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CURSO SUPERIOR DE POSTGRADO EN CANCER HEREDO FAMILIAR MODULO 3: Técnicas de detección de alteraciones moleculares-génicas en tumores ginecológicos: Síndrome de Lynch Bioq. Florencia C. Cardoso (fcardoso@cemic.edu.ar) El Síndrome de Lynch es un síndrome autosómico dominante causado por mutaciones germinales en los genes que codifican para las proteínas reparadoras del ADN (genes MMR): MLH1, MSH2, MSH6 y PMS2 o mutaciones en el gen EPCAM que no es un gen perteneciente a la familia de los genes reparadores de ADN pero por su localización inactiva el gen MSH2. Incidencia: 1: 400-500 3-5% del total de cáncer colorrectal (CCR) 2% del total de cáncer de endometrio Tumores asociados a Síndrome de Lynch Fuente: NCCN Guidelines Version 1.2015 DIAGNÓSTICO 1- Selección del caso índice adecuado de acuerdo a la historia personal y/o familiar: Criterios establecidos por las guías NCCN versión 1.2015: • Cumplir con los criterios de Bethesda o Amsterdam • Diagnóstico de cáncer de endometrio <50 años • Mutación familiar conocida asociada a Síndrome de Lynch • Presentar un riego ≥5% de ser portador de una mutación de acuerdo a los modelos de predicción: MMRpro, PREMM o MMRpredict 2- Estudios de laboratorio: • Evaluación del tejido tumoral 1- Inestabilidad de microsatelites (MSI) 2- Inmunohistoquímica (IHQ) de las proteínas reparadoras del ADN MLH1/MSH2/MSH6/PMS2 3- Análisis de metilación de MLH1 4- Testeo de mutaciones en el gen BRAF • Estudio de mutaciones germinales en los genes MLH1, MSH2, MSH6, PMS2 y EPCAM (secuenciación completa y/o grandes rearreglos) ESTUDIO DEL TUMOR CONSIDERACIONES GENERALES IHQ Y MSI: Ambas técnicas son de screening y deben ser realizadas en tejido tumoral de colon o endometrio para que sea informativas >90% de los tumores asociados a Síndrome de Lynch tiene alta inestabilidad de MSI y/o ausencia de la expresión de una de las proteínas reparadoras Tejido utilizado: Colorrectal 1- Carcinoma 2- Pólipo adenomatoso con alto grado de displasia 3- Pólipo adenomatoso con bajo grado de displasia Tumor de endometrio Se desconoce hasta el momento la eficacia del estudio de otro tipo de tumores asociados a Síndrome de Lynch 1- INMUNOHISTOQUIMICA (IHQ) Se utiliza un anticuerpo especifico que marca el antígeno, en este caso las proteínas que forman parte de complejo MMR y se compara la expresión en tejido tumoral y tejido normal. Se revela entonces la presencia o ausencia de las proteínas expresadas por lo genes reparadores de ADN. • Expresión normal: se encuentra expresión de las 4 proteínas sintetizadas por los genes MMR • Ausencia de expresión: alguna/s de las proteínas evaluadas en el tejido esta ausente ya sea por la presencia de una mutación patogénica germinal o una alteración somática que silencia la expresión del gen (ej: metilación MLH1 ) Limitaciones IHQ: Material y operador dependiente: poca cantidad de tejido, tipo de fijación y toma de muestra y cuestiones propias de la técnica pueden alterar al resultado Es posible que algunas mutaciones no resulten en ausencia de detección de la proteína Las proteínas reparadoras del ADN funcionan como dímeros y son inestables cuando no forman estos complejos 2- INESTABILIDAD DE MICROSATELITES (MSI) Microsatélites: son secuencias repetitivas en el DNA (ej: AAAAA o CGCGCG) susceptibles de adquirir errores cuando el sistema de reparación de encuentra dañado Panel de microsatélites recomendado por el NCI: Mononucleotidos: BAT25, BAT26 Dinucleotidos: D2S123, D5S346, D17S250 D17S250 ESTABLE Tejido normal: SANGRE Tejido tumoral D17S250 INESTABLE Resultados posibles: •Alta inestabilidad: ≥2 microsatelites inestables •Baja inestabilidad: 1 microsatelite inestables •Estable: ninguno de los microsatelites son inestables Ventajas: Se requiere menos tejido que para IHQ Limitaciones: Calidad de la muestra 10-15% de CCR esporádico exhiben MSI Una pequeña proporción de los tumores asociados a Lynch no presentan MSI (MSH6) Pueden existir discordancias entre los resultados de IHQ y MSI: IHQ normal + alta MSI: ej: anticuerpo utilizado en la IHQ IHQ con ausencia de proteína + estabilidad de MSI: ej: tipo de tejido utilizado 3- METILACIÓN MLH1 10-15% de los tumores con ausencia de MLH1 en la IHQ y estabilidad de microsatélites se debe a la metilación somática del promotor de MLH1 que silencia la expresión del gen No descartar el diagnóstico de Síndrome de Lynch en individuos con CCR en edad temprana, fuerte historia familiar u otros factores de riego 4- TESTEO MUTACIÓN V600E EN EL GEN BRAF Las mutaciones patogénicas en el gen BRAF se encuentran asociadas principalmente a cáncer esporádico y son muy raras en el Síndrome de Lynch. ESTUDIO DE MUTACIONES GERMINALES Que genes estudiamos en Síndrome de Lynch? Genes MMR: MLH1, MSH2, MSH6 y PMS2 Gen no MMR: EPCAM (formalmente conocido como TACSTD1) Hay reportes de casos con mutaciones en otro genes involucrados en el proceso de reparación del DNA (ej: MLH3, MSH3, PMS1, etc) pero dado que la significancia clínica y el posible rol de la función de estos genes es aún desconocida y se desconoce cual puede ser la utilidad clínica de esta información no se incluyen en el testeo de mutaciones germinales. ALGORITMO DE TRABAJO Firma del consentimiento •Beneficios, riesgos y limitaciones •Resultados posibles e interpretación •Confidencialidad Toma de muestra Sangre Periférica/Hisopado bucal Extracción de ADN genómico Procesamiento del ADN Secuenciación completa de/los gen/es Estudio de grandes rearreglos (MLPA) 1- SECUENCIACIÓN COMPLETA Secuenciación por Next Generation Sequencing •A partir de un pool de primers diseñados y validados para amplificar los exones y bordes exón-intrón se obtienen amplicones que cubren un 100% de la secuencia codificante de los genes MLH1/MSH2/MSH6 y MUTYH y 98% para el gen PMS2 •Corroboración manual de la lectura de todos los fragmentos. Las escasas regiones no cubiertas por la metodología de NGS son cubiertas por secuenciación por SANGER •Secuenciación de las regiones amplificadas mediante NGS •Búsqueda de las variantes en las bases de datos de referencia para determinar su significancia clínica •Confirmación por secuenciación SANGER en caso de encontrarse una mutación con implicancia clínica (técnica gold standard) Beneficios NGS: Las regiones estudiadas son leídas con gran profundidad Mayor costo-beneficio asociado a la evaluación de regiones grandes o mayor número de genes Resultados en menor tiempo Limitaciones NGS: No es efectiva en regiones repetitivas de los genes y nomenclatura de las mutaciones producto de deleciones o inserciones Sanger es la técnica gold standard para la confirmación de mutaciones deletéreas 2- MLPA (Multiplex ligation-dependent probe amplification) PASOS Día 1: • Desnaturalización DNA • Reacción de Hibridación: se utilizan 2 sondas que hibridan adyacentes una a la otra en la secuencia blanco Día 2: •Reacción de Ligación •Reacción de PCR: es llevada a cabo con un par de primers universales •Corrida electroforética y análisis de fragmentos Características de la técnica: • cuantificación relativa • sensible a la experiencia del operador, concentración y calidad del DNA a analizar y contaminantes e inhibidores de la PCR en la muestra Ejemplo: deleción exón 7 de MSH2 Los grandes rearreglos son una mutación más, por ello cuando por secuenciación se tiene un resultado de secuencia normal se debe completar el estudio con el análisis de grandes rearreglos GENES QUE SE PUEDEN EVALUAR POR MLPA: MSH2: 20-40% de las mutaciones patogénicas MSH6: 7% de las mutaciones patogénicas MLH1: 5% de las mutaciones patogénicas EPCAM: 100% de las mutaciones patogénicas Consideraciones para el gen PMS2: Debido a la alta homología de PMS2 y los pseudogenes, el testeo e interpretación de los resultados es muy difícil. Se debe tener en cuenta la experiencia del laboratorio para la correcta interpretación e informe de mutaciones patogénicas en este gen. Hasta el momento no contamos con una técnica especifica para la detección de grandes rearreglos. CORRELACIÓN GENO-FENOTIPO CCR: se ha observado un mayor riesgo a desarrollo en pacientes portadores de mutaciones en los genes MLH1/MSH2 que en pacientes portadores de mutaciones en MSH6/PMS2. En este ultimo caso la edad de aparición es mas avanzada. Mutaciones en MSH2: asociadas a mayor riesgo de cáncer extracolónico, con excepción del cáncer de endometrio. Mutaciones en MSH6: asociadas a tumores con baja MSI y mayor riesgo a cáncer de endometrio Mutaciones en PMS2: asociadas a un menor riesgo general al desarrollo de tumores asociados a Sindrome de Lynch Deleciones del gen EPCAM: dado que esta mutación resulta en un silenciamiento de MSH2 se lo relaciona principalmente con un riesgo aumentado a CCR. El riesgo a tumores extracolónicos dependen de la extensión de la deleción en la región 3` de EPCAM. INFORMES Deben ser detallados e incluir todos los cambios encontrados en la muestra con la correcta denominación, interpretación y significancia clínica. Puede incluir: •Análisis in silico (SIFT, Polyphen, Align): herramientas bioinformáticas que ayudan a predecir el efecto biológico de la sustitución de aminoácidos en una proteína y colaboran en el análisis de las variantes de significado clínico incierto (VUS) •Citas bibliográfica de estudio funcionales in vivo, ex vivo y estudios epidemiológicos •Reportes y experiencia previa de co-ocurrencia con mutación patogénica o estado de homocigosis Análisis completo de los genes MMR (SECUENCIACIÓN COMPLETA Y MLPA) •Mutaciones patogénicas reportadas •Mutaciones patogénicas noveles •Polimorfismos •Variantes de significado clínico incierto (VUS) Diagnóstico genético de Cáncer de Síndrome de Lynch Prevención Detección Precoz Seguimiento Tratamiento personalizado Asesoramiento familiar Cualquiera que porte una mutación patogénica, tanto padre como madre, tiene la probabilidad de 1 de 2 de transmitirla a sus hijos (o sea cada hijo tiene 50% de probabilidades de heredar la mutación). En estos casos el estudio se limita a la mutación familiar previamente identificada. El estudio genético de Sindrome de Lynch no se recomienda en pacientes <18 años. Es infrecuente la presencia de mutaciones de novo en estos genes CONCLUSIONES: Técnicas de detección de alteraciones moleculares-génicas en tumores ginecológicos: Síndrome de Lynch SCREENING: se realizan en tejido tumoral no definen el diagnóstico de Síndrome de Lynch TECNICAS DIAGNOSTICAS: estudian la presencia de mutaciones germinales en los genes MMR mediante secuenciación completa y MLPA RESULTADO POSITIVO Se detectó la mutación asociada a Síndrome de Lynch NEGATIVO No se puede descartar la presencia de una mutación en otro sitio o gen/es no evaluados en el ensayo (revisar antecedentes personales y familiares, caso índice inadecuado, etc.) Fuente: NCCN Guidelines Version 1.2015 Muchas gracias por su atención