Estudio de mecanismos moleculares involucrados en el desarrollo y progresión de la leucemia linfoblástica aguda en pediatría

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La leucemia linfoblástica aguda (LLA) es una enfermedad hematológica maligna originada en la médula ósea, generada por el crecimiento anormal de precursores linfoides que pierden su capacidad de diferenciarse. A nivel molecular, se caracteriza por presentar una alta frecuencia de alteraciones cromos...

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Detalles Bibliográficos
Autor principal: Abbate, María Mercedes
Formato: Tesis Doctoral
Lenguaje:Español
Publicado: 2023
Acceso en línea:https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n7295_Abbate
Aporte de:
Biblioteca Digital - Facultad de Ciencias Exactas y Naturales (UBA) de Universidad de Buenos Aires
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Desde el punto de vista epidemiológico, las leucemias agudas son el tipo de cáncer pediátrico más incidente, representando la LLA el 75-80% de todos los casos de leucemia aguda. Los reportes del Registro Oncopediátrico Hospitalario Argentino (ROHA), al igual que las publicaciones internacionales, han demostrado que, con los años, la optimización de los protocolos de tratamiento y la identificación de distintos perfiles bioquímicos y moleculares han contribuido a mejorar significativamente la sobrevida de los niños con LLA. A pesar de esto, todavía 1 de cada 4 niños con LLA fallece durante los primeros 36 meses de enfermedad, y una proporción los de pacientes recaen dentro de todos los grupos de riesgo. En nuestro país, el protocolo clínico ALL IC-GATLA 2010 (Acute Lymphoblastic Leukemia InterContinental- Grupo Argentino de Tratamiento de la Leucemia Aguda 2010), que reclutó pacientes entre 2010 y 2020, estimó un 5% de recaídas para el grupo riesgo estándar, 22% para el grupo riesgo intermedio y 40% para el riesgo alto. Debido a lo expuesto, es de extrema importancia identificar nuevas alteraciones moleculares que lleven al desarrollo y progresión de las células leucémicas. El conocimiento de los genes y las vías de señalización alteradas podrían ayudar a mejorar el diagnóstico de la enfermedad, disminuyendo las recaídas y la toxicidad debida al tratamiento; y permitirían identificar posibles nuevos blancos terapéuticos. La hipótesis de esta tesis fue que existen perfiles genéticos y de expresión génica característicos de ciertos subgrupos de pacientes con LLA: cuya identificación ayudaría a mejorar la clasificación de los mismos, contribuyendo a optimizar el pronóstico de la enfermedad. El objetivo general fue identificar variantes génicas y perfiles de expresión que intervengan en la progresión de las LLA pediátricas, la respuesta a la terapia y la aparición de toxicidad aguda severa.Se estudió una variante de nucleótido único (SNV) presente el promotor del gen codificante de la proteína BAALC (brain and acute leukemia, cytoplasmic) y polimorfismos en el número de copias (CNVs) en genes relacionadas con el metabolismo de xenobióticos (CYPIBI, CYP3A5, CYP3A4, CYP2C19, CYP2C9, CYP2E1, CYP1A1, CYP1A2, CYP2A6, CYP2B6, CYP2D6; GSTPI, GSTT! y GSTM1). Se observó una asociación entre la ocurrencia de eventos adversos (recaída o fallecimiento) y un índice de riesgo que incluye información sobre el número de copias del gen CYP2D6 y el grupo de riesgo al que pertenecen los pacientes. Además, el genotipo combinado de los genes GSTM1 y GSTTI mostró una asociación significativa con la enfermedad residual mínima, uno de los parámetros utilizados para evaluar la respuesta terapéutica y la evolución de la enfermedad. El estudio del transcriptoma mediante secuenciación masiva (RNA-seq) proveniente de 33 muestras de médula ósea al momento del diagnóstico evidenció una expresión diferencial entre diferentes características clínicas de los pacientes Es interesante destacar que una gran proporción de los genes diferencialmente expresados correspondieron a ARNS no codificantes largos (IncRNAs), y que existen cambios significativos en el uso de isoformas de ARNm entre distintos fenotipos clínicos. Los resultados evidencian la necesidad de ahondar en el estudio del perfil transcriptómico y de las variantes presentes en genes relevantes para la enfermedad, con su posible inclusión en el algoritmo diagnóstico. Esperamos que los resultados de esta tesis ayuden a optimizar la clasificación ya existente de los pacientes en los distintos grupos de riesgo de progresión, mejorando el pronóstico y colaborando con la potencial identificación de nuevos blancos terapéuticos para la LLA pediátrica. Acute lymphoblastic leukemia (ALL) is a hematological malignancy with origin in the bone marrow and characterized by the abnormal growth of lymphoid precursor cells that lose their ability to differentiate. At the molecular level, it is characterized by a high frequency of specific chromosomal alterations, many of which are well characterized and contribute to stratify patients and determine their prognosis (complete remission, relapses, survival). However, a large number of patients have a normal karyotype or infrequent rearrangements and mutations, and the biology of these tumors is still unknown. From an epidemiological point of view, acute leukemias are the most incident type of pediatric cancer, with ALL accounting for 75-80% of all acute leukemia cases. The reports of the Registro Oncopediátrico Hospitalario Argentino (ROHA), as well as international publications, have shown that, over the years, the optimization of treatment protocols and the identification of different biochemical and molecular profiles have aided to significantly improve the survival of children with ALL. Despite this, 1 every 4 children with ALL still die during the first 36 months of illness and a percentage of patients relapse in all risk groups. In Argentina, the ALL IC- GATLA 2010 clinical protocol (Acute Lymphoblastic Leukemia InterContinental Grupo Argentino de Tratamiento de la Leucemia Aguda 2010), which recruited patients between 2010 and 2020, estimated 5% of relapses in the standard risk group, 22% for the intermediate risk group and 40% for high risk. Due to the aforementioned data, it is extremely important to identify new molecular alterations that lead to the development and progression of leukemic cells. The knowledge of genes and signaling pathways dysregulated in ALL might help to improve the disease diagnosis, reducing relapses and severe acute therapy-related toxicity; and might allow the identification of possible new therapeutic targets. The hypothesis for this thesis was that there are genetic and gene expression profiles that are characteristic of certain subgroups of patients with ALL, whose identification would help to improve their classification, contributing to the prognosis of the disease. The general aim was to identify genetic variants and gene expression profiles involved in the progression of pediatric ALL, the response to therapy and the development of severe acute toxicity. We studied a single nucleotide variant (SNV) present in the promoter of the gene encoding for the protein BAALC (brain and acute leukemia, cytoplasmic) and copy number variations (CNVs) of genes related to xenobiotic metabolism (CYP1B1, CYP3A5, CYP3A4, CYP2C19, CYP2C9, CYP2E1, CYP1A1, CYP1A2, CYP2A6, CYP2B6, CYP2D6; GSTP1, GSTT1 and GSTM1). We observed an association between the occurrence of adverse events (relapse or death) and a risk score that included information about the copy number of CYP2D6 and the patients' risk group. In addition, the combined genotype of GSTM1 and GSTT1 genes showed a significant association with the minimal residual disease, one of the parameters used to assess disease progression and response to therapy. The study of the transcriptome of 33 bone marrow samples by next generation sequencing (RNA-seq) at time of diagnosis revealed differential gene expression among different clinical characteristics. Interestingly, a high proportion of genes with differential expression are categorized as long non-coding RNA (IncRNA), and there were significant RNA isoform switches between different clinical phenotypes. These results show the need to deepen into the study of transcriptomic profiles and genetic variants in genes relevant to the disease, and their possible inclusion in the diagnostic algorithm. We hope that the results of this thesis aid in the optimization of the existing classification guidelines of patients into the different progression risk groups, in the prognosis of pediatric ALL and in the identification of potential new therapeutic targets for pediatric ALL. Fil: Abbate, María Mercedes. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. 2023 Tesis Doctoral PDF Español info:eu-repo/semantics/openAccess https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n7295_Abbate

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