Expone: Dr. Javier Benítez

Fecha: Agosto 2017

Voy hablar sobre las bases genéticas del cáncer colorectal hereditario que es una forma de hablar de los nuevos síndromes que se están definiendo como consecuencia de todos estos desarrollos del punto de vista genético.

Cáncer colorectal

Muy brevemente voy  a hablar de la epidemiologia, sobretodo la del cáncer colorectal, la frecuencia y la incidencia que tenemos en nuestro país, en las que hay aproximadamente 25.000 nuevos casos cada año en nuestro país, aunque no son datos totalmente actualizados, pero esto es una cifra que se aproxima bastante y observamos una mayor incidencia en varones que en mujeres. También es la segunda causa por muerte con aproximadamente 13.000 muertes por año.  La media de supervivencia está cifrado en el 50% a los cinco años después del diagnóstico y en este momento hay varios programas de prevención que prácticamente están establecidos en las diferentes comunidades españolas. En cuanto al origen, a la etiología del cáncer de colon podemos decir que es un conjunto de factores genéticos y ambientales, factores exógenos de estilos de vida de los que no voy hablar hoy, pero sí de los factores genéticos que son una serie de factores que se empezaron a conocer hace unos cuantos años cuando se empezaron los primeros análisis en la década del 60 y se empezó a ver como en la población general la incidencia del cáncer de colon estaba en un entorno a un 2,5% pero esta incidencia iba variando a medida que las familias o los pacientes o las personas tenían antecedentes familiares, una persona que tiene un familiar con un primer grado la probabilidad se duplicaba y ya era de un 10% y esta probabilidad iba incrementando a un 20%, 30% o incluso más con uno o más familiares. Y esto se va acercando más a los nuevos conceptos de canceres hereditarios en los que sabemos que existe un gen que es responsable del desarrollo de los tumores en estas familias.

Síndrome de Lynch

En el caso de síndrome de Lynch la probabilidad de desarrollar un tumor en algún miembro que es portador de alguna alteración genética, es de un 70 u 80% a lo largo de la vida y de la polipolisis del colon es prácticamente de un 100%. Además, un paciente que tenga cáncer colorectal tenía una probabilidad residual de aproximadamente un 15%. Entonces esto es lo que ponía en manifiesto era la existencia de un componente genético que formaba parte del backround de la persona y que se iba trasmitiendo de una generación a otra incrementando estas susceptibilidades de cáncer.

Hoy día sabemos que aproximadamente un 75% de los casos pueden considerarse como formas esporádicas, pero luego tenemos ya una serie de casos que podemos considerar como hereditarios porque conocemos el gen responsable de este tipo de tumor y aquí tendríamos en ejemplo del cáncer no polipolico o síndrome de Lynch, la poliposis de colon y también otros canceres hereditarios que se han ido describiendo poco a poco. Luego tenemos un conjunto de canceres que llamamos familiares porque todavía no conocemos el gen responsable del mismo. No sabemos si puede haber un gen o varios genes, estos son los que conocemos como gen de cáncer familiar. Independientemente de todo esto estamos empezando a conocer las bases genéticas de muchos de estos canceres, de manera que para los canceres de tipo esporádico sabemos que hay una serie de genes de baja susceptibilidad son genes que confieren muy poquito riesgo, estimado en menos de 1,5%, esto quiere decir que si en la población general una persona tiene un riesgo de un 2 a un 5 % cada uno de estos genes lo que hace es incrementar multiplicándolo por 1,5 dando un riesgo que puede ser de un máximo de un 6-7% el problema está en que, no es un único gen de baja susceptibilidad, sino que en estos momentos ya conocemos 30 o 40 genes de baja susceptibilidad y que son muy frecuentes en la población en general. Estos genes nos empiezan a explicar que se puede desarrollar un cáncer colorectal de tipo esporádico en individuos de la población en general sin antecedentes familiares, por ejemplo. Tenemos los canceres hereditarios y ya conocemos una serie de genes clásicos como el responsable del síndrome de Lynch con el APC pero también hay otros como vamos a ver a continuación, que en este caso el riesgo que confiere son genes de alta susceptibilidad, porque basta la presencia de un único gen para que empiece el desarrollo del proceso tumoral. Y luego tenemos una serie de nuevos genes de moderada susceptibilidad, de moderada penetrancia, que tienen un alcance de un 2 a 4 aproximadamente que sabemos que participan en los casos esporádicos sino también a la susceptibilidad del cáncer en general.

Esta sería la típico caso del Síndrome de Lynch que es un ejemplo del tipo de cáncer hereditario, donde se visualizan una serie de características que se diferencian muy bien, la primera característica es que estamos ante un modelo de herencia auto dominante, esto quiere decir que existe un gen que se va trasmitiendo de una generación a otra y las personas que tienen este gen van a tener una susceptibilidad muy elevada a desarrollar un cáncer a lo largo de los años. De manera que cada una de estas personas tienen un 50% de probabilidades de haber heredado este gen alterado de tipo dominante. En segundo lugar, nos encontramos con varios miembros afectados lo largo de las generaciones y otro aspecto a destacar es la edad de presentación de los canceres que suele ser menor que en los canceres de forma esporádica que se incrementan en 10 o 15 años. Es necesario destacar la presencia de tumores secundarios que pueden ser de ovario, endometrio, cáncer de estómago y otro pero sobretodo el cáncer de endometrio es muy frecuente y las mujeres que son portadoras de un gen de síndrome de Lynch tienen hasta un 40% de probabilidades de desarrollar un cáncer de endometrio a lo largo de los años y un entorno el 10% de cáncer de ovario.

Y otro aspecto que es interesante es el concepto de penetrancia incompleta. Que se refiere a la probabilidad de que una persona siendo portadora de un gen alterado, no llegue a desarrollar la enfermedad y esto que se pone en manifiesto que la persona con 75 años tiene que ser un portador obligado de esta alteración genética, porque tanto su padre como su hija han desarrollado un tumor. Si bien él tiene que ser portador por todo esto, sin embargo, hoy día conocemos una serie de factores que modifican el riesgo de desarrollar cáncer: por factores exógenos y genéticos que en conjunto le llamamos factores modificadores.

Estos serían los genes con los que hemos trabajado hasta el momento, son los genes clásicos que se han estudiado a largo de estos 15 años y en el año 2013 se identificaron estos dos nuevos genes y que han pasado a formar parte de la rutina clínica en determinados centros. Tenemos por un lado el gen APC el de la poliposis de colon en donde la predisposición primaria es a través de múltiples adenomas y en donde uno de los pólipos puede malignizar o degenerar, de ahí la importancia de la identificación precoz. Además del gen APC tenemos el gen Mutti que coincide con el gen APC porque en muchos casos puede enmascarase o solaparse con lo que puede ser una poliposis atenuada porque este grupito de pacientes con mutaciones en el gen Mutti presentan un numero de pólipos que puede ser el equivalente a una poliposis atenuada y que le pasa exactamente lo mismo, surge a partir de múltiples adenomas en un número más moderado.

Familias presentan una mutación, que no es que sea especifica del cáncer colorectal, sino que forma parte de un síndrome en el que el cáncer de colon es uno de los tumores dentro de este espectro de canceres que desarrollan las familias. El síndrome de Cougen por mutación en el gen de Epiten o el síndrome de Peutz-Jeghers o estos dos genes Max Factor y el BMPR1A que son los responsables de la poliposis juvenil o este otro gen Grem1 que forma parte de la poliposis mixta y son variantes y en este caso la diferencia del riesgo a desarrollar cáncer está basado en el desarrollo de amarzomas en lugar de pólipos. Luego tenemos otro grupo de genes que correspondería a los casos de cáncer de colon no poliposico. Aquí no hay un número muy elevado de pólipos y aquí lo que se caracteriza en estos cuatro genes van a presentar una edad de aparición de cáncer colon rectal más precoz que las de cáncer esporádico además de riesgos de tumores que puedan dar cáncer de endometrio.

Lo que tienen estos genes que son nuevos el Pold y el PolD1 que son genes que se han identificado hace poquito y que son un mix de muchos de estos porque presentan un adenoma se presentan a una edad más tardía, en torno a los 60 años y tienen una probabilidad de desarrollar un cáncer colon rectal importante mientras que el PolD1 puede desarrollar más un cáncer de endometrio.

El síndrome de Lynch, por un lado, es un síndrome genéticamente heterogéneo puesto que hay diferentes genes y cuyas mutaciones pueden dar lugar al desarrollo del síndrome. Hay una representación del papel que juega cada uno de estos genes en el desarrollo del síndrome de Lynch, siendo mayoritariamente MLH1 y MCH2, mientras que MCH6 y PMC2 que se encuentran mutados en un bajo porcentaje de los casos sobre todo PMC2 en menos del 1% de los casos. El quinto gen, el Ecam, no es un gen de reparación como se ha comentado antes, es un gen que está cercano a MCH2 y que sufre grandes alteraciones en general que hacen es inactivar el gen MCH2 y que si es un gen responsable del síndrome de Lynch como factor indirecto.

Luego tenemos otros mecanismos que no van a afectar por mutaciones puntuales sino también por largas selecciones que acontecen al 20% de las mutaciones de estos genes. También estamos conociendo un nuevo síndrome que están asociado a mutaciones bialelicas, o sea de los dos aleros, pero es una nueva forma que mientras los otros genes tienen un patrón dominante de herencia, aquí tendríamos un patrón recesivo de herencia.

¿Cómo podemos tener una sospecha si estamos ante un síndrome de Lynch? Bien, por un lado tenemos los criterios clínicos que están basados en los criterios de Amsterdam y de Bethesda, esto nos da una idea cuando estamos ante una persona o una familia que puede presentar un cáncer hereditario. Y luego tenemos otros marcadores, son unos marcadores excelentes que pueden confirmarnos, con una alta probabilidad que estamos ante un cáncer hereditario. Uno está basado en tecnología molecular que es la inestabilidad de los microsatelites y el otro está basado en un estudio inmuno histoquímico  de los genes de reparación que son las dos alternativas que existen y que son excelentes. Mientras los criterios clínicos tienen una sensibilidad de entre un 40 a 80% o sea pudiendo dejar muchas familias por fuera, aquí la sensibilidad es superior del 90% en ambos casos. Va a depender de la estructura logística de cada uno de los grupos y de los centros.

En un caso, la inestabilidad de los microsatelites nos dice que estamos ante un tumor que es inestable y esta inestabilidad está asociado a los genes en reparación, mientras que en otro nos dice que alguna de las proteínas de uno de estos cuatro genes nos dice que no se está expresando y nos está indicando que puede ser hereditario, así como nos indica a donde debemos realizar el estudio genético.

Los criterios clínicos han ido evolucionando con el tiempo. Estamos con unos criterios más laxos porque estamos con una tecnología que nos permite expandir el estudio genético y son más largos, pero nos permite expandir con la nueva técnica de secuenciación masiva permite abordar el estudio de más personas con criterios que pueden ser más laxos. Van surgiendo nuevos conceptos que hasta ahora no teníamos tan claros y que pueden modificar los criterios que hasta ahora hemos venido manejando.

Hemos visto los criterios clínicos, moleculares y los inmuno histoquímicos. El estudio de microsatélite está basado en una serie de genes y estos genes responsables del síndrome de Lynch son genes de reparación del DNA, de manera que, si no se repara el daño genético que se está produciendo continuamente a lo largo de la división celular, el DNA se va acumulando de daño genético y además de provocar el desarrollo del tumor, lo que hace es provocar una gran inestabilidad en el genoma.

Y se visualiza en el genoma cuando hay secuencias muy repetidas de 10, 20, 50 ,100 pares de bases que se van repitiendo, al existir esta inestabilidad del genoma, el modelo de esos pares se va trasmitiendo de una célula a otra, el modelo de esos cien pares de bases iguales se deshace y pueden ser 80, 90, 120. De manera que, en condiciones normales, cuando vamos estudiando esos genes y cuando vemos un pico de una secuencia repetida concreta que es uniforme, pero persiste la inestabilidad de micro satélites es cuando aparecen esos picos y eso es lo que nos indica el proceso de inestabilidad. Y en la parte inmuno histoquímico es la presencia o ausencia de un marcador inmuno histoquímico concreto que nos va a sugerir que estamos ante un tumor de tipo hereditario. 

A pesar de los criterios clínicos de selección, de los criterios inmuno histoquímicos o moleculares nos encontramos también con que tenemos un amplio grupo de familias con una cantidad de miembros afectados a lo largo de generaciones pero que sin embargo no presentan mutación en ninguno de estos genes. Eso es el concepto de familia de cáncer colorectal tipo X, porque no sabemos que gen es el responsable de estas familias.

Un trabajo en el cual muchos grupos estamos involucrados en la búsqueda de estos genes de tipo X y hay otro trabajo publicado en 2006, 2007 en el que empezamos a establecer las posibles diferencias entre un grupo y otro de familias: el primero de ellos era la edad, mientras que otros grupos de familias con inestabilidad en micro satélite la edad media de presentación era de 41 años en familias con estabilidad de micro satélite era de 56 años.
En segundo lugar era la localización del tumor mientras que en las familias con inestabilidad en micro satélite debido a mutaciones por acciones de reparación,  la localización es mayoritariamente en el colon derecho en un 70% de los casos, aquí en la estabilidad la localización principal es el recto y en donde hay más diferencias significativas era a nivel de la expresión de las proteínas mientras que las familias con estabilidad en micro satélite presentaban tinción en el 100% de los casos para los distintos anticuerpos, aquí simplemente presentaban tinción el 20% de los casos, o sea que el 80% había perdido tinción en los genes que seguramente era el gen responsable del tumor en estas familias. Estos fueron los primeros trabajos para distinguir las diferencias entre un tumor y otro.

Poloposis

Con respecto a la poliposis de colon cabe mencionar que es el segundo tumor más frecuente en el cáncer colorectal hereditario y que a diferencia de los casos no poliposicos, aquí la tasa de mutación de novo, en los pacientes es muy elevada, un 25% de los casos con poliposis de colon familiar en los que se identifica mutación de APC, son mutaciones de novo, no hay antecedentes familiares y esto es importante al momento de seleccionar a los individuos cuando se van hacer esos estudios genéticos. En forma atenuada estamos en el entorno de los 100 más arriba o abajo, otra variante es el síndrome de Gardner que además de tener la poliposis de colon va a tener alteraciones dentarias y va a tener la presencia de tumores desmoides que ya hemos visto antes. Y también otro nuevo síndrome asociados a mutaciones del gen es el síndrome de Turcot, que está caracterizado por el desarrollo de tumores cerebrales. Y como comentaba al principio cuando comentábamos la poliposis tenemos el síndrome de Mutti debido a mutaciones en este gen que también es un gen de reparación, aunque la diferencia entre uno y el otro, está en el número de polipos por un lado y el modelo de herencia recesivo.

Por un lado, en la forma clásica, en la forma atenuada, el modelo de herencia es autosómico dominante, el que va trasmitiendo de una generación a otra. Únicamente es necesario tener uno de nuestros dos genes tiene que estar mutado para que empiece el desarrollo del tumor. Pold y Pold1 son también formas autosómicas dominantes, es decir que tenemos dentro de las formas ligadas a los pólipos tenemos APC y los pólipos con este de modelo de herencia que lo distingue claramente de este otro modelo de herencia que como ven no existen antecedentes de ningún tipo.

Las mutaciones bialelicas de Mutti en el que es necesario que los padres sean portadores de una mutación en cada uno de los genes, cada uno de ellos, pero únicamente cuando los dos genes los hereda el hijo, es cuando se va a desarrollar el tumor, esa es la diferencia entre un modelo y el otro. Y luego está el otro síndrome que es un síndrome nuevo, Congenital Mixmail Repair Disorder, caracterizado por mutaciones bialelicas pero no es un gen concreto sino en mutaciones bialelicas en algunos de los genes del Mixmail Repair, genes típicos del síndrome de Lynch y se necesitan inactivación de los dos genes.

¿Qué posibles diferencias existen entre Pold y Pold1 con respecto al resto de los síndromes? Son genes polimerasas que están asociados a reparación de DNA también, que siguen este modelo de herencia autosómica dominante y que están caracterizados porque presentan un genotipo genómico de una alta tasa de mutación, son genotipos hipermutados y esta hiperpermutación les hace ser candidatos a los nuevos desarrollos y a los nuevos tratamientos clínicos basados en inmunoterapia que se están empezando a desarrollar en este tipo de tumores. Son tumores en lo que se presenta una poliposis atenuada de alrededor de más de 10 adenomas y de más de 60 años en el diagnóstico. Y como comentaba antes, el Pold está más asociado al cáncer de colon colorectal y también a una edad más juvenil con desarrollos de tumores de cerebro y que en algunos casos puede presentar problemas dismórficos, inmunodeficiencia, problemas de estatura. Y Pold1 es el gen en el que, en algunos casos desarrolla cáncer colorectal, pero en otros casos está más enfocado al desarrollo del cáncer de endometrio.

Y este sería el nuevo síndrome que en este momento se está trabajando mucho con ello, son enfermedades que siguen un modelo de herencia autosómica recisiva, mutaciones en algunos de los genes del Mixmail Repair, que afecta a la edad infantil con desarrollo de tumores en el cerebro, con cáncer colorectal, enfermedades hematológicas y con una presencia de características que hacen recordar mucho al síndrome de la neurofibromatosis de tipo I que sería la presencia de estas manchas color café con leche tan características de este síndrome.

Al igual que en el grupo anterior, presenta un genotipo de una alta tasa de mutación y son candidatos a los nuevos y tratamiento de inmunoterapia que se están desarrollando. Y como decía antes las mutaciones bialelicas se producen en un 60% de los casos en el gen PMC2 y en un 40% de los casos en el gen MCH6 en combinación con MLH1 y MCH2 y fijensen que para el síndrome de Lynch estos dos genes no tienen prácticamente ninguna participación, acuérdense que MCH2 explica el 1% de los casos, mientras que aquí esos dos genes prácticamente son los que sustentan prácticamente el desarrollo de estos dos tumores.

Esto sería un resumen del panorama actual que estamos viendo, donde tenemos dos grandes grupos a estudiar hoy día que son los canceres colorectal no poliposicos y los canceres colorectales polilposicos. Por un lado tenemos los tumores debido a deficiencia del sistema de reparación que van a dar lugar a un síndrome de Lynch y acá tenemos 5 genes que deben ser estudiados MCH6, MLH1 y MCH2 y tenemos un segundo grupo que llamamos síndrome de Lynch live que está caracterizado porque no existe ninguna mutación inicial a nivel germinal que luego conduzca al desarrollo del tumor sino que la doble mutación se produce a nivel somático y va a dar un genotipo muy parecido al del síndrome de Lynch.

 Y luego tenemos el grupo de los que llamamos cáncer colorectal del tipo X, en donde no existe esta inestabilidad inicial que es la marca más importante que va a diferenciarla del otro grupo. Con respecto a las polilposis tenemos cuatro subgrupos asociados a los pólipos, los amartomas, los mixtos y la poliposis cerrada que está asociada a este gen y este gen pues explica alrededor del 25% de los casos de la poliposis cerrada. En cuanto a la forma poliposica tenemos las formas dominantes con el gen APC y los genes Pold y Pold1, las formas recesivas con el gen Mutti y luego asociado a amartomas tenemos el síndrome de Peutz-Jeghers, la poliposis juvenil y el epiderm hematoma síndrome que como ven, están asociado a cada uno de estos genes.

De manera que tenemos un panorama muy interesante de cada uno de estos genes, que en muchos casos hay que estudiarlos, pero no a todos, porque algunos se van a solapar entre si especialmente el Mutti que es un gen que está a caballo entre estas dos formas de poliposicos y no poliposicos que muchas veces presentan un numero de poliposis muy bajo. Como ven, este es el gran problema que presenta el estudio del cáncer colorectal en estos momentos de tipo hereditario, pues estamos ante un conjunto de enfermedades heterogénicas.

 Esta heterogeneidad genética lo que hace es complicar el estudio genético puesto que se hace muy largo y muy costoso a la hora de analizar todos estos genes. Esto va a repercutir en el asesoramiento genético porque en muchos casos si solo se hace el epitelio de selección del síndrome de Lynch basado en criterios clínicos podemos perder muchos casos en el camino, si no existe la posibilidad de estudiar todos los genes se van a estudiar solamente un gen o dos y el resto se quedan sin estudiar lo cual el asesoramiento queda incompleto.  Y todo esto pone en manifiesto la importancia que tienen las nuevas tecnologías de secuenciación masiva son necesarias para abordar los procesos de estos genes, en un momento determinado.

Los orígenes de la secuenciación masiva tienen como punto de partida el año 2001, cuando se hace la presentación del borrador del genoma humano y a partir de ese momento empieza una evolución muy importante de lo que es la secuenciación. En ese año cuando se termina el proceso del genoma humano mediante secuenciación Sanger a lo largo de una década y cuando se terminó el proyecto se secuenciaban en base a 1000 a 2000 pares de bases diarias mientras que poco a poco empezó un desarrollo muy fuerte tecnológico, que como ven en el año 2006 ya se ven las primeras plataformas de secuenciación, secuenciando millones de pares de bases al día, hasta pasarse a la aplicación clínica. Es a partir del año 2010 cuando ya se tienen publicaciones en relación a esta tecnología.

También quiero comentarles para que tenga una idea de lo que es una secuenciación masiva a diferencia de la secuenciación Sanger, que no va a secuenciar un único gen como hace Sanger, sino que vamos a secuenciar todos los genes de nuestro genoma y que son alrededor de unos 23.000 genes. Y dentro de los genes debemos diferenciar lo que es el Intron y el Exon, el Exon es la zona decodificante del gen y es donde acumulan el 85% de las mutaciones y mientras los Intrones es una zona no codificante, que actúa como elemento de unión de los exones.

Luego está la zona intergénica entre genes que es el DNA basura, como lo llamamos hace unos cuantos años, aunque realmente no es así. Pero la secuenciación masiva cuando vamos a trabajar exclusivamente con los exones con el 1% de nuestro genoma. El 99% restante es el DNA que en principio no era codificante pero ahora estanos viendo cosas muy interesantes. El proceso consiste en seleccionar, liberar estos exones y soltarlos de sus anclajes sintronicos y esto se hace con diferentes enzimas y una vez que se hace este proceso de enzimas, se amplifica todos estos exones, hibridarlos con unas sondas que van directamente a los exones y no a los intrones y con estas sondas los podemos separar muy bien y dejarlos exclusivamente libres y en ese momento lo que hay que hacer es volver a reconstruir este gen que está destrozado en exones y volverlo a reconstruir como un rompecabezas y que vayan alineándose uno con el otro para volver a generar el gen pero sin el contexto intronico.

Y esto se consigue enfrentándolo a un genoma de referencia o genoma universal con que el que trabajamos todos y gracias a ir pegando los fragmentos de genes en sitios concretos se reconstruye el gen. Una vez reconstruido el gen empieza el análisis informático de la secuenciación que se ha realizado, se hace la secuenciación de estos exones y se hace el análisis informático que tiene por objetivo tratar de filtrar todas aquellas variantes que inicialmente nos vamos a encontrar después de la secuenciación y estamos hablando de un millón de variantes o dos millones que se han generado como consecuencia de este proceso de fragmentación, de liberación, de secuenciación, etc. Entonces ir quitando todos estos millones de variantes y dejando la media docena de variante finales, que puede constituir nuestros genes candidatos a estudio. Como ven ya es un proceso estandarizado y que tiene básicamente seleccionar los genes finales que debemos estudiar.

¿Qué aplicaciones tiene la secuenciación masiva en el cáncer colorectal? Las aplicaciones están basadas por un lado en simplificar los estudios de todos estos genes, porque hoy día se pueden hacer el estudio de estos genes de una manera más barata, más rápida y más segura y se puede hacer gracias a los paneles de genes, porque la secuenciación masiva no significa que siempre tengamos que secuenciar los exones, lo que se puede hacer es crear paneles de genes a medida de los genes que queremos estudiar y esos paneles pueden tener 5, 50 o 5.000 genes, los que querríamos.

Pero serán paneles que desarrollamos nosotros en función de lo que queremos analizar. Si queremos analizar exclusivamente estos genes, se hace un panel con estas características. Pero también podemos ampliarlo y hacer un estudio de toda esta amplia y moderada susceptibilidad que conocemos hoy día. Estamos ampliando el espectro a un montón de genes. Y si queremos ampliarlo a todos los genes que se relacionen con cáncer familiar que pueden participar en este tipo de proceso los podemos ampliar a ese tipo de genes. Y por otro lado se nos da la posibilidad de buscar genes de alta y moderada susceptibilidad que expliquen estas familias de tipo x, cáncer colorectal de tipo x que no conocemos su coadyuvancia genética y por supuesto la aplicación en el campo de la farmaoncogenética de la que no voy hablar en estos momentos.

Este es el panel que hemos utilizado desde hace algunos años porque en el año 2011 hicimos un diseño con la colaboración con la empresa de diseño de sistemas genómicos, hicimos el primer panel que salió al mercado en Europa con 80 genes asociado con cáncer hereditario. Hay muchos modelos de paneles hoy día, este fue uno más que en el año 2011 el único que contemplaba los genes relacionados al cáncer de mama y de ovario, contemplaba los genes de cáncer de colon no polipolico y contemplaba toda otra serie de síndromes, se asocian a los genes con otro tipo de tumor y se empiezan a describir genes de moderada susceptibilidad, al igual que para el cáncer colorectal, no solamente los clásicos sino también los genes que se engloban de forma genérica en cáncer familiar.

 Por ejemplo, si estamos estudiando cáncer de colon nos vamos a centrar inicialmente en secuenciar todo el panel, pero desde el punto de vista informático, se van a seleccionar los genes que están relacionados con cáncer de colon, no vamos a tocar el resto de los genes. Si estamos en un proceso de investigación no solamente podemos analizar estos genes, sino que también podemos analizar otros genes relacionados con cáncer de mama, cáncer de páncreas, todo lo que pueda contribuir al desarrollo del tumor pero esta es una forma de seleccionar que es lo que queremos estudiar.

Casos clínicos

Y hay algunos ejemplos de cómo pueden facilitar estos paneles en estudio de cáncer colorectal y este es un ejemplo en donde situaciones clínicas el test es de gran ayuda. Tenemos una mujer de 35 años diagnosticada cáncer de mama con nódulos tiroideos con linfomas y con un hemangioma entonces, según los criterios, las guías del National Cáncer Comprenhensive Center reúne criterios para el BRCA1 y BRCA 2 como primer modelo para el estudio de cáncer de mama y otros tumores, también reúne criterios para el estudio de T53 por la diversidad de tumores y también reúne epitelios para el estudio de epiten, de manera que si nosotros tuviéramos que hacer todo esto desde el punto de vista Sanger, posiblemente nos podríamos irnos a un año o año y medio fácilmente  porque cada uno de ellos son genes extraordinariamente largos a la hora de hacer el análisis, de manera que mediante el estudio del panel de genes, todos estos genes se estudian a la vez y ya no tenemos que ir uno por uno. Si está bien nos da positivo, pero si está mal tenemos que pasar de BRCA1 a BRCA 2 y si es negativo BRCA2 habría que hacer T53 y si es negativo habría que pasar a epiten.

Otro ejemplo es una mujer de 49 años diagnosticada con cáncer de ovario y con cáncer de colon y desde un punto de vista de los criterios actuales, habría que realizar un estudio de BRCA1 y BRCA 2, T53 y en los genes relacionados con el síndrome de Lynch, porque sabemos que en algunos casos nos encontramos con familias BCRA que hay alguno en la familia que presenta cáncer de colon y viceversa y los síndromes de Lynch en los que hay algún caso con cáncer de mama. De manera que esto lo volvemos a simplificar secuenciando algunos genes y analizando estos genes que son de nuestro interés.

Hay una mujer de 45 años que fue diagnosticada con cáncer de ovario y una historia familiar de cáncer de colon en una tia materna. Nuevamente nos encontramos que empezaríamos el estudio haciendo un BRCA1 y BRCA 2, por el tema del cáncer de ovario porque actualmente ya saben que es obligatorio este estudio en familias donde hay un cáncer de ovario. Posteriormente realizar un estudio del síndrome de Lynch y si son negativos, también tenemos otros genes y que se han descrito ya que son más específicos de cáncer de ovario que son los RAS 51D y RAS 51T y BRIC1 y habría que realizar el estudio de estos otros genes. Y como ven la metodología se simplifica mucho de esta manera con la secuenciación masiva.

Este es un estudio de mil y pico de casos, mediante el cual se analizan en un panel de genes, casos de sospecha de cáncer colorectal. El 90% de los casos no presenta ninguna mutación germinal como era de esperar puesto que hay un 70-75% de casos de tipo esporádico, pero ya hemos pasado de identificar mutaciones de un 5 a un 10% si tenemos mutaciones de alta penetrancia que correspondería al síndrome de Lynch por un lado y un 3% al APC con un 1% aproximadamente y por otro lado aparece BRCA1 y BRCA 2 en el 1% de los casos del tipo hereditario como causante del síndrome. Y estos genes de alta penetrancia que estamos conociendo, asociados a mutaciones en la mayor parte al cáncer de mama y a melanoma como es P16 y P53, es decir que estamos ampliando un poquito el espectro de estas mutaciones. Además, nos estamos encontrando con genes de alta penetrancia, genes de moderada penetrancia que modifican genes asociados al cáncer colorectal como Mutti, APC y con algunos genes, que hasta ahora, no los consideramos asociado, pero pueden estar asociados al desarrollo del cáncer colon rectal como ATM, etc.

Un trabajo que realizó una empresa norteamericana AMRI en las que analizaron más de 30.000 individuos con distintos tipos de canceres con paneles de genes y lo que miraron fue en que porcentaje de casos estaban asociados a los genes de reparación y de todas las mutaciones, el 24% de los pacientes presentan cáncer de mama y de ovario como el cáncer primario. Y en muchos de ellos sin que hubiera evidencia de cáncer colorectal o cáncer de endometrio en la familia.  Y muchos de ellos con mutaciones en MCH6 y PMC2, es decir que lo que pone en manifiesto este trabajo es que acuérdense que en el síndrome de Lynch MCH6 y PMC2 están mutados en un bajo porcentaje de los casos en un 1% a un 7% pero lo que nos está diciendo es que estos genes pueden tener un espectro genotípico distinto en la que la presencia de cáncer de mama y de ovarios sea una presencia importante.

Y esto nos indicaría que se nos está escapando desde el punto de vista molecular de acuerdo a los criterios que estamos utilizando muchas de estas familias, porque nacemos con una probabilidad de cáncer de ovario, pero no les hacemos estudios para síndrome de Lynch, cuando luego posteriormente pueden desarrollar un cáncer de colon o simplemente quedarse en un cáncer de mama o de ovario. Y viceversa porque entre el 1 y el 2% de las familias con probabilidad e cáncer colorectal presentan mutaciones en los genes el BRCA1 y BRCA2 y también del gen BALV2 que es un gen asociado a BCRA a cáncer de mama y de ovario y también en genes de moderada susceptibilidad, es decir que tenemos la opción de que MCH6 y PMC2 tienen que abrir su espectro mutacional no solamente basarse en los criterios de Bethesda o Amsterdam sino abrirlo también a cáncer de mama o de ovario y al revés tenemos familias con cáncer de colon u ovario en donde la mutación se debe a alteraciones en los genes de BRCA1 y BRCA2 que claramente son asociados estos genes al cáncer de mama.

Estamos haciendo desde el punto de vista del análisis del exoma, pues estamos buscando los genes del cáncer familiar de tipo x y aquí tenemos el primer éxito que tuvo el análisis del exoma identificados en el año 2013 y que hoy día están definiendo un genotipo sindrómico. Los genes de Pold y Pold1 se identificaron mediante los estudios del exoma identificados y ya tratados en la clínica. Sin embargo a partir de ese momento ha habido otro tipos de estudios que han analizado muchas familias con cáncer de colon hereditario sin mutaciones en los genes de Mix Mail Repair u otro gen parecido, se analizaron 40 casos de 16 familias de alto riesgo de cáncer colo rectal y lo que se encontraron fueron bastantes alteraciones en los genes que no se conocen muy bien qué papel juega esas alteraciones genéticas o estos genes en el desarrollo de cáncer colon rectal, son variantes raras y esto ha sido el determinante para los estudios que se han seguido posteriormente, no se encuentren genes de alta susceptibilidad que expliquen algunas de estas familias y luego hay dificultades para demostrar el impacto funcional de las alteraciones y para demostrar la asociación causal del gen en desarrollo y no hay variaciones en el gen independiente. 

Y esto es muy parecido a lo que ocurre en otros tipos de cánceres, en el año 2013 donde analizando familias con más de 10 casos de cáncer de mama a lo largo de varias generaciones no encontramos un gen de alta susceptibilidad que pudiera explicar al menos una familia. Solo encontrábamos variantes raras, de significado desconocido, que hay que tratar para conocer su significado. Esto también ha ocurrido en cáncer de páncreas o próstata que existe una tremenda heterogeneidad genética o hay que acudir a los modelos poligenicos que se basan en la interacción de múltiples genes de baja susceptibilidad como explicaba al principio de la charla y que están explicando las formas esporádicas.

 Cómo puede ser que los genes con tan baja susceptibilidad puedan desarrollar canceres hereditarios o canceres familiares. Un modelo que se hizo ya hace 2 o 3 años únicamente con 8 genes de baja susceptibilidad y se estudiaron como estaban distribuidos estos 8 genes en la población en general y como ven aquí se establece una curva de Gauss que va definiendo el acumulo de un gen o 2-3 combinaciones de ellos hasta el otro extremo donde los individuos presentan estos 8 genes de suceptibilidad.

Y aquí donde se hace un análisis del cáncer de colon, hay un desplazamiento hacia la derecha que nos indican que los individuos con cáncer de colon presentan un mayor número de estos genes de suceptibilidad. En la población en general hay un 1% de estos que presentan estos 8 genes, pero hay más casos con estos 8 genes que presentan un mayor orreggio, que pueden ser 1,2%, 1,3% por lo que estamos hablando de familias que son portadoras de estos genes con baja suceptibilidad que se van trasmitiendo a la siguiente generación y al mezclarlos con los genes de otra persona sigue en aumento esta suceptibilidad

Conclusiones

Las conclusiones se refieren a lo que nos hemos referido a lo largo de la charla el concepto de enfermedad multifactorial genético (factor genético, factor exogeno). El concepto del cáncer colon rectal que se estima en un 35%, las mutaciones en genes de alta penetrancia que son las bases de la predisposición hereditaria y que además hay otros genes nuevos de alta y moderada suceptibilidad que significan otro 5% y que el manejo de los canceres hereditarios tienen que basarse e incorporar datos genéticos porque tiene que haber un tratamiento individualizado de cada uno de estos subgrupos y por supuesto que la aplicación de estas nuevas tecnologías tienen especial interés si queremos llegar a terminar de comprender las bases genéticas de todos estos casos.