Inmunohistoquímica y arquitectura genómica en el cáncer pulmonar: perspectiva desde la cirugía de tórax

El cáncer pulmonar en los Estados Unidos para el año 2020 representó la segunda causa de cáncer y la primera causa de mortalidad por cáncer. En 2016 se reportaron 538.000 casos de cáncer pulmonar con 80.775 hombres y 68.096 mujeres fallecidas en el mismo año. La sobrevida a cinco años referida en el año 2011 de 15.6 % se elevó a 19.4 % en 2019, probablemente asociada a disminución de personas fumadoras y, en especial, por avances en terapias farmacológicas focalizadas y al desarrollo de inmunoterapias. El adenocarcinoma pulmonar particularmente en mujeres jóvenes y no fumadoras ha evidenciado incidencia aumentada. No obstante, la sobrevida en esta población ha tenido avances significativos asociados a un mejor conocimiento actual de mecanismos biológicos y genéticos identificables en el cáncer pulmonar y a una mejor clasificación de estos tumores en tipos y subtipos. Numerosos avances en técnicas de inmunohistoquímica (en el diagnóstico y clasificación del cáncer del pulmón y selección de casos para análisis molecular) y el conocimiento de alteraciones genómicas asociadas a varios tipos de cáncer pulmonar, han cambiado su enfoque de tratamiento, en especial en estadios avanzados de la tumorogénesis. Oncogenes y genes supresores tumorales han sido identificados y han hecho posible el desarrollo de novedosos agentes terapéuticos con un blanco focalizado bien definido, así como la inmunoterapia como opción adicional terapéutica para esta patología. Esta revisión tiene el propósito de proporcionar una guía simple y sencilla sobre lo que llamo la arquitectura tumoral (inmunohistoquímica y análisis molecular) del cáncer de pulmón, en sus tipos con mayor frecuencia.

Revisión sistemática del carcinoma basocelular

El cáncer de piel representa el tumor maligno más frecuente a nivel mundial, siendo el carcinoma basocelular el tipo más frecuente de neoplasia cutánea. Esta tumoración se origina de la capa basal de la epidermis o del bulbo del folículo piloso, y su patogenia ha sido investigada cada vez más con el paso de los años debido al incremento en la incidencia. Se han identificado los factores de riesgo de mayor relevancia y una serie de mutaciones en algunos genes supresores de tumores y alteraciones en la vía de señalización Hedgehog; ambas situaciones vinculadas con su patogénesis. En la actualidad, se cuenta con herramientas diagnósticas fácilmente accesibles que permiten una detección más temprana y oportuna de la enfermedad. Sin embargo, dicha neoplasia cutánea continúa generando un problema de salud pública considerable por su importante morbilidad e incidencia, lo que conduce a un elevado costo económico en el área salud.

Epigenética en cáncer

Las células contienen información determinada por el genoma propio del organismo al que pertenecen, lo cual le permite el desarrollo y diferenciación propios de su especie, en este sentido la información epigenética constituye una capa adicional de información reguladora que vuelve más complejos los procesos celulares. La metilación del DNA es la marca epigenética de inactivación más conocida y como el proceso reversible que es, consiste en un fenómeno dinámico que cambia durante la vida de la célula. Los cambios epigenéticos inciden directamente en la conformación que adquiere la cromatina, con lo que se regula el cómo se expresen los genes y su actividad, a su vez, depende de modificaciones postraduccionales en las proteínas histonas. Las histonas al igual que el DNA también pueden presentar modificaciones epigenéticas.El cáncer es una patología heterogénea que durante mucho tiempo se creyó era el resultado únicamente de la adquisición de mutaciones genéticas o rearreglos cromosómicos, que desembocaban en la pérdida del funcionamiento de genes encargados de evitar el crecimiento celular descontrolado y de la desregulación de la actividad de genes encargados de promover la proliferación. No obstante, la expresión adecuada de los genes es fundamental para mantener el fenotipo celular normal, y el control de dicha expresión va más allá de la sola presencia de una secuencia genética sin cambio. Sin embargo, las alteraciones epigenéticas que preceden y contribuyen al inicio del desarrollo de un cáncer aún no se conocen de forma precisa.Actualmente la metilación de DNA es la principal marca epigenética más ampliamente estudiada. La diversidad en el uso de técnicas para realizar este cometido va desde métodos sencillos como el uso de enzimas de restricción sensibles a la metilación, para digerir DNA genómico y analizar pequeñas regiones de DNA, pasando por el uso de bisulfito de sodio para analizar el estado de metilación en las citosinas hasta los métodos actuales de secuenciación a gran escala que permiten el análisis simultaneo de gran cantidad de muestras y de amplias regiones del genoma completo, llegando a analizar hasta 3 millones de variantes genéticas en un individuo. A la par, se ha desarrollado software especializado en epigenética, permitiendo conocer la ubicación de sitios de metilación para luego hacer su búsqueda en muestras biológicas y se han desarrollado programas complejos para el análisis de datos masivos obtenidos a través del uso de plataformas basadas en hibridación (microarreglos) y la secuenciación masiva con diversas afinidades (DNA-seq, RNA-seq, ChIP-seq, FAIRE-seq, ATAC-seq, MeDIP-seq, MBD-seq) y WGBS. Los cambios epigenéticos aberrantes en el cáncer pueden ser evidentes desde etapas tempranas, lo que ha llevado a pensar que, esta desregulación precede de hecho a los eventos tumorales transformadores preliminares clásicos (mutaciones de supresores y/o protooncogenes e inestabilidad genómica). Entre las alteraciones epigenéticas más reconocidas en los tumores está el silenciamiento asociado a hipermetilación de islas CpG en los promotores de los genes supresores como CDKN2A y RASSF1.Aunado a esto, los miRNAs también pueden actuar como supresores u oncogenes en diferentes tipos de cáncer. Es por esto que, las modificaciones epigenéticas son un componente importante en la etiología del cáncer y debido a su reversibilidad constituyen blancos terapéuticos prometedores para diagnostico o tratamiento y potencial como posibles biomarcadores.

Metilación de genes supresores tumorales en cáncer colorrectal: relación con estadío clínico de la enfermedad

El cáncer colorrectal es una enfermedad heterogénea, en cuya aparición se involucran factores hereditarios y ambientales. En las formas heredadas existen genes responsables de incrementar el desarrollo tumoral en los portadores, y se consideran a los factores medioambientales como responsables de gran parte de las formas esporádicas. El objetivo de este estudio fue analizar el estado de metilación de 5 genes implicados en la carcinogénesis colorrectal y su relación con los distintos estadios clínicos de estos tumores. Por una parte, nuestro análisis reveló que el estado de metilación de los promotores de los genes HMLH1 (human mut homologue 1), APC (adenomatous poliposis coli), P15, P16 y CDH1, considerados como unas de las alteraciones más tempranas en este proceso; fluctuaron entre 13,3 % para hMLH1 y 56,6 % para APC. También reveló que la inactivación epigenética de los genes APC y P16 podrían ser responsables de la aparición y de la progresión de los tumores ya que se encontraron en pacientes con estadio II. Por otra parte, los genes APC y p15 resultaron estar mutados en todas las etapas de la carcinogénesis, por lo que se involucrarían en todos los procesos tanto de inicio como de invasión y metástasis. Por último, nuestros resultados apoyan la utilización de la identificación de la metilación de los genes supresores ya que se están identificando dianas epigenéticas para el desarrollo de nuevos tratamientos de quimioterapia y está emergiendo como una estrategia con gran potencial dado que, en principio, las alteraciones epigenéticas son potencialmente reversibles.

Esclerosis tuberosa

La esclerosis tuberosa es un trastorno multisistémico que presenta un patrón de herencia autosómico dominante y se caracteriza por la presencia de crecimiento de hamartomas en cerebro, ojos, piel, riñones, corazón y pulmón. Se debe a la mutación heterocigótica en uno de los dos genes supresores de tumor TSC1 y TSC2. Las manifestaciones clínicas varían entre los pacientes, por lo que se han consensuado criterios clínicos y radiológicos para establecer su diagnóstico. Se requiere de un equipo multidisciplinario familiarizado en la evaluación clínica, para establecer un tratamiento adecuado y así optimizar y garantizar una mejor calidad de vida en estos pacientes.

Tumores de Sistema Nervioso asociados con la Neurofibromatosis tipo 1 y 2

La Neurofibromatosis, hoy entendida como un concepto abarcando dos tipos de enfermedades diferentes (tipo 1 y tipo 2) es una enfermedad genética perteneciente al grupo de patologías neurocutáneas, inicialmente descrita en 1849 y que aún en la actualidad continúa siendo objeto de estudios debido a su alta complejidad fisiopatológica. Este mecanismo se ha dilucidado parcialmente como debido a la alteración de genes supresores tumorales que permiten la proliferación descontrolada de células, produciendo diferentes neoplasias tanto malignas como benignas, que caracterizan esta patología. El cuadro clínico se complementa con alteración de otros sistemas orgánicos. Entre los diferentes tumores que caracterizan este padecimiento están los neurofibromas, neurofibroma plexiforme, los tumores malignos de la vaina periférica, los gliomas, los schwannomas, los meningiomas y el ependimoma. El abordaje de los mismos, principalmente consistiendo en seguimientos imagenológicos, cirugía y quimioterapia, no se encuentra unificado por guías internacionales entre los diferentes entes mundiale

Utilidad clínica del lactato en el paciente oncológico

Acorde a la hipótesis de Warburg, las células cancerígenas, seleccionan la glucólisis aerobia, como la principal forma de metabolizar la glucosa en lugar de la fosforilación oxidativa, debido a ello las células tumorales captan más moléculas de glucosa, para generar acido láctico, necesario para mantener el micro ambiente celular. Hoy en día, los procesos de reprogramación metabólica, han llevado al estudio de diversos oncogenes y genes supresores, que se encargan en las células proliferantes de la reprogramación del metabolismo mitocondrial. Así, la acidosis láctica tipo B, los fenómenos metabólicos de reprogramación, la sobre expresión de hexoquinasa II y alteraciones en la pirofosfato de tiamina, (PPT) entre otras, causan elevaciones del lactato, que han sido pobremente descritas. Con lo antes mencionado, intentamos adentrarlos, en esta revisión, al conocimiento del lactato y el cáncer.

El canal de potasio dependiente de voltaje Kv10.1 y el cáncer

Entre los más de 100 genes conocidos que codifican canales iónicos selectivos de potasio, el llamado Kv10.1 posee propiedades muy particulares que lo diferencian de los demás. El canal Kv10.1 es dependiente del voltaje y prácticamente se detecta únicamente en tejido nervioso. Sorprendentemente, se descubrió que se encuentra en más del 70 % de los cánceres humanos, y en tejidos de rápido crecimiento como la placenta, las células germinales del testículo o las criptas del colon. Su distribución subcelular ayudó a revelar su función en el ciclo celular, a lo largo del cual es regulado por factores de crecimiento y por los genes supresores de tumores p53 y RB1. El Kv10.1 también favorece la internalización del cilio primario, paso indispensable para la división celular. Dado que las células cancerosas se dividen rápidamente o presentan alteraciones en la función de los factores de crecimiento o en los mencionados genes, suelen expresar el Kv10.1, lo cual se puede detectar usando anticuerpos que actúan contra él. Los pacientes en cuyos tumores se detectan altos niveles de Kv10.1 tienen un peor pronóstico que aquellos con niveles bajos. Además, el bloqueo de la función del Kv10.1 permite reducir la proliferación celular, lo cual lo convierte en un nuevo marcador diagnóstico del cáncer, y en un blanco para su tratamiento. © 2017. Acad. Colomb. Cienc. Ex. Fis. Nat.

Relación entre Polimorfismos de Nucleótido Simple (SNPs) en genes implicados en la proliferación celular, adhesión y mecanismos de supervivencia y la susceptibilidad al desarrollo del cáncer de mama

En Argentina, el carcinoma mamario es responsable de aproximadamente el 20% del total de defunciones causadas por tumores malignos. Particularmente en la provincia de Misiones, al año se diagnostican en promedio 300 mujeres con tumores mamarios y del total de defunciones causadas por tumores cerca de 80 fallecen por cáncer de mama, lo cual representa un 14,8% de las misioneras. Por lo tanto, este carcinoma se ha transformado en una importante causa de morbimortalidad en nuestro país. En la actualidad se han descrito una gran variedad de mutaciones y polimorfismos que afectan esencialmente a protooncogenes y genes supresores de tumor implicados en la susceptibilidad al desarrollo del cáncer. Dada la importancia de los Polimorfismos de Nucleótido Simple (SNPs) en enfermedades complejas como el cáncer, es posible determinar mediante estudios de asociación si existe relación entre los polimorfismos y la carcinogénesis, modulando la susceptibilidad a esta patología. El objetivo general del trabajo fue analizar la contribución de los SNPs y mutaciones puntuales presentes en genes implicados en la proliferación celular, la adhesión y mecanismos de supervivencia, en la susceptibilidad al desarrollo de cáncer de mama. Para llevar a cabo este objetivo, se analizaron un total de 87 muestras de carcinoma mamario (casos) y 125 muestras sin cáncer (controles). En primera instancia se determinó la presencia de polimorfismos y mutaciones en los genes: HER2, ITGα6, ITGβ4, PIK3CA, AKT1, BCL2 y BAX, en casos y controles. La genotipificación de los Polimorfismos de Nucleótido Simple (SNPs) se llevó a cabo mediante la técnica de PCR-RFLP y PCR-secuenciación. Se compararon los niveles de variabilidad genética observados en ambos grupos, se evaluó la contribución de cada polimorfismo a la susceptibilidad al desarrollo de cáncer de mama, así como su efecto combinado en el fenotipo de la patología mediante análisis estadísticos. Los resultados obtenidos muestraron una asociación entre el cáncer de mama y la presencia de polimorfismos en genes implicados en la proliferación celular (H1047R de PI3KCA) y la apoptosis (-248G>A de Bax y -398C>A de Bcl2). Particularmente, el genotipo heterocigota AG (His/Arg) para la mutación hotspot H1047R de PIK3CA aumentaría hasta 20 veces el riesgo de desarrollar cáncer de mama en mujeres portadoras del mismo. Este riesgo se incrementaría hasta 25 veces por la presencia de cualquiera de las dos variantes G ó T (Arg ó Leu) en la posición 1047. Además, el análisis de haplotipos mostró que los individuos que heredan los haplotipos (GGG y GGK) portadores de las variantes G y K en la posición 1047, presentan entre 17-18 veces más probabilidad de desarrollar cáncer de mama que aquellos que no lo presentan, ratificando el riesgo observado en el análisis de los genotipos por separado. De manera similar, el polimorfismo -938C>A en el promotor de Bcl2, mostró una asociación significativa con la susceptibilidad de desarrollar de cáncer de mama. La presencia de esta variante aumentaría en un 70% el riesgo de desarrollar cáncer de mama respecto de aquellos individuos que no lo presentan. Además, este riesgo aumentaría de acuerdo al número de copias del alelo variante (A), de manera que los homocigotas (AA) tienen más riesgo que los heterocigotas (CA). Este riesgo sería más evidente en mujeres menores de 55 años, con invasión linfovascular positiva, receptor de HER2 negativo, grado histológico II y periodo menopáusico sin distinción (pre y post-menopáusico). Por el contrario, el análisis de asociación del SNP -248G>A de BAX mostró que los individuos portadores de 2 copias del alelo variante (AA) presentan una probabilidad menor al 20% de desarrollar cáncer de mama a diferencia de los heterocigotas que portan una sola copia (GA). De modo que este SNP estaría actuando como un factor protector, confiriendo una menor susceptibilidad frente al desarrollo de esta neoplasia, principalmente en mujeres homocigotas (AA) que presentan invasión linfovascular positiva; receptores de progesterona y estrógeno positivos; receptor HER2 negativo y grado histológico II. Por otra parte, los polimorfismos I655V del gen HER2; A380T del gen ITGα6; E542K y E545K de PIK3CA no mostraron asociación con el desarrollo de cáncer de mama. Así mismo, no se identificaron individuos portadores de las variantes W452C de HER2, R1281W de ITGβ4 y E17K de AKT1 en la población de mujeres estudiadas. Por último, el análisis de los polimorfismos a través del algoritmo MDR reveló que existe interacción entre ellos. El modelo de cuatro-factores (cuatro-loci) conformado por HER2-ITGα6-BAX-BCL2 fue estadísticamente significativo (TA=0,81; p<0,05), y el valor positivo de entropía, estaría indicando que existe una interacción sinérgica entre éstos en relación al riesgo de desarrollar cáncer de mama. De acuerdo a los resultados obtenidos en este estudio se observa que la asociación encontrada entre los Polimorfismos de Nucleótido Simple (SNPs) y el cáncer de mama apoyan el rol modificador de la susceptibilidad genética de los individuos en la etiología de dicha patología. Por lo tanto, los polimorfismos asociados a genes implicados en la proliferación celular y la apoptosis, tendrían una potencial utilidad como biomarcadores genéticos para la identificación de individuos con una susceptibilidad diferencial de desarrollar cáncer de mama.