en zonas
del gen que no ha sido posible detectar con los análisis
disponibles o queda aún por conocer otro gen responsable de las FAP que presentan el gen APC normal.
La primera persona que se analiza es una persona con
la enfermedad; se la denomina caso índice y este estudio
es el más complejo porque se debe estudiar todo el gen
hasta encontrar la alteración genética. Una vez detectada
la mutación en el caso índice, el estudio de los demás
miembros de esa familia es mucho más simple porque se
secuencia exclusivamente la zona de ADN correspondiente a la mutación hallada en el caso índice. La mutación hallada en el caso índice también se la conoce como
mutación familiar.
Hay descriptas al menos 400 mutaciones diferentes3;
más del 80% resultan en codones de terminación prematuros (codones “stop”) que dan lugar a una proteína
truncada (o sea más corta que la proteína codificada por
el gen normal), la cual no puede cumplir con su función.
Este fenómeno biológico se utilizó como ensayo de detección y es así que el análisis del gen se inicia con el denominado ensayo de la proteína truncada “PTT” (Protein Truncation Test)32.
Brevemente, en el ensayo de PTT se analiza el gen por
sectores como se describe en la Fig. 3; el ensayo de PTT
se puede utilizar para el estudio de cualquier gen que se
presuma puedan producirse codones de terminación
4
III-320
ENSAYO DE PROTEINA TRUNCADA (PTT)
ADN:
TGC
TGA
: Gen APC alelo normal
: Gen APC alelo mutado (TGA: codón STOP)
AMPLIFICACION POR PCR de un segmento del gen APC
1
2
Producto del alelo
NORMAL
Peso molecular
TRANSCRIPCION A ARN y TRADUCCION
A PROTEINA “in vitro”
ANALISIS ELECTROFORETICO DE LA
PROTEINA SINTETIZADA “in vitro”
1. Sujeto Normal
(ambos alelos en secuencia normal)
Producto truncado del
alelo MUTADO
2. Paciente o portador de mutación
en APC
(un alelo normal y otro mutado)
Fig. 3. Ensayo de proteína truncada (PTT)
prematuros. Cuando como resultado del PTT de un sector del gen se obtiene una proteína de tamaño menor al
esperado, se presume que hay un codón de terminación
prematuro en esa zona, que es la que subsecuentemente
se analiza en más detalle para definir la mutación. Para
ello, con el resultado del PTT que identifica una zona del
gen, se contínua el estudio de ese segmento con otra técnica: la de análisis electroforético de polimorfismos conformacionales (SSCP) que acota la zona con la alteración
genética para que la reacción más compleja, que es la de secuenciación, se realice en una zona delimitada a pocas bases del genoma. Con esta combinación de técnicas se
simplifica mucho el estudio ya que se va delimitando
progresivamente la zona del gen en que se encuentra la
alteración, y se acota la longitud de ADN a secuenciar.
De este modo el resultado final de la secuenciación es la
identificación precisa del cambio de base/s que caracteriza a la mutación familiar.
Los pasos del análisis genético del gen APC se resumen en la Tabla 3. El estudio se realiza en ADN y ARN
extraído de glóbulos blancos aislados de sangre anticoagulada con EDTA.
genéticos en cáncer hereditario del Departamento de
Bioquímica (Laboratorio HRDC) de la Facultad de Medicina (UBA) 108 casos índice con FAP, referidos en su
gran mayoría por el Departamento de Cirugía del Hospital de Gastroenterología Dr. Carlos Bonorino Udaondo y en menor número del Hospital Posadas-Servicio de
Gastroenterología.
De estas familias hemos finalizado el estudio genético
en 51, de las cuales 39 casos resultaron con “mutación
detectada”, y 13 de ellas fueron mutaciones noveles, o
sea descriptas por primera vez8 (Cuadro 4), ampliando
así el espectro de mutaciones del gen APC.
Las mutaciones detectadas en el gen APC en casos índice argentinos se encuentran entre los codones 216 y
1630. La gran dispersión de las mutaciones dentro del
extenso gen APC es característica en los pacientes con
FAP; sin embargo, el codón 1309 es el más frecuentemente mutado25 y se asocia a un fenotipo clínico más
agresivo. En nuestra serie el 25,6% de las familias presentaron la mutación en el codón 1309. Comparando esta mutación en distintos grupos étnicos se observa que
en nuestro caso el número de mutaciones en el codón
1309 es más alto que en otras poblaciones, a saber: españolas 0%33 y 8%14; australianas 0%35; alemanas 5,7%11;
UK 4,9%39; holandesas 5,7%27; israelíes 7%12 e italianas
17%38. Siendo los habitantes argentinos mayormente de
origen español e italiano, merita analizar más profundamente el 25,6% de mutación en el codón 1309 que ha-
MUTACIONES HALLADAS EN PACIENTES
ARGENTINOS
Los autores han incorporado al programa de análisis
5
III-320
toma, detectamos la mutación deleción TC en el codón
1362, que no coincide con la zona asociada con hepatoblastoma (codones 457 a 1309) (Fig. 2); sin embargo, el
fenotipo de alta agresividad para esta zona del gen APC,
coincide con el presentado por este paciente y su hermano, que también resultó portador de la mutación y antes de los 15 años, ambos presentaron más de 1000 pólipos. Esto indicaría que la zona asociada a hepatoblastoma podría extenderse a esta mutación.
3.
Una paciente diagnosticada a los 14 años con
FAP presentó la mutación germinal en el codón 1272 del
exón 15 (resultando el cambio de un codón que codifica
el aminoácido serina por un codón de terminación) y
sorpresivamente presentó otra mutación novel en el
codón 130 del exón 3, que produce cambio de serina por
glicina; esta última mutación bien podría ser considerada
un polimorfismo, ya que el cambio de aminoácido parecería no ser deletéreo; en contraste, la mutación serina
por stop en 1272 es un cambio deletéreo del cual resulta
una proteína truncada y se la considera responsable de la
enfermedad.
4.
Las mutaciones que provocan codones stop en
posiciones 1468, 1523 y 1557 están en una región que se
asocia a tumores desmoides, sin embargo ninguno de estos pacientes tuvo esta manifestación extracolónica y los
tres presentaron osteomas. Esto indicaría que en esta zona pueden existrir mutaciones que no tienen tumores
desmoides como manifestación extracolónica.
5.
El paciente con codón stop en 1649 presentó
CHRPE, siendo éste fenotipo no esperado mas allá del
codón 1387.
Mutaciones en el gen APC
• Métodos de detección: combinación de
PTT (ensayo de proteína truncada = Protein
Truncation Test)
SSCP (cambios polimúrficos de cadenas simples
de ADN)
Secuenciación
• Se detecta la mutación en el 70% de los casos
• Hay más de 400 mutaciones identificadas
• Se pudo establecer una cierta relación geno-fenotipo
Cuadro 3. Gen APC. Mutaciones.
llamos en nuestro primer estudio9, muy parecido a la serie italiana. En cuanto al fenotipo, estas familias con mutación en el codón 1309 comparten las características fenotípicas asociadas al codón (Fig. 2).
El otro codón frecuentemente mutado es el 1061 detectado en 3 familias de nuestra serie, y junto al 1309 suman aproximadamente el 33% de las mutaciones que se
detectan.
Del análisis de las mutaciones conocidas en nuestros
pacientes8, resulta una alta coincidencia con las características fenotípicas asociadas ya descritas (Fig. 2).
En nuestros pacientes hemos detectado 33% de mutaciones noveles. El porcentaje internacional de mutaciones noveles reportado es variable de acuerdo a la población estudiada: 11% en series canadienses2, 45% en holandeses37, 13% en familias portuguesas10-18, 43% en belgas40, 40% en italianos21, 60% en chinos41 y 50% en coreanos25.
Es interesante resaltar algunas observaciones en nuestros pacientes con mutaciones noveles, que demuestran
la complejidad de la relación genotipo-fenotipo, a saber:
1.
Deleción de T en el codón 841 en una mujer con
41 años al diagnóstico, CCR y quistes ováricos. Este
codón está en una zona que se asocia al fenotipo clásico
de FAP; sin embargo, realizado el estudio genético en una
hija adolescente resultó ser positivo y el fenotipo fue de alta agresividad dado que presentó pólipos colónicos, duodenales y gástricos a la edad muy temprana de 15 años.
Este caso muestra la variación intrafamiliar, que es otra característica de la FAP.
2.
Analizado el ADN de un niño, hijo de padre fallecido de FAP, que a los 2 años presentó un hepatoblas-
Estas observaciones remarcan la complejidad de la
manifestación de la enfermedad y seguramente con la
contribución de los resultados de los estudios geneticos
de los grupos de investigadores, el espectro de la expresión del gen APC será comprendido en un futuro no
muy lejano.
En los pacientes con FAP en los cuales no se detecta
mutación en el gen APC, se han descrito que pueden
presentar deleción de grandes zonas del gen y por ello
no se detecta mutación9; para descartar esta posibilidad
todos los pacientes en los cuales no se halló mutación en
el gen APC, fueron analizados para grandes deleciones
en el gen APC que no fueron halladas.
En un pequeño porcentaje de pacientes con FAP con
el gen APC normal se ha descrito una mutación en otro
gen denominado MYH26, en base a esto nosotros hemos
analizado también el gen MYH en todos los pacientes
con mutación no detectada en el gen APC y no se ha detectado mutación en dicho gen.
6
III-320
Mutaciones halladas en los pacientes argentinos analizados con diagnóstico de FAP
Paciente
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23-32
33
34
35
36
37
38
39
40-51
Exón
Cambio nucleotídico
Cambio proteico
Referencia
6
11
12
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
646 C>T
1438 C>T
1621 C>T
2522 del T
2626 C>T
2800-03 del ACTT
2802-2815 del
2805 del C
3081-2 del TA
3183-3187 del ACAAA
3186-87 del AA
3186-87 del AA
3202-05 del TCAA
3367 C>T
3510 del A
3577 C>T
3717 ins G
3749-50 del AA
3768-69 ins A
3783-84 del TT
3790 ins G
3815 C>G
3927-31 del AAAAGA
4084-85 del TC
4280 del C
4348 C>T
4393-04 del AG
533-34 ins TGAGCCTO
4669-70 del AT
4888-91 del GTTA
Mutación NO detectada
R216X
Q480X
Q541X
stop at codon 841-42
R876X
stop at codon 954-55
stop at codon 984-85
stop at codon 935-36
stop at codon 1027-102
stop at codon 1063-64
stop at codon 1063-64
stop at codon 1063-64
stop at codon 1125-26
Q1123X
stop at codon 1181-82
Q1193X
stop at codon 1254-55
stop at codon 1254-55
stop at codon 1274-75
stop at codon 1274-75
1274stop1275
S1272X
stop at codon 1313-14
stop at codon 1373-74
stop at codon 1472-73
R1450X
stop at codon 1467-68
stop at codon 1522-23
stop at codon 1557-58
stop at codon 1649-50
Lamlum 1999
This work
Miyoshi 1992a
This work
Miyaki 1994
Armstrong 1997
This work
This work
This work
Miyoshi 1992a
Gismondi 1997
Gismondi 1997
Paul 1993
Resta 2001
This work
Olshwang 1993
This work
Miyoshi 1992a
Friedl 2001
Tamura 1993
This work
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Miyoshi 1992a
This work
Miyoshi 1992a
Mori 1993
Miyoshi 1992a
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Cuadro 4. Poliposis adenomatosa familiar. Mutaciones halladas (Argentina).
INTERPRETACIóN DE LOS RESULTADOS DE LOS ESTUDIOS GENéTICOS (Cuadro 4)
liza la zona de la mutación familiar y no todo el gen como se analizó en el caso índice.
El resultado en un familiar puede ser “mutación detectada” o “mutación NO detectada”, o sea la persona
en estudio puede o no ser portadora de la mutación familiar. Si es portador de la mutación desarrollará FAP en
casi el 100% de los casos y deben iniciarse en esta persona todas las medidas de detección precoz de la enfermedad y prevención del cáncer, objetivo del estudio
genético; si el resultado es la secuencia normal, o sea no
se detecta la mutación familiar, esta persona no desarrollará FAP y tendrá el riesgo de cáncer de colon de la población general.
Es importante remarcar que la secuencia normal del individuo familiar del caso índice, es un resultado de gran
valor porque significa que no heredó la mutación responsable de transmitir alta predisposición a la enferme-
El primer individuo que se analiza en una familia se lo
denomina caso índice. El caso índice es una persona que
presenta la enfermedad, en este caso adenopoliposis
colónica familiar, y en cuyo ADN se estudia la secuencia
del gen APC. El resultado de este estudio, en el 75% de
los casos, es la detección de una mutación y en el 25%
restante, no se detecta ninguna mutación, o sea la secuencia analizada es normal.
Cuando el informe es “mutación detectada”, este resultado se puede aplicar de inmediato al estudio de los
familiares con riesgo de haber heredado la mutación.
Aquí es importante resaltar que al estudiar un familiar en
una familia con “mutación detectada”, el análisis, como
mencionamos, es mucho más simple porque sólo se ana7
III-320
Resultado del análisis genético
en cáncer hereditario
Etapas y requerimientos sugeridos en el estudio
genético para la detección de predisposición
a cáncer hereditario
Caso Indice
75%
“Mutación detectada”
• Análisis documentado de la historia familiar de cáncer
• Determinar el gen a analizar
• Asesoramiento genético-clínico individual y familiar previo
al estudio
• Antes de solicitar el estudio determinar claramente que decisiones se tomarán con un resultado “mutación detectada” y
“mutación no detectada” en ambos casos posibles: caso ínfice y familiar
• Firma del consentimiento para el estudio genético
• Extracción de sangre para el análisis
• Mantener el asesoramiento durante y posterior a la realización del estudio genético
• Tener en cuenta los criterios y consenso establecidos en reuniones con expertos en las Instituciones Nacionales e Internacionales
25%
“Mutación NO detectada” =
No informativo
• Mutación identificada
• Decisiones clínicas
• Se detecta secuencia normal
• Estudio genético a familiares • Mutación en otro gen?
• No se estudian familiares
“Mutación detectada”
>Mutación identificada
>Decisiones clínicas
“Mutación NO detectada”
>NO heredó la mutación
>Riesgo de la población general
Cuadro 5. Análisis genético a partir del caso índice.
Cuadro 6. Estudio genético para la detección de predisposición hereditario. Etapas
y requerimientos.
dad; este resultado debe diferenciarse de la secuencia normal del caso índice que significa que no se pudo encontrar la mutación, ya sea porque está en zonas del gen no
analizadas con las técnicas utilizadas o porque la mutación está en otro/s gen/es responsable/s de la FAP todavía por descubrir. Por esta razón, el resultado de mutación no detectada en el caso índice es un resultado “no
informativo” en términos genéticos. En contraste, el resultado de mutación no detectada (o sea secuencia normal) en un familiar de familia con mutación detectada, es
un resultado de gran trascendencia dado el alivio que significa no haber heredado la mutación familiar. Estos
conceptos están resumidos en el Cuadro 5.
Algunas veces se presenta la situación de una persona
con historia familiar de FAP (u otro cáncer hereditario)
pero sin ningún familiar vivo que presente la enfermedad y que desea realizarse el análisis genético para conocer si heredó o no la alta predisposición a la enfermedad
hereditaria. Estudiar a esta persona puede resultar un
tanto conflictivo porque sólo es concluyente el análisis si
se encuentra una mutación con características deletéreas,
ya que se puede inferir que tiene altas probabilidades de
desarrollar la enfermedad; en cambio, si la mutación no
se encuentra no sabemos si es el caso de una mutación
que no se detecta (el 25% que mencionamos antes para
los casos índice) o si es una persona que no heredó la
mutación familiar y por ello se detecta secuencia normal.
Por lo tanto la “secuencia normal” como resultado del
estudio genético en la primera persona de una familia en
ausencia de un caso índice para la enfermedad, no asegura la ausencia de alta predisposición al cáncer en estudio; en ausencia del caso índice sólo la “mutación detec-
tada” define la situación ya que identifica la mutación familiar y el alto riesgo.
IMPLICANCIAS DEL ESTUDIO GENéTICO
Como se mencionó, la aplicación de los estudios genéticos en el diagnóstico pre-sintomático de pacientes con
historia familiar de cáncer es una las primeras aplicaciones de los adelantos en genética de la última década.
Aunque algunos puntos acerca de los estudios genéticos
necesitan esclarecimiento y/o solución, estos análisis
pueden mejorar sensiblemente la atención médica y psicológica de pacientes afectados y sus familias e incluso
salvar vidas, siempre dentro de un marco de utilización
prudente.
Un estudio genético es importante solicitarlo cuando
sabemos en cada caso y antes de solicitarlo, la utilidad
que le daremos al resultado “mutación detectada” y
“mutación no detectada” (Cuadro 5). Si no hay medidas
definidas a tomar con el resultado del estudio genético,
en general se acepta que no es adecuado solicitar el análisis ya que el resultado positivo generaría angustia e impotencia.
Cuando se piensa en solicitar un análisis genético es
adecuado estar preparado para algunas reacciones que se
manifiestan con cierta asiduidad por ejemplo: a) un análisis genético genera gran expectativa y ansiedad a las
personas que se someten al estudio porque al ser de aplicación reciente no se han difundido el suficiente tiempo
que permita facilitar la interpretación del resultado en
8
III-320
forma adecuada; b) frecuentemente, la primera sensación en el caso índice al recibir el resultado de una mutación detectada es de una gravedad mayor al confirmar
la naturaleza genética de la enfermedad, inquietud que es
importante disipar de inmediato ya que no es correcta y
es un dato que, al contrario, permite aplicar medidas de
prevención a los familiares y en algunos casos también
en el mismo caso índice, aún cuando ya presente la enfermedad; c) puede generar sentimiento de culpa al descubrir que el portador de la mutación la transmitió a sus
hijos; d) puede generar sentimiento de culpa en las personas que NO heredaron la mutación, al ver que otros
miembros de la familia sí la heredaron.
Todos estos conceptos y un resumen lo más claro posible es lo que debe contener el consentimiento que debe firmar el paciente o toda persona que será sometida
al análisis genético. El cuadro 6 es un resumen de las etapas sugeridas para indicar un estudio genético.
Los beneficios clínicos para quienes se someten al estudio genético son claros para la FAP (Cuadro 2); en los
portadores asintomáticos las medidas de detección precoz y prevención del cáncer tienen gran implicancia en la
salud de la persona y en la mejor calidad de vida. Incluso en términos económicos es altamente favorable ya
que los tratamientos del cáncer y sus recaídas son de muy
alto costo, con deterioro de la calidad de vida. En estas
familias, antes de la disponibilidad del estudio genético,
el control clínico y colonoscópico se indicaba a todas las
personas con probabilidad de haber heredado la enfermedad; en cambio, con el advenimiento del estudio
genético, los familiares con “mutación NO detectada”
no se exponen a todos los estudios y controles que son
indicados en los portadores de la mutación.
Es muy importante tener presente que el asesoramiento clínico-genético-psicológico debe ofrecerse antes, durante y después del análisis genético para asegurar la mejor interpretación del significado del mismo.
camente en una célula del tejido que será afectado por la
neoplasia.
Cáncer hereditario: es el cáncer cuyo primer impacto
genético es una mutación presente en todas las células
del organismo (ver mutación germinal); por esta razón, a
través de esta mutación se hereda y se transmite a la descendencia (ya sea por óvulo o espermatozoide) la alta
predisposición a cáncer.
Caso índice (proband): es la primera persona enferma en
una familia que se presenta para ser estudiada. El caso
índice (proband en inglés) es la persona más conveniente
e indicada para el análisis genético que investiga la presencia de mutación germinal responsable de la alta predisposición a cáncer.
Célula cigota: es la célula resultante de la fertilización
de un óvulo por un espermatozoide.
Codón: es el triplete de bases de ácidos nucleicos que especifica un determinado aminoácido o que especifica
detener la síntesis de proteínas (ver codón de terminación).
Hay 64 codones (incluídos 3 de terminación) para 20
aminoácidos.
Codón de terminación (codón “stop”): son codones
de ARN que indican a un ribosoma que detenga la traducción de un ARN mensajero y libere la proteína en
síntesis, normalmente, cuando la síntesis está concluída.
En el código genético estos codones que indican la terminación de la síntesis de proteínas son UAG, UGA y
UAA.
Codón de terminación prematuro: es la presencia de
un codón de terminación anormal o sea ubicado antes
del fin de la secuencia para una proteína. Esto ocurre
cuando hay una mutación (inserción, deleción, cambio
de marco de lectura) que genera un cambio en la secuencia y resulta uno de los tres codones de terminación
(ver codón de terminación; ver mutación sin sentido).
Deleción: es la eliminación de una base (deleción puntual) o de varias bases en el genoma.
GLOSARIO
Alelo: es una versión específica de un gen; en una célula
somática (que son todas excepto las células germinales)
hay dos alelos para cada gen, una versión materna y una
paterna. El alelo ocupa un lugar determinado en el genoma, en un cromosoma específico. Las células germinales (óvulo y espermatozoide) contienen un solo alelo
de cada gen.
Deleción de grandes zonas del gen: cuando una parte importante del gen está eliminado; pueden ser cientos
o miles de bases ausentes.
Enfermedad monogénica: es la enfermedad en que la
mutación heredada (o la mutación de novo) está en un
gen codificante de una proteína que al estar alterada o
ausente es la causa directa de la enfermedad.
Cáncer esporádico: es el cáncer cuyo primer impacto
genético (que es una mutación -ver mutación somatica- responsable del inicio del proceso malignizante) ocurre úni-
Ensayo de la proteína truncada “PTT” (Protein trun9
III-320
cation test): Es el ensayo que utiliza la presencia de un
codón de terminación prematuro como fundamento de
su técnica. De este modo se amplifica el ADN de la zona
del gen que se sospecha pueda contener un codón de terminación prematuro y se transcribe y traduce a proteína
en un ensayo in vitro. Por electroforesis se analizan los
péptidos resultantes. En la electroforesis se observa una
banda de la proteína de peso molecular normal resultante
del alelo normal y, en caso de tener el otro alelo mutado,
se detecta una banda extra de la proteína de menor peso
molecular, que es la proteína truncada.
dones se traducen cada tres bases en un aminoácido.
Cualquier alteración en esa secuencia de tripletes puede
potencialmente producir un cambio de marco de lectura, por ejemplo con la inserción o deleción de una o dos
bases.
Mutación: cualquier cambio de la secuencia de nucleótidos del ADN genómico. Este cambio de base/s de una
célula es heredado por las células hijas.
Mutación deletérea: la mutación en el gen que se traduce en un cambio trascendental en la proteína codificada, alterando la función de esta proteína.
Exón: es la región codificante de un gen que se traduce
a proteína. El nombre se debe a que los exones son las
únicas partes del transcripto de ARN que se encuentra
fuera del núcleo. Además de exones un gen contiene intrones.
Mutación de novo: es la mutación germinal que no fue
heredada; es la primera persona portadora de la mutación
germinal en una familia, la cual la transmitirá a su descendencia.
Fenotipo (expresión fenotípica, manifestación): son las
características medibles o visibles de un organismo o ser.
La expresión fenotípica de una enfermedad son las anomalías que se observan, por ejemplo en FAP las manifestaciones colónicas y extracolónicas.
Mutación germinal (familiar): es la mutación presente en todas las células del organismo. Esta mutación se transmite a la descendencia. Es frecuente que
una mutación germinal en un gen, esté asociada a una
alta predisposición a una enfermedad. Una vez detectada la mutación germinal en el caso índice se la denomina la mutación familiar, que es la que se investiga en
sus familiares.
Gametas; ovocito y espermatozoide.
Gen APC: es el gen responsable de la FAP, son las iniciales de la denominación en inglés “adenopoliposis coli
gene”
Mutación puntual: es el cambio de una base por otra
que puede ser deletéreo o no.
Genoma: conjunto de toda la información genética
contenida en una célula (o en un organismo o en un virus)
Mutación silenciosa: es el cambio de base/s que no
produce cambio de aminoácido en la proteína codificada.
Genotipo: es la constitución genética específica de una
célula (o en un organismo o en un virus)
Mutación sin sentido: ver codón de terminación prematuro.
Herencia autosómica dominante: es la herencia para
la cual es suficiente la presencia de la mutación del gen
responsable en sólo uno de los dos alelos para su manifestación fenotípica.
Mutación somática: es la mutación que se produce en
una célula del organismo que no es una célula germinal.
Esta mutación puede afectar al tejido en que se produce
pero no se transmite a la descendencia.
Inserción: es la mutación que resulta de intercalar una o
más bases en la secuencia normal. Una inserción puede
provocar un codón de terminación prematuro, o un
cambio de marco de lectura, o un cambio de aminoácido.
Mutación novel: es una mutación descripta por primera vez.
Polimorfismo: es el cambio de base/s que no produce
cambios trascendentales en la proteína codificada.
Intrón: es la región codificante de un gen que no se traduce a proteína. Los intrones se eliminan del transcripto
de ARN antes de que sea traducido a proteína.
Marco de lectura: es la secuencia del ARN mensajero
limitado por los codones de inicio y de terminación, el
cual se procesa de manera contínua de modo que los co-
Portador asintomático: es el individuo que heredó la
mutación que predispone a una enfermedad, pero que
aún no tiene ninguna manifestación clínica de ella.
Relación geno-fenotipo: identificadas las mutaciones
10
III-320
(genotipo) que predisponen a una enfermedad, se van
estableciendo, siempre que sea posible, las manifestaciones clínicas específicas (fenotipo).
Tejido blanco (target): es el tejido para el cual una proteína (o droga o molécula) es el principal o el único sitio
de acción.
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