manifestadas por pandemias que diezmaban la población (fiebre amarilla, paludismo, poliomielitis, tuberculosis).
El cáncer es un problema sanitario que tiene diferentes orígenes: puede resultar de la mutación (alteración) en una célula de un órgano o sistema, en el correr de la vida de la persona, al modificarse la reproducción (nacimiento) de una célula en ese organismo quien permite su inicio, instalación y progresión, corresponde a la denominación de cáncer esporádico.
Mediante esta visión simplista podemos, muy someramente, vislumbrar el desarrollo del cáncer esporádico desde su etapa preclínica hasta su manifestación como una célula, luego un tumor con manifestaciones locales, a distancia, producidas por modificaciones en el orden intrínseco de células de un sector del individuo y del organismo en general.
El mediombiente, la exposición a agentes inductores (tóxicos), factores en la alimentación, pueden ser elementos favorecedores en el desarrollo de esta enfermedad. Resulta entonces que esta enfermedad se origina en cambios de la estructura de células de un órgano en el correr de la vida, donde estos factores mencionados favorecen el crecimiento de la enfermedad que, por tiempo prolongado no se evidencia en la persona hasta que ella está avanzada.
Por lo tanto, son necesarios varios pasos estructurales para la aparición de la enfermedad.
Esta situación representa el 70 % de los casos de cáncer; mientras que un 30 % tienen orígenes diferentes, es hereditario, familiar (6) (7): el individuo al ser creado recibe una alteración (mutación) de parte de uno de sus padres, que estará presente desde la formación de la primera célula, pero se manifestará en uno o más órganos y sistemas en el correr de la vida, situación que persiste de generación en generación: es el cáncer hereditario.
Es este el motivo medular de la presentación y pondremos énfasis en el cáncer de colon, la afección central de estas presentaciones.
BIOLOGO MOLECULAR. LIC. ALFONSO ALVAREZ
El cáncer es fundamentalmente un desorden genético, en el cual mutaciones en genes
específicos confieren una ventaja de crecimiento selectivo a las células tumorales.
Estas mutaciones pueden ser causadas por un fenómeno esporádico o pueden ser heredadas, lo que resulta en una predisposición hereditaria. (1)
El adenocarcinoma colorectal es una de las causas más frecuentes de muerte por cáncer a nivel mundial (2) y cerca del 20% de los pacientes que padecen esta enfermedad tiene algún caracter de susceptibilidad heredada. (3)
Hay dos formas más conocidas dentro del cáncer de colon hereditario: Poliposis Adenomatosa Familiar (FAP) y Cáncer Colorectal No Polipótico Hereditario (HNPCC), que serán motivo de la presentación.
CÁNCER COLÓNICO FAMILIAR NO POLIPÓTICO O SÍNDROME DE LYNCH.
El Cáncer Colorectal No Polipótico Hereditario es el tipo más común de cáncer hereditario y representa un 5% de los cánceres colorectales totales. (3)
Las principales características que lo diferencian de los otros tipos de carcinomas colorectales son, un promedio de edad de diagnosis de cáncer baja (aproximadamente 45 años, para los otros tipos de cáncer colorectal es superior a los 60 años), predominancia de cáncer sobre el lado derecho del colon, mejor prognosis, mayor riesgo de desarrollar lesiones múltiples colónicas y extracolónicos (particularmente en endometrio, ovario, estómago, etc.). (3,4,5)
HNPCC es una condición autosomal dominante causada por mutaciones en uno de muchos genes que codifican proteínas de reparación de mismatch del ADN. (1,3)
Estas proteínas intranucleares, llamadas en conjunto sistema de reparamiento de mismatch (MMR), son las responsables de remover los errores producidos durante el proceso de replicación del ADN, manteniendo la fidelidad del genoma. (6)
El MMR la cooperación de muchos genes, entre ellos MLH1, MSH2, MSH6, MSH3, PMS2, entre otros.
La proteína MSH2 reconoce y une directamente secuencias desapareadas (mismatch) del ADN, de esta manera forma un complejo MSH6 si reconoce un desapareamiento de un simple par de base o forma un complejo con MSH3 si existe una inserción o delección de dos o más pares de bases.
Luego un segundo complejo formado por MLH1 y PMS2 es reclutado para escindir los nucleótidos desapareados. (1,6)
Por lo tanto, mutaciones en uno de éstos genes MMR resulta en una deficiencia en la actividad de reparamiento de mismatch, que a su vez provoca la acumulación de errores no reparados de la replicación de ADN en la célula, los cuales conducen al cáncer.
Más del 90% de las mutaciones identificadas en estos genes se registran en MLH1 y MSH2.
INESTABILIDAD DE MICROSATÉLITES (MSI: Microsatellite Instability).
Los errores no reparados en la replicación de ADN pueden ser
fácilmente reconocidos en segmentos de ADN llamados
microsatélites (7). Los microsatélites son cortas secuencias
repetidas de ADN que debido a su particular estructura tienden
especialmente a acumular errores de replicación (en especial
inserciones o delecciones). (8)
Estas secuencias están distribuidas a través del genoma y se encuentran
predominantemente en regiones no codificantes de ADN (intrones). (6)
Sin embargo, muchos genes contienen microsatélites en sus regiones codificantes (exones), y algunos de estos genes están involucrados como receptores para factores de crecimiento (IGF-IIR, E2F4, TGF-βRII), reguladores de la apoptosis (Bax, involucrados en la muerte celular programada) y los anteriormente descritos MMR (MSH3 y MSH6). (1)
Por lo tanto, errores no reparados en éstas regiones pueden eliminar las funciones de estos genes, descontrolando el funcionamiento normal de una célula.
De esta manera, alteraciones en las regiones de microsatélites indican probables defectos en los genes MMR.
Cuando múltiples errores no reparados en los microsatélites son detectadas en el tumor, comparadas con tejidos normales, se dice que exhiben Inestabilidad de Microsatélites (MSI). (6)
Más del 90% de los casos HNPCC presenta MSI y solo en menos del 15% de los cánceres colorectales esporádicos se observa inestabilidad de microsatélites. (7)
Para estandarizar la definición de MSI, el Grupo Colaborativo Internacional para HNPCC recomendó el uso de un panel de cinco microsatélites marcadores para el análisis de MSI (BAT25, BAT26, D2S123, D5346 y D17S250, llamados marcadores Bethesda). (6,7)
Tumores con inestabilidad en uno o más marcadores se definen como MSI de alto nivel (MSI-H), tumores con inestabilidad en un solo marcador se definen como MSI de bajo nivel (MSI-L) y tumores sin inestabilidad para ninguno de los marcadores se define como MSI estable (MSI-S). (7)
La mayoría de los cánceres HNPCC son MSI-H, aunque MSI-L esta presente en HNPCC causado por mutaciones germinales en MSH6. (6)
El uso de éstos marcadores, por otra parte, presenta algunas dificultades técnicas y con frecuencia se obtienen resultados confusos tanto para ADN tumoral como normal. (7)
Estudios recientes demostraron que el marcador BAT26 es extremadamente sensible en la detección de tumores con MSI, exhibiendo un 99% de eficiencia en la identificación de éstos casos. (8)
En suma, proponen que el uso de BAT26 es suficiente para el análisis de MSI y que el uso de marcadores adicionales es necesario para distinguir los grados de MSI-L y MSI-S. (7)
ANALISIS DE MSI
Los análisis de inestabilidad de microsatélites
son realizados por PCR y los resultados son
visualizados por electroforesis, preferentemente
en geles de poliacrilamida.
La Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR) es
un método que permite la amplificación enzimática in vitro de un segmento específico de ADN.
Para su realización se requiere el segmento de ADN doble hebra que se quiera amplificar, dos cebadores (oligonucleótidos complementarios a los extremos de la región que se amplifique), ADN Polimerasa, desoxirribonucleósidos trifosfatos, buffer y sales.
La reacción consta de ciclos de tres etapas (cada una a diferente temperatura):
Cada ciclo se repite en un número determinado, permitiendo que el número de copias de la secuencia elegida se amplifique exponencialmente.
El PCR es una poderosa herramienta que permite, dentro de sus múltiples utilidades, diagnosticar enfermedades que estén definidas a nivel de secuencia. (10)
La electroforesis, tanto en geles de poliacrilamida como en geles de agarosa, es un método utilizado para separar, identificar y purificar segmentos de ADN.
A los geles se les aplica un campo eléctrico, esto provoca que las muestras cargadas en el gel migren al polo opuesto a la carga que ellas tienen.
El ADN (que posee carga negativa) migra hacia el polo positivo del campo eléctrico y al tener la misma carga total, los patrones de corrida electroforética difieren de acuerdo al tamaño de los segmentos de ADN.
Los geles de poliacrilamida son más efectivos para separar pequeños fragmentos de ADN. Su poder de resolución es tan alto, que permite diferenciar fragmentos de ADN que difieren en un solo par de base.
Para el análisis de MSI, las muestras con inestabilidad de microsatélites presentan un patrón de corrida en la electroforesis diferente al que se observa en muestras que no presentan MSI.
El ADN de las muestras tumorales que presentan la inestabilidad es comparado con el ADN de tejido normal de la propia muestra, a fin de confirmar que la variación en el patrón de corrida no corresponde al ADN germinal de la muestra, sino que es debido a una inestabilidad microsatelital del tumor.
LABORATORIO DE ANALISIS MOLECULAR
Esta técnica ha permitido hallar nuevos casos de personas con inestabilidad
microsatelital que ha podido beneficiar a la
persona en el manejo de su enfermedad y plantear el estudio de la familia por la situación
de riesgo familiar.
En nuestro laboratorio, el análisis de MSI se
realiza solo para el microsatélite marcador BAT26.
El mismo se efectúa por PCR y los resultados son
visualizados por electroforesis en geles de
poliacrilamida teñidos con nitrato de plata.
BIBLIOGRAFIA
1- Chung DC, Rustgi AK. The hereditary nonpolyposis colorectal cancer syndrome: genetics and clinical implications. Annals of Internal Medicine 2003; 138: 560-570.
2- Hamilton. Colon Cancer Testing & Screening. Arch Path. Lab Med 1999; 123:1027 - 1029.
3- Petersen GM, Brensinger JD, Johnson KA, Giardiello FM. Genetic testing and counseling for hereditary forms of colorectal cancer. Cancer Supplement 1999; 86: 2540 - 2550.
4- Lynch HT, de la Chapelle A. Genetic susceptibility to nonpolyposis colorectal cancer. J Med Genet; 36: 801 - 818.
5- Guttmacher AE, Collins FS. Hereditary colorectal cancer. The New England Journal of Medicine 2003; 348: 919 - 932.
6- Lawes DA, SenGupta B, Boulos PB. Pathogenesis and clinical management of hereditary nonpolyposis colorectal cancer. British Journal of Surgery 2002; 89:1357 - 1369.
7- Loukola A, Eklin K, Laiho R et al. Microsatellite marker analysis in screening for hereditary nonpolyposis colorectal cancer. Cancer Research 2001; 61:4545 - 4549.
8- Hoang JM, Cottu PH, Thuille B et al. BAT-26, an indicator of the replication error phenotype in colorectal cancers and cell lines. Cancer Research 1997; 57:300 - 303.
9- Current Protocols in Molecular Biology 1991, Supplement 16.
10- Albert B. The Cell.
El cáncer, conocido desde tiempos inmemoriales
se convirtió en una de las principales causas de
muerte de la población occidental cuando el
aumento de la expectativa de vida permitió que
las enfermedades crónicas y degenerativas se
hiciesen frecuentes por dominio de
enfermedades infecto contagiosas y parasitarias,
