Leucemia linfoblástica aguda pro-b del lactanteimpacto funcional del oncogén mll-af4 en células progenitoras hematopoyéticas de cordón umbilical y en células troncales embrionarias humanas

Resumen

La LLA infantil con reordenamiento t(4;11) MLL-AF4+ constituye un subtipo de leucemia especialmente agresivo que se desarrolla con frecuencia antes del primer año de vida. Esta leucemia está representada casi en su totalidad por la LLA pro-B/monocítica con fenotipo CD34+/-CD19+CD10-NG2+/-CD15+/-CD65+/-. Esta LLA presenta una latencia muy corta (apareciendo antes del primer año de vida), además de una supervivencia libre de enfermedad y una supervivencia global a los 5 años inferior al 20% (Pui and Evans 2006) lo que la convierte en una de las neoplasias infantiles con peor pronóstico. En los últimos años, la aplicación a estos pacientes del protocolo INTERFANT-99, ha conseguido aumentar la tasa de supervivencia a aproximadamente 40% (Pieters et al. 2007), resultado que, aunque esperanzador, sigue siendo tremendamente adverso para más de la mitad de los niños diagnosticados con esta enfermedad. Con respecto a la etiología de la LLA pro B, la traslocación t(4;11), que involucra a los genes MLL y AF4, es el evento oncogénico iniciador y característico y se detecta aproximadamente en el 100% de los casos. El origen prenatal de la traslocación se ha demostrado por estudios de clonogenicidad en gemelos monocigóticos, en los que ambos presentan la traslocación con el mismo punto de ruptura (Ford et al. 1993; Gale et al. 1997), y por estudios retrospectivos en los que la misma traslocación detectada al diagnóstico en el paciente estaba presente en las muestras recogidas en el momento del nacimiento (en la conocida como "prueba del talón" para detección de metabolopatías) (Greaves 2002). Los estudios en gemelos monocigóticos implican que han compartido una célula donde ocurrió la t(4;11) o bien que la célula donde se produce la traslocación se originó en un embrión/feto y migró por circulación trasplacental al otro feto, donde anidó y originó el mismo clon tumoral (anastomiosis). Sobre el origen de la ruptura de MLL, existen estudios que demuestran el efecto de componentes genotóxicos capaces de romper MLL en el feto pero no en la madre. De este modo, los reordenamientos de MLL pudieran ser el resultado de la exposición trasplacental durante el desarrollo embrionario a sustancias que alteran la función de la enzima topoisomerasa II (encargada de reparar rupturas en el DNA), altamente expresada durante el desarrollo fetal (Zandvliet et al. 1996; Blanco et al. 2004; Moneypenny et al. 2006; Barjesteh van Waalwijk van Doorn-Khosrovani et al. 2007; Libura et al. 2008). El etopósido, un inhibidor de la topoisomerasa II, es uno de los posibles agentes genotóxicos, utilizado en protocolos de quimioterapia y que se ha postulado como posible responsable del 5-15% de las leucemias agudas secundarias a tratamiento (Felix et al. 1998; Felix 2001; Libura et al. 2005; Felix et al. 2006). Desafortunadamente, aún hay pacientes con leucemias MLL reordenado que reciben etopósido como citostático, lo cual parece contradecir nuestro conocimiento actual sobre la etiología de las leucemias MLL. También se ha sugerido que dietas ricas en bioflavonoides, inhibidores también de la topoisomerasa II, pudieran causar rupturas del gen MLL dando lugar al gen de fusión MLL-AF4 (Strick et al. 2000; Spector et al. 2005). Recientemente, Bueno y cols. han mostrado que tanto las hESCs como las CD34+ de SCU son igual de sensibles al etopósido en términos de ruptura de MLL (Bueno et al. 2009). Los reordenamientos de MLL no confirieron ventaja proliferativa en ninguno de los dos casos, pero indujeron una mayor inestabilidad en las hESCs tras exposición continuada a dosis bajas de etopósido. Estos datos sugieren que la célula diana en LLA pro-B podría ser una célula de origen embrionario o una célula hematopoyética temprana en desarrollo, lo que explicaría la presencia del gen de fusión en el momento del nacimiento. La corta latencia de la enfermedad LLA pro-B (aparece en los primeros meses de vida) y su asociación a la traslocación t(4;11), sugieren que dicha anomalía génica pueda ser la única responsable del desarrollo de la enfermedad. Frente a esta hipótesis, el llamado "modelo de dos hits" para las leucemias infantiles propone la acción de otro o varios eventos secundarios que causarían su efecto sobre un clon pre-leucémico asintomático (portador de la traslocación) y provocaría el desarrollo de la enfermedad. Esto explicaría porque niños con la misma traslocación tienen latencias diferentes. Disponer de modelos biológicos que permitan ampliar nuestro conocimiento sobre la etiología de la LLA pro-B MLL-AF4+ permitiría conocer los mecanismos por los que MLL-AF4 ejerce su acción oncogénica y diseñar estrategias terapéuticas más eficaces frente a la enfermedad. Sin embargo, las aproximaciones conseguidas en ratón hasta la fecha no han logrado reproducir ni el fenotipo ni la latencia observados en el humano (Chen et al. 2006; Metzler et al. 2006; Krivtsov et al. 2008). Los motivos por los que no se ha logrado reproducir la enfermedad pueden ser que: (i) en estos modelos murinos la célula diana en la que se expresa MLL-AF4 no se encuentre en el estadio ontogénico/jerárquico adecuado; (ii) exista un componente etiológico importante para el inicio de la enfermedad ausente en los modelos de ratón; (iii) sean necesarias lesiones oncogénicas secundarias a MLL-AF4 y que cooperen con la traslocación, o; (iv) la habilidad trasformante de MLL-AF4 depende exclusivamente de un contexto celular humano. El origen prenatal de la enfermedad indica que la célula donde se produce el daño genético que origina la traslocación se encuentra en un estadio ontogénico y jerárquico muy temprano. Por otro lado, el fenotipo mixto de esta LLA (pro-B y monocítica) sugiere que MLL-AF4 tiene origen en una célula troncal inmadura o bien una HSPC que aún es capaz de diferenciarse a linaje linfoide y mieloide. Es por esto que tanto las hESCs como las HSCs de SCU (estado fetal/neonatal) constituyen potenciales dianas celulares donde MLL-AF4 pueda aparecer y tener su efecto pre-leucémico. El uso de estas células para el estudio de la LLA pro-B MLL-AF4+ supone una novedad, ya que hasta la fecha los modelos de estudio de la enfermedad han estado basados únicamente en ratón.