Leucemia mieloide aguda con citogenética normal (Cytogenetically normal acute myeloid leukemia) – Genes NPM1, FLT3, DNMT3A, CEBPA, IDH1, y IDH2.

La leucemia mieloide aguda con citogenética normal (CN-LMA) es una forma de neoplasia de la médula ósea denominada leucemia mieloide aguda. En la médula ósea normal, las células madres hematopoyéticas dan lugar a varios tipos de células sanguíneas: leucocitos (protegen al organismo de las infecciones), eritrocitos (transportan el oxígeno) y trombocitos (involucrados en la coagulación sanguínea). En la leucemia mieloide aguda, la médula ósea produce un gran número de leucocitos anormales e inmaduros denominadas células mieloblastoides. En lugar de convertirse en leucocitos normales, las células mieloblastoides se convierten en células leucémicas neoplásicas. El gran número de células anormales en la médula ósea interfiere con la producción de leucocitos, eritrocitos y trombocitos funcionales.

Las personas con CN-AML tienen una deficiencia de todo tipo de células sanguíneas maduras: la leucopenia conduce a una mayor susceptibilidad a las infecciones, la anemia provoca cansancio y debilidad y la trombocitopenia puede provocar hematomas con facilidad y sangrado anormal. Otros síntomas de la enfermedad pueden incluir fiebre y pérdida de peso. La edad de inicio de la enfermedad oscila entre la infancia a la edad adulta tardía. Esta enfermedad está considerada un cáncer de riesgo intermedio debido a que el pronóstico varía, ya que algunos individuos afectados responden bien al tratamiento normal, mientras que otros pueden requerir tratamientos más potentes. La edad de inicio de la enfermedad y su pronóstico se ve afectado por factores genéticos específicos.

La citogenética normal se refiere al hecho de que esta forma de leucemia mieloide aguda no está asociada con grandes anomalías cromosómicas. Aproximadamente la mitad de las personas con leucemia mieloide aguda tienen esta forma de la enfermedad, mientras que la otra mitad tiene cambios genéticos que alteran grandes regiones de ciertos cromosomas. Estos cambios pueden ser identificados por un análisis citogenético. CN-AML se asocia con cambios genéticos más pequeños que no pueden ser identificados mediante el análisis citogenético.

La leucemia mieloide aguda con citogenética normal es debida a mutaciones en un gran número de genes. La mayoría de los casos son debidos a cambios en los genes NPM1, FLT3, DNMT3A, CEBPA, IDH1 y IDH2. Las proteínas codificadas a partir de estos genes tienen diferentes funciones en la célula. La mayoría de ellas están involucradas en la regulación de procesos tales como el crecimiento y la proliferación, la diferenciación, o la supervivencia celular.

El gen CEBPA, situado en el brazo largo del cromosoma 19 (19q13.1), codifica una proteína factor de transcripción denominada CCAAT / proteína alfa potenciador de unión. Esta proteína está implicada en la diferenciación de ciertas células sanguíneas. También se cree que actúa como un factor supresor de tumores. Las mutaciones en el gen CEBPA se encuentran en aproximadamente el 18% de los individuos con CN-AML. Cuando se asocia con mutaciones en el gen CEBPA, esta enfermedad puede ser heredada, en cuyo caso se denomina leucemia mieloide aguda familiar con mutación de CEBPA, o no heredado, en cuyo caso se denomina leucemia mieloide aguda esporádica con mutación de CEBPA. Tanto en la forma de CN-AML heredada como en la forma no heredada, pueden producirse dos tipos de mutaciones en el gen CEBPA. Un tipo conduce a la codificación de una proteína anormalmente corta que interfiere con la función supresora de tumores de versiones normales de CCAAT / potenciador de la proteína de unión alfa. El otro tipo altera la capacidad de unión a ADN de CCAAT / potenciador de proteína de unión alfa. El deterioro de unión de ADN interfiere con la capacidad de la proteína para regular la expresión génica y perjudica su función supresora tumoral, lo que conduce a la codificación incontrolada de leucocitos  anormales. Entre el 50% y el 75% de todas las personas que tienen leucemia mieloide aguda con mutaciones en el gen CEBPA, tanto esporádica como familiar, tienen dos genes mutados CEBPA en cada célula. El resto tiene una sola mutación genética CEBPA. En los casos esporádicos la mutación aparece sólo en las células de leucemia, mientras que en los casos familiares está presente en todo el organismo.

El gen DNMT3A, situado en el brazo corto del cromosoma 2 (2p23), codifica una enzima denominada ADN (citosina-5) metiltransferasa alfa 3. Esta enzima está implicada en la metilación del ADN. La metilación del ADN es importante en muchas funciones celulares que incluyen la determinación de si las instrucciones en un segmento particular de ADN se llevan a cabo o es suprimido, la regulación de las reacciones que implican las proteínas y los lípidos, y el control del procesamiento de neurotransmisores. En este sentido, la enzima codificada a partir del gen DNMT3A es particularmente importante para el establecimiento de las ubicaciones iniciales para la metilación durante el desarrollo. En las células madre hematopoyéticas, los patrones de metilación establecidos por la enzima promueven la diferenciación en diferentes tipos de células sanguíneas. La mayoría de las mutaciones en el gen DNMT3A cambian aminoácidos en la enzima  ADN (citosina-5) metiltransferasa alfa 3. Es probable que estos cambios alteren la metilación del ADN, lo que altera la actividad de varios genes. Por ejemplo, puede activar algunos genes que normalmente están inactivos. Se cree que la actividad del gen alterado evita que las células madre hematopoyéticas lleven a cabo la diferenciación normal, lo que conduce a la sobreproducción de leucocitos inmaduros anormales.

El gen FLT3, situado en el brazo largo del cromosoma 13 (13q12), codifica una proteína denominada tirosina quinasa 3 similar a fms (FLT3), que es parte de una familia de proteínas denominadas receptores tirosina quinasas (RTK). Los receptores de tirosina quinasas transmiten señales desde la superficie celular al interior de la célula a través de un proceso denominado transducción de señal. La proteína FLT3 se encuentra en la membrana externa de ciertos tipos de células donde FLT3 ligando, o FL, puede adjuntarse a la misma. Esta unión activa la proteína FLT3, que posteriormente activa una serie de proteínas en el interior de la célula que son parte de múltiples vías de señalización. Las vías de señalización estimuladas por el control de la proteína FLT3 da lugar a muchos procesos celulares importantes tales como el crecimiento, la proliferación y la supervivencia celular, particularmente de las células progenitoras hematopoyéticas. Se han identificado dos tipos de mutaciones en el gen FLT3, asociadas con CN-AML. La más común, que tiene lugar hasta en el 34% de los casos de CN-AML, es una duplicación en tándem interna FLT3 (FLT3-ITD). En este tipo de mutación, una secuencia corta de ADN se copia y se inserta directamente después de la secuencia original. La secuencia de ADN duplicada puede variar en tamaño, pero todas las mutaciones de FLT3-ITD conducen a alteraciones en la región de la proteína que atraviesa la membrana celular, conocida como el dominio yuxtamembrana. El dominio yuxtamembrana alterado permite que el receptor FLT3 active las vías de señalización sin unión de FL, por lo que el receptor está activado constitutivamente. La constante señalización conduce a la proliferación incontrolada de leucocitos anormales, inmaduros, una característica  distintiva de la leucemia mieloide aguda. El otro tipo de mutación del gen FLT3 se encuentra en aproximadamente el 14% de las personas con CN-AML. Estas mutaciones se denominan mutaciones de FLT3 TKD debido a que cambian aminoácidos en una región de la proteína conocida como el dominio tirosina quinasa (TKD). La mutación más frecuente, sustituye el aminoácido asparragina por el aminoácido tirosina en la posición 835 (Asp835Tyr o D835Y). Al igual que las mutaciones FLT3-ITD, las mutaciones FLT3-TKD conducen a un receptor FLT3 constitutivamente activado y la señalización constante, lo que conduce a la leucemia mieloide aguda.

El gen IDH1, situado en el brazo largo del cromosoma 2 (2q33.3) y el gen IDH2, situado en el brazo largo del cromosoma 15 (15q26.1), codifican las enzimas isocitrato deshidrogenasa 1 e isocitrato deshidrogenasa 2, respectivamente. Estas enzimas convierten el isocitrato en cetoglutarato 2. Esta reacción produce una molécula denominada NADPH, necesaria para muchos procesos celulares y ayuda a proteger las células de especies reactivas del oxígeno. Las mutaciones en el gen IDH1 son responsables de aproximadamente el 16% de las personas con CN-AML, mientras que las mutaciones en el gen IDH2, representan el 20% de todos los casos de CN-AML. Las mutaciones en estos genes  sustituyen aminoácidos en la isocitrato deshidrogenasa 1 e isocitrato deshidrogenasa 2. Estos cambios alteran la función habitual de la isocitrato deshidrogenasa 1 y 2 en la conversión de isocitrato a cetoglutarato2. En lugar de ello, las enzimas alteradas adquieren una nueva función, anormal: la producción de un compuesto denominado D-2-hidroxiglutarato. Es probable que un aumento de D-2-hidroxiglutarato interfiera con el proceso de determinación del destino celular. En lugar de convertirse en células maduras normales, las células sanguíneas inmaduras con mutaciones somáticas del gen IDH1 y IDH2 se dividen sin control, lo que lleva a CN-AML.

El gen NPM1, situado en el brazo largo del cromosoma 5 (5q35.1), codifica una proteína denominada nucleofosmina que se encuentra en el nucléolo. Se cree que esta proteína desempeña un papel en muchas funciones celulares, incluyendo los procesos que intervienen en la formación de proteínas, la copia del ADN y el ciclo celular. En el nucléolo, nucleofosmina se une a otra proteína llamada ARF, manteniéndolo en el lugar adecuado y protegiéndolo de la descomposición. La proteína ARF se considera un supresor tumoral. Aproximadamente el 64% de las personas con CN-AML tienen una mutación en el gen NPM1. Estas mutaciones tienen lugar en el exón 12 del gen NPM1 y conducen a la codificación de una proteína con una secuencia alterada de aminoácidos. Con frecuencia, las alteraciones cambian el aminoácido triptófano en la posición 290 por el aminoácido triptófano en la posición 288. Estos dos triptófanos son importantes para la localización de la proteína en el nucléolo. La nueva secuencia también proporciona una señal de exportación nuclear para que la proteína se mueva fuera del núcleo. Como consecuencia, la proteína nucleofosmina se encuentra en el citoplasma en lugar del nucléolo. Aunque no está claro cómo la localización anormal de la proteína nucleofosmina conduce a la leucemia mieloide aguda, es probable que afecte a la función de la proteína ARF. Debido a su interacción con la nucleofosmina alterada, la proteína ARF se encuentra también en el citoplasma en las células con estos cambios genéticos. Además, la proteína nucleofosmina alterada es incapaz de proteger a ARF de la descomposición. Se cree que una reducción de la función supresora de tumores de la proteína ARF conduce a la producción incontrolada de leucocitos anormales. Otros efectos de las mutaciones del gen NPM1 también pueden estar involucrados en el desarrollo de la leucemia.

En general, la leucemia mieloide aguda con citogenética normal (CN-LMA) no es hereditaria sino que surge de los cambios genéticos que se producen en las células del organismo después de la concepción. En raras ocasiones, una mutación hereditaria en el gen CEBPA conduce a la leucemia mieloide aguda. En estos casos, la enfermedad sigue un patrón de herencia autosómico dominante, lo que significa que una copia del gen alterado CEBPA en cada célula es suficiente para expresar la enfermedad.

Pruebas realizadas en IVAMI: en IVAMI realizamos la detección de mutaciones asociadas  con leucemia mieloide aguda con citogenética normal (CN-LMA), mediante la amplificación completa por PCR de los exones de los genes NPM1, FLT3, DNMT3A, CEBPA, IDH1 y IDH2, respectivamente, y su posterior secuenciación.

Muestras recomendadas: sangre extraída con EDTA para separación de leucocitos sanguíneos, o tarjeta impregnada con muestra de sangre desecada (IVAMI puede enviar por correo la tarjeta para depositar la muestra de sangre).