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Genes, herencia y cáncer MUTACIONES GENÉTICAS Y CÁNCER A. Carracedo Pérez Los organismos multicelulares coordinan la actividad de cada una de sus células a través de multitud de señales, tanto dentro de un tejido (autocrinas y paracrinas) como entre tejidos a través de la circulación (endocrinas). La importancia de la coordinación es tal que en ausencia de dichas señales algunas células activan mecanismos de muerte celular, en un proceso definido como muerte por desatención (del inglés death by neglect). En este contexto, el cáncer engloba una serie de patologías malignas en las que las células presentan independencia de la regulación sistémica y una capacidad autónoma de proliferar sin control. Las propiedades principales de las células tumorales se definen como las características distintivas del cáncer (del inglés hallmarks of cancer) y emanan principalmente de la acumulación de mutaciones (alteracio- nes en el genoma que definiremos posteriormente) y de alteraciones epigenéticas (cambios en la regulación de los genes que no se deben a mutaciones). Estas alteraciones pueden ser heredables (germinales) o adquiridas durante el desarrollo y la vida adulta (somáticas), y el conjunto de todas ellas conduce a la patogénesis y progresión de los tumores. En los últimos años se han producido avances notables en el conocimiento de estas alteraciones genéticas y de los mecanismos bioquímicos que operan en las células durante la carcinogénesis, lo que proporciona nuevas oportunidades para mejorar la prevención, el diagnóstico y el tratamiento de los pacientes. Se espera que un conocimiento más detallado de estas alteraciones genéticas pueda permitir una mejor estratificación del tratamiento y un diseño más racional de las estrategias terapéuticas. Los genes involucrados en el desarrollo y progresión del cáncer se han englobado históricamente en tres categorías: 1) oncogenes, que participan a través de un mecanismo de ganancia de función; 2) genes supresores, que contribuyen a través de un mecanismo de pérdida de función, y 3) genes implicados en el control de la integridad del geno- ma y en la reparación del material genético. Según este paradigma, las alteraciones genéticas que se observan en oncogenes son de naturaleza dominante, mientras que aquellas presentes en supresores de tumores son de naturaleza recesiva y requieren la inactivación de ambos alelos. Este proceso ha sido estudiado en tipologías de cáncer que derivan de la existencia de una mutación heredada en un alelo y una alteración gené- tica en el segundo alelo del mismo gen a lo largo de la vida, un concepto acunado por Alfred Knudson como la hipótesis de dos eventos (del inglés two-hit hypothesis). Aunque desarrollaremos en profundidad la repercusión de las mutaciones en cáncer, es importante mencionar que el proceso alberga mayor complejidad. Existen genes cuya alteración en un alelo limita su funcionalidad y puede contribuir al desarrollo de cáncer. Este fenómeno se define como haploinsuficiencia. Además, la regulación transcripcional, epigenética o postraduccional puede dar lugar a cambios en los niveles o función de proteínas en ausencia de mutaciones. Relación entre mutaciones y cáncer La división celular permite que un cigoto dé lugar a 1013-1014 células en un organismo desarrollado. Este proceso requiere de la replicación del DNA, en un proceso que ha de ser fiel a la molécula de origen. Se estima que, pese a la alta fidelidad de este proceso, existe una tasa de variación nucleotídica de entre 10–7 y 10–11 por base y por división celular. Factores como la edad o la exposición a carcinógenos (que se definirán posteriormente) pueden alterar la tasa mutacional o sus consecuencias para la homeostasis celular (fig. 155-1). Pese a que la mayoría de los tumores se diagnostican en la edad adulta, existe una fracción que se desarrolla en la infancia. Se postula que mutaciones a lo largo del desarrollo embrionario o alteraciones que ocurren en el compartimento de células madre podrían ser los causantes de dicho cáncer infantil. El concepto moderno que explica la asociación del cáncer con la edad se sustenta en el concepto de tumorigénesis en varias etapas (del inglés multistep tumorigenesis) postulado por Nordling en 1953, según el cual el cáncer deriva de la sucesiva acumulación de mutaciones en una sola célula. A día de hoy, existen dos explicaciones para el aumento de incidencia de cáncer con la edad: del número de divisiones celulares (y, por tanto, de la edad). Según esta corriente, las células madre tumorales sufren un acúmulo progresivo del número de mutaciones, lo que acaba desembocando en la transformación neoplásica. En este contexto, los agentes carcinógenos aumentarían la tasa mutacional y con ello la proba- bilidad de desarrollar cáncer. Sin embargo, esta corriente no explica la falta de correlación entre el tamaño (número total de células) y la incidencia de cáncer, principio conocido como la «paradoja de Peto» (en honor a su autor, Richard Peto). Este principio esta- blece que grandes mamíferos como las ballenas deberían tener una mayor tasa de cáncer, que sin embargo no se observa en la naturaleza. no es suficiente para justificar las dinámicas temporales del cáncer y proponen una variable adicional: la permisividad de nuestro organismo. En apoyo de esta idea, la carga mutacional aumenta dramáticamente en el proceso de desarrollo, cuando la tasa de https://booksmedicos.org 1194 SECCIÓN IX Genética médica división celular es máxima, sin que ello dé lugar a un aumento de la tasa de cáncer. Este fenómeno se justificaría por baja permisividad al cáncer de nuestro organismo en la fase de desarrollo y reproducción. Sin embargo, la permisividad aumenta con la edad, especialmente tras la ventana reproductiva, y puede verse afectada por cambios en el estilo de vida (p. ej., obesidad, un microambiente inflamatorio o la exposición a carcinógenos). El estudio de la relación causal entre la acumulación de mutaciones y el desarrollo de cáncer se ha visto potenciado por el desarrollo y abaratamiento de las técnicas de secuenciación. Estudios centrados en la caracterización del espectro mutacional en tejidos normales y tumorales han granjeado descubrimientos inesperados. Recientemente, la caracterización genética del epitelio esofágico y de piel ha revelado que existen mutaciones en el tejido no tumoral que aumentan con la edad. Estos tejidos presentan expansión clonal (lo que indica la proliferación aberrante de células que acumulan mutaciones) e incluso una mayor tasa mutacional en oncogenes y supresores tumorales que el tejido tumoral, lo que induce a replantear la causalidad derivada estrictamente de mutaciones oncogénicas. Para que un tumor se desarrolle es necesario que se acumulen múltiples alteraciones genéticas. El patrón de las mismas es caracterís- tico de cada tumor y refleja, al menos en parte, la biología subyacente a las funciones del tejido normal en que se desarrolla. Este hecho está de acuerdo con la observación anatomopatológica de la presencia de lesiones morfológicas intermedias entre el tejido normal y una neoplasia maligna (p. ej., la presencia de adenomas). Las alteraciones genéticas que conducen al desarrollo de un tumor pueden encontrarse en las células del individuo desde varios años antes del diagnóstico de la neoplasia. Además, cambios epigenéticos heredables, especialmente en la metilación de citosinas localizadas en las regiones reguladoras de los genes, contribuyen de forma importante a las alteraciones moleculares presentes en los tumores. El conocimiento acerca de los cambios genéticos y epigenéticos responsables de la progresión tumoral ha avanzado de forma notable como consecuencia de la utilización de las técnicas de secuenciación masiva del genoma. Los dos principales proyectos de secuenciación de genomas del cáncer son el International Cancer Genome Consortium (ICGC) y The Cancer Genome Atlas(TCGA). Sus resultados son de accesibilidad pública, junto con muchos otros realizados por grupos independientes. Sin embargo, la explotación de dichos datos requiere de un conocimiento informático exhaustivo y del establecimiento de normas que aseguren su correcto procesamiento e interpretación. Este aspecto supone un cuello de botella en la investigación en cáncer en la actualidad. Existen una variedad de plataformas web que dan acceso a resultados procesados de los estudios de secuenciación y microarrays (p. ej., COSMIC, cBioportal y Oncomine), aunque los datos distan de ser explotables para grupos de investigación sin conocimientos bioinformáticos (v. cap. 149, Bioinformática médica). Alteraciones genéticas subyacentes al cáncer Existen diferentes tipos de alteraciones genéticas que ocurren en cáncer. A continuación, proporcionamos una breve descripción de la naturaleza de cada una de ellas. Mutación (según el Instituto Nacional del Cáncer): cualquier cam- bio en el DNA de una célula, causado por errores durante el proceso de replicación celular o por la exposición a mutágenos. Las mutaciones pueden ser deletéreas, neutras o beneficiosas para la célula. Si ocurren en células germinales (células que producen óvulos o espermatozoides), podrán heredarse (mutaciones germinales); si suceden en otros tipos celulares, no serán heredables (mutaciones somáticas). La mutación espontánea se define como aquella que se produce en el proceso de replicación sin la acción de agentes externos. La mutación inducida se define como aquella que se produce como consecuencia de la exposición a agentes mutagénicos. Las mutaciones se clasifican sobre la base de la cantidad de DNA afectado: incluye varios genes. por defecto) o a juegos cromosómicos completos. Puede dar origen a aneuploidía (cambio en el número de cromosomas). Los tipos de mutaciones génicas son (fig. 155-2): en el DNA: de la misma naturaleza, ya sea una purina por otra purina (ade- nina o guanina), ya sea una pirimidina por otra pirimidina (citosina, timina). viceversa. uno o más nucleótidos. Las consecuencias funcionales de las mutaciones puntuales varían según su impacto en la secuencia de la proteína resultante (v. fig. 155-2): lisina a arginina). (missense): el aminoácido resultante altera la función de la proteína. (nonsense): el triplete resultante da un codón stop. (frameshift): la adición o la deleción de nucleótidos (que no sean múltiplos de 3) dan lugar a un cambio del marco de lectura. La cantidad y naturaleza de las mutaciones varía entre diferentes tipos de cáncer, lo que se define como carga mutacional. Un factor determinante para la carga mutacional es la etiología de la enfermedad. Mientras que los tumores de la infancia (como algunas leucemias) presentan una carga mutacional baja (menor de una mutación por megabase), tumores asociados a la exposición de mutágenos (como el cáncer de pulmón y su asociación al tabaco, o el melanoma y su asociación a la radiación ultravioleta) presentan tasas de hasta 400 mutaciones por megabase. Las mutaciones se agrupan en dos categorías según su repercusión en la tumorigénesis. Estas definiciones se fundamentan en el poder estadístico de definir una selección positiva o un efecto neutro en el tumor: Tipos de mutaciones a nivel génico y sus consecuencias sobre la proteína codificada. Descargado para Anonymous User (n/a) en National Autonomous University of Mexico de ClinicalKey.es por Elsevier en junio 12, 2020. Para uso personal exclusivamente. No se permiten otros usos sin autorización. Copyright ©2020. Elsevier Inc. Todos los derechos reservados. https://booksmedicos.org 1195 CAPÍTULO 155 Genes, herencia y cáncer © E ls ev ie r. Fo to co pi ar s in a ut or iz ac ió n es u n de lit o. S E C C IÓ N I X driver mutations) son aque- llas que contribuyen al fenotipo tumoral. Estas mutaciones están sujetas a la presión de selección natural y prevalecerán siempre que proporcionen una ventaja selectiva en el contexto en el que se encuentre la célula tumoral. Según su definición, los genes que poseen mutaciones conductoras son el objetivo del desarrollo de fármacos para tratar el cáncer. Es posible que una mutación con- ductora desempeñe una función central en el funcionamiento de la célula tumoral a lo largo del proceso de la enfermedad. En este caso, se utiliza el concepto de adicción a oncogenes para definir aquellas alteraciones inducidas por mutaciones que cuando se revierten (farmacológica o genéticamente) inducen el colapso de la célula cancerosa. passenger mutations) son aque- llas que se detectan en cáncer, pero no se asocian a un fenotipo beneficioso para la célula tumoral. Las mutaciones pasajeras, por tanto, son neutras en el proceso de selección natural en cáncer. Mutágenos y carcinógenos La tasa de mutación se encuentra profundamente afectada por factores ambientales. Cambios en nuestros hábitos de vida, dieta y la exposición a agentes físicos, químicos o biológicos pueden modificar la tasa de mutación y la propensión al desarrollo de cáncer en los tejidos. Mutágenos Se define como mutágeno cualquier agente que induce daño en el DNA, a nivel nucleotídico, génico o cromosómico. Esto conlleva que muchos agentes mutágenos sean, además, carcinógenos, aunque existen excepciones (p. ej., la azida sódica). Estos agentes pueden ser de diferente naturaleza: Mutágenos físicos, como la radiación (rayos X, radiación ultravioleta). Mutágenos biológicos. Incluyen: en el genoma, provocando mutaciones posicionales. - miento de genes y secuencias reguladoras en el DNA. la inducción de inflamación y estrés oxidativo, que de ser continua- do puede dar lugar a un aumento de la tasa mutacional en el tejido circundante. Un ejemplo ilustrativo es Helicobacter pylori. Mutágenos químicos. Se pueden clasificar según su mecanismo de acción. Algunos de estos incluyen: Carcinógenos Según el Instituto Nacional del Cáncer de EE. UU. (NCI), se define como carcinógeno cualquier agente que cause cáncer. Los carcinógenos se categorizan según el grado de evidencia en humanos y la evidencia experimental. Es importante destacar que las categorías de carcinógenos se refieren al grado de evidencia, pero no a su actividad ni al aumento en riesgo de desarrollo de cáncer que supongan. Se proporciona la relación de grupos acorde a su carcinogenicidad según la International Agency for Research in Cancer (IARC): Grupo 1: engloba compuestos o agentes que se consideran carci- nógenos para el ser humano. La pertenencia a este grupo requiere de evidencia concluyente de la actividad en humanos. En algu- nos casos, un agente puede clasificarse en el grupo 1, aunque la evidencia en humanos sea insuficiente, si los datos en modelos animales experimentales son contundentes y se identifica una relación causal. Grupo 2: engloba compuestos o agentes con una probable acti- vidad carcinogénica en el ser humano. Este grupo se caracteriza por tener evidencias limitadas de carcinogenicidad en el ser humano. Se establecen dos categorías según el grado de evidencia experimental: Grupo 2A: alta probabilidad carcinogénica (probablemente carcinogénico). Se dispone de suficientes evidencias en modelos animales experimentales. Grupo 2B: baja probabilidad carcinogénica (posiblemente carcinogénico). Insuficientes evidencias en modelos animales experimentales. Grupo 3: engloba compuestos o agentes con actividad carcinogénica no clasificable. Las evidencias de carcinogenicidad en el ser humano y en modelos animales experimentales son insuficientes. Grupo 4: engloba compuestos que probablemente carecen de acti- vidad carcinogénica. Aunque la mayoría de los carcinógenos basan su actividad en la introducción de mutaciones, existen grupos de estos agentes que care- cen de actividad mutagénica: cáncer por la reducción de la actividad del sistema inmune. Estos carcinógenos se comportan, por lo tanto, como sensibilizadores, aumentandola permisividad del organismo al desarrollo de cáncer. y de supervivencia de células tumorales que expresan receptores de hormonas. Estos agentes se consideran promotores o facilitadores de la enfermedad, ya que proporcionarán una ventaja proliferativa a células transformadas que expresen los receptores arriba mencio- nados. Diagrama ilustrativo de los fac- tores que inducen y modulan el desarrollo y progresión del cáncer. Se ha introducido un aste- risco para destacar la importancia del número de bases implicadas en inserciones y deleciones (izquierda), dado que sólo los múltiplos de 3 per- mitirán preservar el marco de lectura (derecha). Descargado para Anonymous User (n/a) en National Autonomous University of Mexico de ClinicalKey.es por Elsevier en junio 12, 2020. Para uso personal exclusivamente. No se permiten otros usos sin autorización. Copyright ©2020. Elsevier Inc. Todos los derechos reservados. https://booksmedicos.org 1196 SECCIÓN IX Genética médica Evaluación de la actividad mutagénica y carcinogénica de un agente Mutagénesis Los test de mutagénesis se fundamentan principalmente en la adquisición de nuevos fenotipos celulares derivados de la adquisición de mutaciones: Test de Ames. Este test fue desarrollado por Bruce Ames en la déca- da de los setenta. El ensayo se basa en la utilización de cepas de Salmonella con mutaciones en las rutas de síntesis de histidina, lo que las convierte en auxótrofas (dependientes del aprovisionamien- to exógeno) para este aminoácido. El ensayo mide el número de colonias de la bacteria crecidas en un medio deficiente en histidina en presencia del agente mutágeno a evaluar. Esto se debe a que dichas colonias adquirirían la capacidad de crecer en este medio únicamente tras la acumulación de mutaciones puntuales en los genes arriba mencionados que den lugar a la expresión de enzimas funcionales. Este ensayo también incorpora homogeneizado de hígado de rata junto con el potencial agente mutágeno, con el fin de contemplar la conversión enzimática del producto y la generación de metabolitos derivados que puedan ser responsables de la acción mutagénica. Ensayos de mutagénesis in vivo. El test de Ames presenta limitaciones, a pesar del su alto potencial y extendido uso. Estas limitaciones incluyen las diferencias de células procariotas y eucariotas, la biodis- tribución del agente potencialmente mutagénico en el organismo y las particularidades de cada tejido. Se han desarrollado diversos modelos que trasladan la base conceptual de Ames a un contexto in vivo, en el que el agente es administrado en roedores y posterior- mente diferentes tejidos son analizados. Estos roedores presentan modificaciones genéticas en sus células, expresando genes reporteros (que generan reacciones cuantificables por colorimetría, p. ej.) o genes víricos que son necesarios para la infectividad de bacterió- fagos. De este modo, el test evalúa la adquisición o la pérdida de actividad de dichos genes y proteínas resultantes mediante la introducción de mutaciones. Carcinogénesis Los estudios de carcinogénesis requieren de modo imprescindible el uso de modelos animales de experimentación. Estos ensayos están ins- pirados en los estudios seminales de Katsaburo Yamagiwa, un patólogo que entre 1910 y 1920 demostró por primera vez la existencia de carcinógenos químicos. En sus investigaciones, Yamagiwa administró alquitrán en la oreja de conejos durante más de 600 días, lo que dio como resultado la aparición de carcinoma escamoso. Bioensayo de 2 años en roedores. La evaluación de agentes con potencial carcinogénico se realiza en la actualidad mediante un ensayo inspirado en los estudios de Yamagiwa, que requiere el tra- tamiento de roedores con el agente de interés durante un período de 24 meses, con la posterior evaluación de la incidencia de cáncer en dichos animales. Modelos transgénicos. La actividad carcinogénica puede variar en actividad. Con el fin de aumentar la sensibilidad de los ensayos in vivo y acortar los tiempos de estudio, se están incorporando modelos experimentales de roedores basados en la manipulación genética. El uso de animales transgénicos (en cuyo genoma se insertan o se dele- cionan genes) permite disponer de modelos que presentan mayor susceptibilidad de desarrollo de cáncer, de carácter general o de modo específico de tejido. Dinámicas mutacionales en cáncer Las tecnologías genómicas de alto rendimiento permiten en la actuali- dad analizar genomas completos con un coste menor de 1.000 euros/ muestra. El abaratamiento de la tecnología, junto con su mayor resolu- ción y la reducción del tiempo de análisis, han permitido que se desa- rrollen estudios por parte de grupos de investigación y consorcios que engloban miles de muestras tumorales de diferente naturaleza, etiología y características histológicas. Consorcios como TCGA o ICGC se han embarcado en la secuenciación y análisis de miles de muestras de diferentes tipos de cáncer, con el fin de proveer a la comunidad científica de un recurso inestimable para avanzar en la comprensión de la enfermedad. En este contexto, el análisis de datos se ha convertido en el factor limitante para la explotación de dichos resultados. La generación de datos genómicos ha sido un factor catalizador del desa- rrollo del campo del Big Data, que responde a la necesidad de gestionar, organizar y explotar dicha información a través de la generación de tecnologías y herramientas informáticas. A consecuencia de la información genómica que hemos adquirido en torno al cáncer, dos nuevos conceptos de gran importancia clínica han emergido en la última década: cuantificar las mutaciones presentes en miles de muestras tumo- rales, junto con el desarrollo de modelos matemáticos y herra- mientas bioinformáticas, ha permitido categorizar el proceso de mutagénesis en patrones o firmas inducidos por agentes endógenos o exógenos. Se han descrito hasta la fecha más de 30 patrones mutacionales en cáncer. La identificación de patrones mutacionales requiere el análisis y caracterización de alteraciones genómicas más allá de las regiones implicadas en cáncer (oncogenes y supresores de tumores). Esto se debe a que estas se encuentran bajo presión de selección (v. siguiente punto) y podrían sesgar la naturaleza de las mutaciones retenidas. Es por ello que el desarrollo del área de los patrones mutacionales se fundamenta en la secuenciación masiva del genoma, y no tanto en el análisis dirigido de mutaciones en genes de interés. Los primeros patrones mutacionales se basaron en mutaciones puntuales y permitieron identificar alteraciones en la función de genes como BRCA1/2 (implicado en la reparación del DNA) o APOBEC (una familia de enzimas que desami- nan citosinas) a través del rastro de mutaciones que dejaban en el genoma de tumores. El estudio posterior de miles de tumores ha permitido categorizar 31 patrones mutacionales. Entre los patrones derivados de naturaleza endógena se pueden encontrar defectos en BRCA1/2, APOBEC, fallos en la reparación de errores de emparejamiento o asociados a la actividad de las polimerasas ε o Hη. Existen además patrones mutacionales asociados a factores exógenos, como el tabaco, el ácido aristolóquico, la aflatoxina o la radiación ultravioleta. A pesar del profundo avance de conoci- miento derivado de estos estudios, existen aún más de una decena de patrones sin agente causal conocido. Una caracterización más exhaustiva de los mecanismos del cáncer y de la acción de agentes mutágenos exógenos podrá proporcionar un panorama más com- pleto de dichos patrones mutacionales. - lan en nuestras células a causa de procesos espontáneos o inducidos, como hemos mencionado anteriormente. Sin embargo, durante el proceso de transformación celular y posteriormente a lo largo de la progresión tumoral, existe una presión selectiva que favorece la retención de mutaciones que ofrecen algún tipo de ventaja para la célula cancerosa. El proceso de selección mutacionalse rige por normas evolutivas y leyes de selección natural. De este modo, el espectro de mutaciones en tumores presenta dos características clínicamente relevantes: detectadas en una tipología histológica de cáncer varía entre individuos. Esto se debe a que la secuencia de mutaciones puede condicionar las características de la célula tumoral y, con ello, los patrones de selección natural a los que se enfrenta. Desde la mutación o mutaciones que dan origen a la célula transformada, se inicia un proceso de divergencia con la acu- mulación de nuevas mutaciones, que da lugar a diferentes clo- nes dentro de un mismo tumor. La presión selectiva favorecerá el crecimiento de los clones mejor adaptados al microambiente en el que habita el tumor. Esto da como resultado un tumor en el que coexisten y compiten diferentes clones. Por otro lado, los cambios de microambiente alterarán los patrones de pre- sión selectiva. Esto se traduce en cambios en la composición clonal de un tumor tras el establecimiento de un tratamiento (el fármaco representaría el factor selectivo) o durante el pro- ceso de invasión y diseminación (el cambio de microambiente representaría el factor selectivo) (v. fig. 155-1). En conse- Descargado para Anonymous User (n/a) en National Autonomous University of Mexico de ClinicalKey.es por Elsevier en junio 12, 2020. Para uso personal exclusivamente. No se permiten otros usos sin autorización. Copyright ©2020. Elsevier Inc. Todos los derechos reservados. https://booksmedicos.org 1197 CAPÍTULO 155 Genes, herencia y cáncer © E ls ev ie r. Fo to co pi ar s in a ut or iz ac ió n es u n de lit o. S E C C IÓ N I X cuencia, existe una heterogeneidad intrínseca al cáncer que es topológica y temporal. El consorcio TracerX (http://tracerx. co.uk/) ha encabezado una parte importante de los estudios destinados a desentrañar la evolución tumoral derivada de los tratamientos oncológicos y ha afianzado conceptos clave en este campo. Neoantígenos: una estrategia terapéutica derivada de las dinámicas mutacionales La introducción de mutaciones en regiones codificantes puede dar lugar a cambios aminoacídicos en proteínas (v. fig. 155-2). En conse- cuencia, estas proteínas mutantes, o péptidos derivados de las mismas, podrían ser reconocidas como ajenas por el sistema inmunológico. Este proceso se conoce como generación de neoantígenos y en los últimos años ha propulsado el desarrollo de una estrategia terapéutica innovadora. Los neoantígenos son reconocidos por los linfocitos T a través de un receptor dedicado (TCR, del inglés T Cell receptor), con el consecuente engranaje de la respuesta inmune. En un momento en el que la inmunoterapia muestra un alto potencial para el tratamiento de algunos tipos de cáncer, la predicción de carga neoantigénica en tumores cobra importancia. Una de las evidencias clínicas más des- tacables relacionada con la generación de neoantígenos y la respuesta a inmunoterapia (mediante el uso de anticuerpos anti-PD1, anti-PDL1 y anti-CTLA4, entre otros) es el uso de la carga mutacional tumoral (TMB, del inglés tumor mutational burden) como factor predictivo. Resultados derivados del análisis genómico de pacientes oncológicos tratados con inmunoterapia (p. ej., CheckMate-012) han mostrado que el TMB representa la variable con mayor asociación a la respuesta a inmunoterapia en un ensayo clínico. Estos resultados son consistentes con el hecho de que un alto TMB provoca una mayor generación de neoantígenos, con la consecuente mayor eficacia de las células T para identificar y atacar células tumorales tras su activación con las terapias arriba mencionadas. GENES Y VÍAS DE SEÑALIZACIÓN IMPLICADAS EN TUMORES SÓLIDOS ESPORÁDICOS El primer oncogén activado identificado en un tumor humano se aisló a partir de DNA de células de cáncer de vejiga; se comprobó que un fragmento de este DNA poseía capacidad transformante y su secuencia nucleotídica era homóloga a la del oncogén del virus del sarcoma murino de Harvey (c-HRAS1). Este gen codifica una proteína denominada p21 HRAS. La comparación de la secuencia del gen HRAS aislado de las células tumorales con la de las células normales reveló que sólo difería en una base en el codón 12, lo cual comportaba la sustitución de un residuo de glicina por uno de vali- na. Las décadas siguientes han ampliado enormemente la lista de mutaciones que alteran la actividad de proteínas en nuestras células, muchas de ellas mediante la modificación de la integración de señales celulares (fig. 155-3). Las vías de señalización son las herramientas moleculares de las células para integrar señales extracelulares (el entor- no en el que habitan) detectar cambios intracelulares (p. ej., daño en el DNA) y traducir esta información en una respuesta biológica. Las mutaciones alteran frecuentemente el funcionamiento de dichas vías, contribuyendo así al proceso de transformación y progresión del cáncer mediante la adquisición de características distintivas de la enfermedad. Estas vías incluyen receptores de membrana, proteínas que participan en la transmisión de las señales y efectores finales (frecuentemente considerados como factores de transcripción que regulan la expresión génica). En esta sección proporcionamos un listado no exhaustivo de componentes implicados en la señalización celular que son relevantes en cáncer. Receptores tirosín-cinasa Uno de los mecanismos principales a través de los que las células res- ponden a los estímulos del entorno es el de los receptores de membrana. Entre ellos, los receptores con actividad tirosín-cinasa (RTK, del inglés Diagrama ilustrativo de vías de señalización cuya actividad se encuentra alterada en tumores. Se presenta de un modo no exhaustivo la relación entre mutaciones y los cambios en la activación de dichas vías, así como la regulación cruzada de proteínas pertenecientes a las diferentes cascadas de señalización. Descargado para Anonymous User (n/a) en National Autonomous University of Mexico de ClinicalKey.es por Elsevier en junio 12, 2020. Para uso personal exclusivamente. No se permiten otros usos sin autorización. Copyright ©2020. Elsevier Inc. Todos los derechos reservados. https://booksmedicos.org 1198 SECCIÓN IX Genética médica receptor tyrosine kinase) tienen un papel predominante en cáncer. Los RTK son principalmente receptores para factores de crecimiento. Presentan una región extracelular de unión al ligando, una región trans- membrana y una región intracelular con actividad cinasa. En general, la unión al ligando induce la dimerización del receptor, que conduce a la activación del dominio cinasa y la autofosforilación del receptor, a la fosforilación de otros sustratos y al reclutamiento de proteínas citoplas- máticas con capacidad de unirse a grupos fosfotirosina, con lo que se inicia la transmisión de señales. Las vías de señalización dependientes de RTK coordinan procesos de crecimiento, proliferación, supervi- vencia y motilidad celular, entre otros. Alteraciones en la actividad de estos receptores por medio de mutaciones pueden conllevar una mayor respuesta a la presencia de factores de crecimiento o la adquisición de una señalización proliferativa independiente de la presencia de dichos factores (v. fig. 155-3). La identificación de mutaciones en RTK ha sido una fuente de diseño de estrategias terapéuticas en cáncer, bien como anticuerpos monoclonales que inhiben la actividad de los receptores, bien como pequeñas moléculas que compiten con el ATP por el acceso al bolsillo catalítico del dominio cinasa. Vía de RAS-MAPK En seres humanos, la familia RAS comprende tres genes homólogos: HRAS, KRAS y NRAS, que presentan diferente espectro mutacional en diferentes tumores. Aunque la mayoría de las mutaciones se localizan en los codones 12, 13 y 61 (denominados hotspots), la secuenciación masiva ha permitido identificar mutaciones en otros codones cuya significación funcional no está establecida.Las proteínas RAS están unidas a la cara interna de la membrana citoplasmática y tienen activi- dad GTPasa, de modo que funcionan como interruptores moleculares implicados en la transmisión de señales desde la membrana celular. Las proteínas RAS activadas pueden reclutar otras proteínas con actividad serín/treonín-cinasa como las de la familia RAF (v. fig. 155-3). Este proceso conduce a la activación secuencial de tres cinasas de la familia MAPK que fosforilan factores de transcripción. Diversos componentes de esta cascada de señalización pueden participar como oncogenes en cáncer. Vía de PI3K/mTOR La vía de señalización de fosfatidilinositol-3-cinasa (PI3K) interviene en la amplificación y diversificación en la que convergen las señales procedentes de diversos tipos de receptores de membrana, entre ellos los receptores tirosín-cinasa y los receptores con siete dominios transmembrana acoplados a proteínas G (GPCR). Las PI3K están implicadas en la producción de un segundo mensajero lipídico, el fosfatidilinositol (PI) fosforilado en posición 3, representado princi- palmente por el PI-3,4,5-trifosfato (PIP3). La producción de PIP3 se encuentra a su vez controlada por la acción de una fosfatasa, PTEN (Phosphatase and TENsin homologue deleted in chromosome ten), que elimina el fosfato en posición 3, funcionando como regulador negativo de la vía de señalización. De entre las diferentes clases que engloban la familia de las PI3K, las de clase I son las mejor estudiadas en cáncer. Las PI3K de la clase IA (PIK3CA) se regulan por señalizan desde receptores tirosín-cinasa y a través de las proteínas RAS activadas (v. fig. 155-3), mientras que las de clase IB (PIK3CB) lo hacen desde receptores acoplados a proteínas G. Las PIK3CA están constituidas por una subunidad reguladora (p85/PIK3R1) y una catalítica (p110). La generación de PIP3 atrae a la membrana a proteínas que unen este lípido a través de un dominio de alta afinidad (PH, del inglés pleckstrin homology) como las proteínas cinasa PDK1 y AKT. PDK1 activa AKT mediante la fosforilación de su dominio cinasa (en acción coordinada con un complejo proteico denominado mTORC2), y la proteína AKT activada regula vías de señalización de supervivencia y crecimiento. El crecimiento celular se regula mediante la acción principal de AKT sobre un complejo de proteínas denominadas TSC1/2 (tuberous sclerosis complex), que regulan de modo indirecto al complejo cinasa mTORC1. Es importante destacar que múltiples componentes de esta vía de señalización se encuentran mutados en cáncer (PI3KC1A, AKT y TSC2, entre otros), en coherencia con su importante papel en esta enfermedad (v. fig. 155-3). Otras vías de señalización WNT La vía de WNT desempeña un papel fundamental en la homeostasis de la renovación celular en el epitelio intestinal normal y su activación anómala se produce en la mayoría de los tumores colorrectales y de otra natura- leza. La proteína β-catenina es un factor de transcripción que cataliza la activación de la vía de señalización de WNT. En condiciones normales, la β-catenina citosólica se degrada rápidamente tras su fosforilación por GSK3-β y posterior ubicuitinación. Sin embargo, en respuesta a señales extracelulares inducidas por los ligandos WNT se produce la estabilización de β-catenina y su traslocación al núcleo, donde funciona en la regulación de la expresión génica. Así, esta proteína controla la expresión de proteínas de adhesión, como la E-cadherina, y el fenotipo de transición epitelio- mesénquima (EMT). Además, proteínas como E-cadherina, α-catenina o APC interaccionan físicamente con β-catenina y la retienen en el cito- plasma previniendo su actividad transcripcional. Como consecuencia de la pérdida de expresión de E-cadherina, la inactivación del complejo de degradación (p. ej., por mutaciones del gen APC), o por mutaciones puntuales que la hacen resistente a la fosforilación, la β-catenina puede acumularse en el núcleo, donde tiene actividad oncogénica. Notch La vía de Notch está implicada en el control de la especificación celular. Comprende cuatro receptores de membrana (NOTCH1-4) cuyos ligandos están anclados a la membrana de células vecinas; existen tres familias de ligandos (Delta, Serrate, Jagged). Al unirse al ligando, las proteínas NOTCH son proteolizadas en una región yuxtamembrana por la γ-secretasa, con lo que se libera el fragmento citosólico que puede traslocarse al núcleo y regular la expresión. Se han identificado mutaciones activadoras en NOTCH1 en diversos tipos de leucemia, mientras que NOTCH1/2 pueden actuar como supresores tumorales en tumores epidérmicos, de cabeza y cuello y de vejiga. Factor transformador de crecimiento β Los ligandos de la familia del TGF-β, que incluye las proteínas BMP y las activinas, constituyen potentes señales antiproliferativas que tam- bién participan en la regulación de la diferenciación y el desarrollo. Los receptores de TGF-β son heterodímeros de serín/treonín-cinasas (tipos I y II) de membrana que controlan la fosforilación de proteínas SMAD, responsables de la transmisión de señales. La vía de señalización de TGF-β tiene efectos complejos sobre la carcinogénesis. En etapas tempranas posee actividad supresora de tumores y son frecuentes las mutaciones inactivadoras en los receptores de membrana, así como en SMAD, en cáncer colorrectal. Los genes SMAD2 y SMAD4 se hallan inactivados en un 20% y un 60% de los tumores colorrectales y de páncreas, respectivamente. En etapas más avanzadas, la activación de la vía de TGF-β favorece la progresión tumoral. Esta vía desempeña un papel importante en las interacciones entre las células tumorales y el estroma no neoplásico. Vía de Hedgehog Tres ligandos extracelulares participan en la vía de Hedgehog (HH): Sonic HH (SHH), Indian HH (IHH) y Desert HH (DHH). Estos ligandos son producidos con frecuencia por las células no neoplásicas del estroma y se unen a receptores de membrana presentes en las células tumorales. El principal de ellos es la proteína PTCH, que normalmente se une y reprime a SMO, otra proteína de membrana. La unión del ligando a PTCH libera a SMO, lo que le permite participar en una cascada de señalización que eventualmente conduce a la producción de las proteínas GLI, que son factores de transcripción implicados en la regulación de la expresión génica. Las alteraciones en la vía de HH son frecuentes en diversos tumores humanos. CONTROL DE LA PROLIFERACIÓN CELULAR El control de la proliferación celular es esencial para el mantenimiento de la homeostasis tisular, por lo que no es sorprendente que la función principal de numerosos oncogenes y genes supresores de tumores sea la regulación del ciclo celular. La entrada y la progresión del ciclo celular Descargado para Anonymous User (n/a) en National Autonomous University of Mexico de ClinicalKey.es por Elsevier en junio 12, 2020. Para uso personal exclusivamente. No se permiten otros usos sin autorización. Copyright ©2020. Elsevier Inc. Todos los derechos reservados. https://booksmedicos.org 1199 CAPÍTULO 155 Genes, herencia y cáncer © E ls ev ie r. Fo to co pi ar s in a ut or iz ac ió n es u n de lit o. S E C C IÓ N I X dependen de la activación coordinada de procesos de fosforilación y desfosforilación de proteínas; ello depende a su vez de la expresión de proteínas que no se producen en la fase G0. En la mayoría de las células, el control de la proliferación se ejerce sobre la progresión a lo largo de la fase G1 a través de unas proteínas, denominadas ciclinas, cuya vida media y concentración están finamente reguladas y oscilan durante el ciclo celular. Las ciclinas D participan principalmente en la progresión de la fase G1 del ciclo. Los niveles de ciclinas D aumentan en respuesta a factores de crecimiento, hormonas y otros tipos de estímulos. Las ciclinas D se unen a dos serín/treonín-cinasas, CDK4 y CDK6, cuya actividad es estrictamente dependiente dedicha unión. La activación de CDK4 y CDK6 es esencial a su vez para la fosforilación de la proteína del retinoblastoma, RB. La actividad de las cinasas CDK4 y CDK6 depende también de la concentración y la distribución subcelular de proteínas inhibidoras que pertenecen a dos familias principales: la familia INK, que incluye inhibidores específicos de CDK4/CDK6 (P15, P16, P18 y P19), y la familia CIP/KIP (P21, P27 y P57). Proteínas de la familia RB La proteína RB desempeña un papel muy importante en el control del ciclo celular gracias a su capacidad, cuando no está fosforilada, de inhibir los factores de transcripción E2F. E2F se libera cuando RB se fosforila y activa la expresión de genes esenciales para la progresión del ciclo. RB integra las señales que proceden de una amplia variedad de rutas de señalización y constituye la vía común efectora de diversas moléculas implicadas en el cáncer. En consecuencia, la inactivación de RB es un fenómeno muy frecuente en los tumores. Proteínas de la familia RB la componen RB o P105, P107 y P130. En la mayoría de los tumores humanos se detectan alteraciones en moléculas que participan en la fosforilación de RB. Las mutaciones germinales en el gen RB son responsables del retinoblastoma hereditario y se han des- crito mutaciones somáticas en el gen RB en las formas esporádicas del tumor y en otros tumores humanos. Ciclinas y CDK Las ciclinas D, CDK4 y CDK6 se comportan como oncogenes gracias a su capacidad de activar la progresión de la fase G1. Las alteraciones en los niveles de ciclinas D son frecuentes en tumores humanos, pero las mutaciones en ciclinas son infrecuentes. Otras ciclinas y CDK que participan en otras fases del ciclo celular, como la progresión de G2 a M, también pueden contribuir a la progresión de diversos tipos de tumores. Reguladores negativos de las familias INK y CIP/KIP Las familias INK y CIP/KIP son reguladores negativos del ciclo celular y muchas de ellas se califican como supresores de tumores. Los genes que codifican P15 y P16 se localizan en la región 9p21, que se halla delecionada en numerosos tumores humanos. P15 se induce en res- puesta a inhibidores exógenos de la proliferación celular, tales como el TGF-β. P16 está implicada en la salida del ciclo celular y participa en la senescencia celular. El gen de P16 también codifica, gracias a la utilización de un exón 1 alternativo, otra proteína denominada ARF que es capaz de activar P53 en ausencia de daño del DNA. Este gen se inactiva con frecuencia en tumores humanos, por deleción génica, mutación puntual o silenciamiento por metilación del promotor del gen. Por otro lado, la expresión de P21 se regula en respuesta a un gran número de situaciones fisiopatológicas y contribuye al efecto antiproliferativo de P53. REGULACIÓN DEL PROCESO DE APOPTOSIS La apoptosis es un proceso de muerte celular programada que forma parte del desarrollo y diferenciación normal de los tejidos. Las altera- ciones en genes implicados en apoptosis (hiperactivación de inhibidores de apoptosis o inactivación de genes proapoptóticos) son frecuentes en tumores. El gen más importante implicado en apoptosis y en cáncer es TP53, localizado en 17p13.1, que está alterado en más del 50% de las neoplasias humanas a través de mutaciones puntuales y deleciones. P53 regula la expresión génica y participa en el control del ciclo celular, la muerte celular programada (apoptosis), la senescencia y la reparación y síntesis del DNA. En respuesta a la lesión del DNA y otros tipos de estrés celular, los niveles de P53 aumentan de modo agudo, activando así la expresión de genes que inhiben la progresión del ciclo celular. Esto permite la reparación del DNA dañado y la posterior reentrada de las células en el ciclo celular. Si el DNA no se repara, las células sufren apoptosis. Por esta razón, se ha dado en llamar a P53 el guardián del genoma. El control de los niveles de P53 es muy importante en la regulación de la proliferación celular. El gen MDM2, que es una diana de P53 y está amplificado en algunos tumores, codifica una proteína capaz de estimular la degradación de P53, al igual que la proteína E7 del HPV. Las moléculas de P53 mutadas pueden oligomerizar e inhibir la acción de P53 normal, siendo así alelos dominantes. Asi- mismo, algunas mutaciones de TP53 pueden conferir a la proteína nuevas actividades reguladoras de la transcripción. Generalmente, las mutaciones en TP53 se asocian a un peor pronóstico clínico en varios tumores (cánceres de pulmón, mama y vejiga urinaria). Otros genes que participan en el control de la apoptosis, especialmente en la mitocon- dria, se hallan con frecuencia alterados en el cáncer, especialmente los de la familia de BCL-2. OTROS ASPECTOS RELEVANTES DE LA PATOGÉNESIS Y PROGRESIÓN DEL CÁNCER Además de las mutaciones que perturban la actividad de vías de seña- lización, proliferación o apoptosis, existen alteraciones en genes que modifican la estructura o la integridad del DNA. Por un lado, las enzimas que modifican el DNA (DNA metiltransferasas, desmetila- sa, enzimas reparadoras del DNA) pueden encontrarse mutadas en cáncer. La cromatina se condensa y estructura en torno a los complejos de histonas, que se regulan a su vez mediante modificaciones postraduc- cionales. Procesos como la acetilación/deacetilación, la metilación/ desmetilación o la fosforilación/desfosforilación de histonas pueden verse afectados en cáncer, provocando profundos cambios de la expre- sión génica (v. cap. 152, Epigenética y enfermedad). Por otro lado, el desplazamiento y ensamblaje de histonas es un proceso altamente regulado. Existen varios complejos proteicos que controlan el ensam- blaje y función de los nucleosomas. Los estudios de secuenciación han revelado que complejos reguladores como SWI/SNF (switch/ sucrose nonfermenting), NuRD (nucleosome remodeling and deacetylase) y Polycomb se encuentran mutados en cáncer con relativa frecuencia. Estas alteraciones perturban la arquitectura de la cromatina, así como la accesibilidad de factores de transcripción y correguladores a sus genes diana. Además de la alteración de enzimas que catalizan estas reacciones, la actividad de las mismas puede verse modificada sobre la base de la abundancia de metabolitos que sirven como sustratos o cofactores. Se han documentado mutaciones germinales y/o somáticas en enzimas del metabolismo central, como la succinato deshidrogena- sa (SDH), la fumarato deshidrogenasa (FH) o la isocitrato deshidrogenasa (IDH1/2), que dan lugar a la producción alterada de metabolitos que interfieren en la actividad de enzimas reguladoras de la cromatina. Cabe destacar las mutaciones neomórficas en los genes IDH1 e IDH2, dado que originan la producción de (R)-2-hidroxiglutarato en concen- traciones de milimolar. Uno de los principales mecanismos protectores frente al desarrollo del cáncer es la reparación del daño genético. En este proceso inter- vienen los sensores del daño al DNA, los mecanismos de transmisión de señal en respuesta a la activación de los sensores y los mecanismos efectores de la reparación del DNA. Se conoce relativamente poco acerca de los sensores del daño, que conducen a la activación de dos proteínas con actividad cinasa (ATM y ATR) que activan las proteínas CHK2 y CHK1, y estas, a su vez, activan proteínas que participan en la reparación del daño al DNA. Los principales mecanismos de reparación son la escisión de bases, la escisión de nucleótidos, la reparación de los desapareamientos del DNA y los dos mecanismos de corrección de las roturas del DNA de doble hebra: la reparación homóloga y la reparación por unión de extremos no homólogos. Los genes que Descargado para Anonymous User (n/a) en National Autonomous University of Mexico de ClinicalKey.es por Elsevier en junio 12, 2020. Para uso personal exclusivamente. No se permiten otros usos sin autorización. Copyright ©2020. Elsevier Inc. Todos los derechos reservados.https://booksmedicos.org 1200 SECCIÓN IX Genética médica participan en estos procesos contribuyen al desarrollo de numerosos tipos de tumores, así como a los síndromes de cáncer hereditario (v. Herencia y cáncer, más adelante). Numerosas evidencias indican que el comportamiento de las células tumorales es modulado de forma importante por los componentes del estroma (proteínas de la matriz extracelular, endotelio vascular, fibro- blastos activados y células inflamatorias). La adquisición de mecanis- mos por parte de la célula cancerosa que modulan la actividad del estroma es un factor importante en la biología de la enfermedad. Estos mecanismos pueden implicar la producción de proteínas (TGF-β, Hedgehog) o metabolitos (ácido láctico, poliaminas) que reprograman diferentes componentes del estroma tumoral. La producción de ácido láctico y poliaminas puede regular el estado de activación de las células inmunes que infiltran el tumor como, por ejemplo, la polarización de macrófagos. Por otro lado, factores como el TGF-β pueden alterar la función de los fibroblastos del tumor para que desempeñen labores de apoyo a la célula tumoral. La relevancia del estroma tumoral queda ampliamente ilustrada en cáncer colorrectal, donde biomarcadores de expresión génica basados en la actividad del estroma identifican a un grupo de pacientes con un tumor especialmente agresivo. Por último, el estroma y la vascularización regulan la accesibilidad de los fármacos a las células tumorales. Por todo ello, la manipulación terapéutica del estroma es un área de creciente interés en oncología. HERENCIA Y CÁNCER L. Valle Velasco Variantes genéticas heredadas pueden predisponer a desarrollar cáncer. Esto queda patente en familias con una fuerte agregación de un tipo de cáncer, donde se identifica una variante en un gen que confiere un alto riesgo de desarrollar ese tipo de tumor, lo que denominamos un gen de alta penetrancia. También en los tumores que denominamos «esporádicos» pueden tener cierta participación múltiples variantes genéticas heredadas. Entre el 5% y el 20% de los tumores diagnos- ticados, dependiendo del tipo de tumor, ocurren en pacientes con agregación familiar del mismo tipo de tumor; sin embargo, sólo en una pequeña proporción se identifica una variante responsable en un gen de alta penetrancia. El descubrimiento de genes implicados en cáncer familiar ha sido clave para la comprensión de claves biológicas acerca del origen, la naturaleza y los mecanismos subyacentes al cáncer en general. Incluso alteraciones somáticas en estos genes se utilizan como biomarcadores para la selección de terapias oncológicas, generalmente dirigidas a una diana terapéutica, o para la toma de decisión en la aplicación de terapias inmunológicas contra el tumor. La gran mayoría de los genes que conocemos de predisposición al cáncer pertenecen a la categoría de supresores de tumores. Este tipo de genes generalmente codifican proteínas que de un modo u otro inhiben la proliferación celular. En el cáncer hereditario encontramos una mutación en línea germinal de un gen supresor de tumores, siendo necesaria para el desarrollo del tumor la inactivación de la segunda copia del gen, bien en el tejido diana (alteración somática), bien en la misma línea germinal cuando se trata de síndromes recesivos (hipótesis de Knudson o del 2.° evento). Un tipo especial de genes supresores son los que codifican proteínas encargadas de la reparación del daño en el DNA. Aunque estas proteínas de reparación no funcionan directamen- te inhibiendo la proliferación celular, las células, que pierden la capa- cidad de reparar errores o roturas en el DNA, acumulan mutaciones en el genoma, incluidas mutaciones en genes críticos que controlan el crecimiento celular y la proliferación. De esta forma, mutaciones de pérdida de función en los genes que codifican proteínas implicadas en el mantenimiento de la integridad del genoma promueven la inactivación de otros genes supresores de tumores y/o la activación de oncogenes. Aunque menos frecuentes, mutaciones de ganancia de función en protooncogenes, dando lugar a oncogenes, también pueden estar implicadas en la etiología del cáncer hereditario. Al contrario que los genes supresores, los oncogenes activados funcionan de manera dominante en la célula, no requiriéndose la mutación somática del otro alelo para el desarrollo del tumor. Un aspecto importante de los síndromes de predisposición al cáncer es la heterogeneidad, que puede manifestarse en distintos niveles: 1) la heterogeneidad genética, que consiste en que mutaciones en genes diferentes pueden dar lugar a fenotipos o síndromes clínicos muy similares, como es el caso de la poliposis adenomatosa, que puede estar causada por mutaciones en APC, MUTYH, NTHL1, o en el dominio exonucleasa de las polimerasas ε (POLE) o δ (POLD1), y 2) la heterogeneidad fenotípica o de expresión de la enfermedad, que consiste en que mutaciones en un mismo gen, incluso una misma mutación, pueden dar lugar a una presentación clínica variable, bien por la naturaleza de la mutación, bien por su interacción con otros factores genéticos y/o ambientales únicos en cada persona. El conjunto de estos factores afecta a la probabilidad de aparición de la enfermedad, su gravedad, la edad a la que se manifiesta, el desarrollo de uno u otro tipo de tumor y su localización. Síndromes de predisposición al cáncer La mayoría de los síndromes de predisposición al cáncer son poco frecuentes y en todos ellos el riesgo de desarrollar cáncer excede el riesgo poblacional, si bien las cifras de riesgo difieren de unos a otros. En las familias o personas con algún tipo de cáncer hereditario se suelen observar alguna o varias de las siguientes características: 1) alta inciden- cia de cáncer en la familia (agregación de cánceres); 2) ocurrencia del mismo tipo de cáncer; 3) aparición del cáncer a edad temprana, siendo común su aparición entre 10 y 20 años antes de la edad en la que es frecuente ese tipo de tumor en su forma esporádica; 4) bilateralidad en el caso de afectación de órganos pares; 5) multifocalidad, es decir, la aparición de múltiples tumores primarios en un mismo órgano; 6) aparición de varios tumores en el mismo individuo, y 7) asociación del cáncer con defectos del desarrollo. Cuando en una familia se observa alguna de las características mencionadas, conviene remitirla a una unidad especializada en cáncer hereditario para su asesoramiento y realización de pruebas genéticas específicas si procede. En la tabla 155-1 se describen los síndromes mejor conocidos de predisposición al cáncer junto con los genes responsables y los fenotipos asociados. Cáncer de mama y/u ovario hereditario El cáncer de mama es la neoplasia más frecuente en mujeres, siendo en nuestro país el riesgo de padecerlo a lo largo de la vida de un 12% (una de cada ocho mujeres). Por otro lado, el cáncer de ovario es el cáncer ginecológico con mayor mortalidad, ya que suele diagnosticarse en estadios avanzados. Entre un 5% y un 10% de las pacientes con cáncer de mama y el 20% de las pacientes con cáncer de ovario presentan agregación de la enfermedad con un patrón de herencia aparentemente dominante. Los dos genes principales de alta penetrancia para este tipo de tumores son BRCA1 y BRCA2, genes supresores de tumores implicados en la reparación del DNA (vía de Fanconi). La frecuencia poblacional de las variantes patogénicas en estos genes se ha estimado en 1/400-1/800, y el riesgo de cáncer en portadoras es superior a 10 veces el poblacional. Estudios prospectivos recientes estiman que el riesgo acumulado de cáncer a los 80 años para portadoras de variantes patogénicas en BRCA1/2 es del 72% y el 69% para cáncer de mama y de del 44% y el 17% para cáncer de ovario, para las portadoras de mutaciones en BRCA1 y BRCA2, respectivamente. Otros tumores asociados son el cáncer de páncreas y melanoma, independientemente del sexo, y el cáncerde mama y el de próstata, sobre todo en hombres portadores de mutaciones en BRCA2. La identificación de portadores es importante para la prevención primaria (mastectomía y/o salpin- go-ooforectomía bilaterales profilácticas, quimioprevención, etc.) y secundaria (cribado mamario y ginecológico) del cáncer, así como las implicaciones terapéuticas en portadores de mutación. En este aspecto, tumores con defectos en la reparación del DNA por la vía de recombinación homóloga, como son BRCA1/2, serían sensibles a agentes que provocan la rotura de la doble cadena del DNA como los derivados del platino o, a través del fenómeno de letalidad sintética, a fármacos contra dianas en vías de reparación alternativas, como son los inhibidores de la poli-ADP-ribosa polimerasa (PARP). Sólo un 25% de los casos clínicamente identificados como cáncer de mama y ovario hereditario presentan variantes patogénicas en BRCA1 o BRCA2. Actualmente se han asociado más de 25 genes al cáncer Descargado para Anonymous User (n/a) en National Autonomous University of Mexico de ClinicalKey.es por Elsevier en junio 12, 2020. Para uso personal exclusivamente. No se permiten otros usos sin autorización. Copyright ©2020. Elsevier Inc. Todos los derechos reservados. https://booksmedicos.org 1201 CAPÍTULO 155 Genes, herencia y cáncer © E ls ev ie r. Fo to co pi ar s in a ut or iz ac ió n es u n de lit o. S E C C IÓ N I X de mama y/u ovario familiar, participando la mayoría de ellos en el mantenimiento del genoma junto con BRCA1/2. Una parte de estos genes se asocian a síndromes donde el cáncer de mama y ovario es sólo uno de sus componentes, como puede ser TP53 (Li-Fraumeni), PTEN (hamartoma-tumor), STK11 (Peutz-Jeghers), CDH1 (cáncer gástrico hereditario), BLM (síndrome de Bloom), o los genes causantes del sín- drome de Lynch. Variantes patogénicas en otros genes de penetrancia moderada como, por ejemplo, PALB2, ATM o CHEK2 aumentan con- siderablemente el riesgo de cáncer de mama, mientras que en BRIP1, RAD51C o RAD51D aumentan el riesgo de cáncer de ovario. Existen otros genes candidatos, como varios genes de la vía de la anemia de Fanconi, de la familia RAD51, que generan proteínas que interactúan con BRCA1 o BRCA2, genes involucrados también en la reparación del DNA, como BARD1, o los del complejo MRN. Los riesgos asociados a cada uno de estos genes son diferentes y es importante tenerlos en cuenta en el momento del asesoramiento genético y seguimiento clínico de portadores. Síndromes de predisposición al cáncer de colon Síndromes polipósicos La poliposis adenomatosa familiar (FAP, del inglés familial adenomatous polyposis) es un síndrome de herencia autosómica dominante que se caracteriza por la presencia de múltiples (desde decenas a cientos) ade- nomas colorrectales, con una amplia variabilidad en el fenotipo clínico. Está causada por variantes patogénicas en el gen APC, un supresor de tumores implicado en la vía de señalización de Wnt. Aproximadamente el 30% de los individuos afectados no tienen antecedentes familiares y presentan mutaciones de novo, aunque de estos parece ser que un alto porcentaje presentan mosaicismo somático. Algunos individuos presentan poliposis clásica (de cientos a miles de pólipos) y requieren colectomía quirúrgica, mientras que otros pueden manifestar pre- sentaciones más sutiles (20-100 pólipos), a menudo referidas como poliposis atenuada. La mayoría de los individuos con FAP también desarrollan tumores en el tracto gastrointestinal superior, incluyendo pólipos fúndicos gástricos y adenomas duodenales y ampulares. Los adenocarcinomas de duodeno y ampulares representan actualmente la segunda causa de muerte, después del cáncer colorrectal, por lo que se requiere vigilancia endoscópica periódica. Mutaciones en el exón 1B de APC se han detectado en personas con síndrome de poliposis proximal y adenocarcinoma gástrico (GAPPS, del inglés gastric ade- nocarcinoma and proximal polyposis of the stomach), lo que les confiere una poliposis gástrica aguda y un alto riesgo de cáncer gástrico sin poliposis colorrectal. Otras manifestaciones extraintestinales en la FAP pueden incluir cáncer papilar de tiroides (particularmente, la variante cribiforme-morular), osteomas, anomalías dentales, hipertrofia congénita del epitelio pigmentario de la retina (CHPRE, del inglés congenital hypertrophy of retinal pigment epithelium), hepatoblastoma o cáncer de páncreas. Los tumores desmoides se desarrollan en algunos individuos, y la enfermedad desmoide mesentérica puede ser una fuente de morbilidad y mortalidad significativa. La poliposis asociada a MUTYH (MAP) es un síndrome autosómico recesivo causado por mutaciones bialélicas en el gen de reparación de escisión de bases MUTYH. Las personas con MAP pueden exhibir una amplia gama de fenotipos que incluyen poliposis clásica y ate- nuada, con presencia o no de manifestaciones extracolónicas. Dos mutaciones recurrentes, c.536A > G (p.Tyr179Cys) y c.1187G > A (p.Gly396Asp) (NM_001128425.1), presentes en un 1% en poblacio- nes de ascendencia europea, explican una gran mayoría de los pacientes con MAP, a las que añadimos otra variante recurrente en nuestro país, c.1227_1228dup (p.Glu410Glyfs*43). La poliposis asociada a la corrección de errores de la polimerasa (PPAP) es un síndrome autosómico dominante que se asocia con variantes patogénicas en los dominios de exonucleasa de las polimerasas ε (POLE) y δ (POLD1). Los portadores pueden presentar poliposis clásica o atenuada, cáncer colorrectal y otros tumores, todos ellos carac- terizados por la presencia de miles de mutaciones somáticas debido a la defectuosa reparación de errores durante la replicación del DNA. Los síndromes de poliposis adenomatosa se han actualizado recien- temente con la adición de dos formas autosómicas recesivas raras causadas por mutaciones bialélicas en NTHL1, una DNA glicosilasa involucrada en reparación del DNA, y en MSH3 y MLH3, genes de reparación de errores de emparejamiento del DNA, que en heteroci- gosis no causan síndrome de Lynch. Los síndromes de poliposis hamartomatosa, caracterizados por la presencia de pólipos gastrointestinales hamartomatosos, son muy poco frecuentes, exhiben patrones de herencia autosómicos dominantes e incluyen el síndrome de Peutz-Jeghers, la poliposis juvenil y los sín- dromes PTEN-hamartoma-tumor. El síndrome de Peutz-Jeghers, causado por mutaciones en STK11, se caracteriza por múltiples pólipos hamartomatosos en todo el tracto gastrointestinal y un mayor riesgo de diversos cánceres, incluidos tumores gastrointestinales (gástricos, colorrectales, pancreáticos), mamarios, pulmonares y germinales. Las personas con el síndrome de Peutz-Jeghers pueden tener pigmentación mucocutánea prominente y obstrucciones intestinales debido a intusus- cepciones de pólipos. El síndrome de poliposis juvenil, causado por mutaciones en BMPR1A o SMAD4, se caracteriza por múltiples hamar- tomas gástricos y/o colónicos, asociados a un mayor riesgo de cáncer gástrico y colorrectal. Las personas con mutaciones de SMAD4 tienen riesgo de sufrir telangiectasia hemorrágica hereditaria. El síndrome PTEN-hamartoma-tumor se asocia con un mayor riesgo de cánceres de mama, tiroides, endometrio y renal. El fenotipo gastrointestinal de este síndrome puede incluir hamartomas gástricos y colorrectales, adenomas, pólipos serrados, pólipos hiperplásicos, lipomas y gan- glioneuromas. Las variantes patogénicas en PTEN confieren fenotipos clínicos muy variables, que incluyen los síndromes clínicos de Cowden, Bannayan-Riley-Ruvalcaba, Proteus y Proteus-like. La poliposis mixta se caracteriza por la presencia de múltiples pólipos colorrectales de tipo histológico mixto, que incluyen lesiones serradas, adenomas convencionales y hamartomas, y se asocia con un mayor riesgo de carcinoma colorrectal. Algunos de estos casos se han explicado por duplicaciones en la zona del promotor de GREM1, principalmenteen familias de ascendencia judía askenazi. Recientemente, variantes patogénicas en el gen supresor de tumores RNF43 (vía de Wnt) se han identificado en familias o individuos con poliposis serrada, aunque su frecuencia entre individuos con este sín- drome parece ser muy baja. Síndromes no polipósicos Aunque los síndromes de predisposición al cáncer colorrectal asociados con los fenotipos de poliposis son los que se reconocen más fácilmente, la gran mayoría de los individuos afectados por la predisposición gené- tica a cáncer colorrectal no presentan múltiples pólipos. Los fenotipos no polipósicos se subdividen sobre la base del fenotipo molecular del tumor como deficientes en la reparación de errores de emparejamiento del DNA (MMR-deficiente) o competentes (MMR-competente) (MMR, del inglés mismatch repair). El síndrome de Lynch es el más común de los síndromes de cáncer colorrectal hereditario. Se asocia con variantes patogénicas o epimu- taciones en los genes de reparación de desempareamientos de DNA MLH1, MSH2, MSH6 y PMS2, que predisponen al desarrollo de neoplasias con fenotipos moleculares MMR-deficientes. Estos tumores muestran una alta inestabilidad en microsatélites específicos (MSI, del inglés microsatellite instability) y la pérdida de expresión de la proteína MMR correspondiente. Aunque el cáncer colorrectal y el de endometrio son los tumores más prominentes en la mayoría de las familias afectadas, los portadores de mutación también presentan un mayor riesgo de desarrollar cáncer de ovario, estómago, intestino delgado, tracto urinario, cerebro, páncreas o próstata. Actualmente, el análisis universal de deficiencia del sistema MMR (estudio de MSI o inmunohistoquímica de las proteínas MMR) en tumores colorrectales es la estrategia más efectiva para identificar individuos afectados con síndrome de Lynch. En una alta proporción de familias con cáncer colorrectal no polipósico hereditario, no se identifican mutaciones en los genes anteriormente mencionados y sus tumores muestran un fenotipo MMR-competente. A pesar de los enormes esfuerzos para identificar nuevos genes que podrían explicar la agregación de cáncer en estas familias, el único gen candidato que ha mostrado una asociación consis- tente es RPS20 (proteína ribosomal S20), pero con una prevalencia extremadamente baja. Descargado para Anonymous User (n/a) en National Autonomous University of Mexico de ClinicalKey.es por Elsevier en junio 12, 2020. Para uso personal exclusivamente. No se permiten otros usos sin autorización. Copyright ©2020. Elsevier Inc. Todos los derechos reservados. https://booksmedicos.org 12 0 2 S E C C IÓ N IX G enética m édica TABLA 155-1 Síndrome Herencia Gen Función del gen Principales tumores asociados Defectos del desarrollo y otras características Expresión enfermedad y/o cáncer Cánceres de mama y ovario Cánceres de mama y ovario hereditarios AD BRCA1, BRCA2 Reparación del DNA Cáncer de mama, ovario No Edad adulta Cáncer de mama hereditario AD PALB2, ATM, CHEK2 Reparación del DNA Cáncer de mama No Edad adulta Cáncer de ovario hereditario AD BRIP, RAD51C, RAD51D Reparación del DNA Cáncer de ovario No Edad adulta Cáncer de colon y poliposis Síndrome de Lynch AD MLH1, MSH2, MSH6, PMS2, deleción EPCAM Reparación del DNA Cáncer de colon y recto, endometrio, ovario, estómago, intestino delgado No Edad adulta Poliposis adenomatosa familiar AD APC Vía de Wnt Múltiples adenomas, cáncer de colon y recto No Adolescencia/ edad adulta Poliposis adenomatosa asociada a la actividad reparadora de las polimerasas AD POLE, POLD1 (dominio exonucleasa) Reparación del DNA Múltiples adenomas, cáncer de colon y recto, endometrio, mama No Edad adulta Poliposis adenomatosa asociada a MUTYH AR MUTYH Reparación del DNA Múltiples adenomas, cáncer de colon y recto No Edad adulta Poliposis adenomatosa asociada a NTHL1 AR NTHL1 Reparación del DNA Múltiples adenomas, cáncer de colon y recto, mama. Múltiples tumores primarios No Edad adulta Poliposis asociada a AXIN2 AD AXIN2 Vía de Wnt Múltiples adenomas, cáncer de colon y recto Oligodontia Edad adulta Poliposis adenomatosa asociada a deficiencia en el sistema de reparación de errores de emparejamiento del DNA AR MSH3, MLH3 Reparación del DNA Múltiples adenomas, cáncer de colon y recto No (o reminiscentes de la deficiencia constitutiva de MMR) Edad adulta Poliposis juvenil AD BMPR1A, SMAD4 Vía de TGF-β/BMP Pólipos juveniles gastrointestinales No Infancia/ adolescencia Síndrome de Peutz-Jeghers AD STK11 Vía de PI3K/mTOR Pólipos hamartomatosos gastrointestinales, cáncer de mama, colon y recto, páncreas, estómago, ovario Pigmentación mucocutánea (lentigo) Infancia/ adolescencia Síndrome de PTEN-hamartoma-tumor (Cowden, Bannayan-Riley-Ruvalcaba, Proteus y Proteus-like causados por PTEN) AD PTEN Vía de PI3K/mTOR Pólipos hamartomatosos gastrointestinales, tumores benignos y malignos en tiroides, mama y endometrio Macrocefalia, triquilemomas, pápulas papilomatosas Edad adulta Poliposis mixta hereditaria AD GREM1 Vía de TGF-β/BMP Múltiples pólipos mixtos, cáncer de colon y recto No Edad adulta Poliposis serrada AD RNF43 Vía de Wnt Múltiples pólipos serrados, cáncer de colon y recto No Edad adulta Otras neoplasias digestivas familiares Cáncer gástrico difuso hereditario AD CDH1 E-cadherina epitelial (adhesión celular) Cáncer gástrico difuso (célula en anillo de sello o célula aislada), cáncer de mama lobulillar No Edad adulta Tumor estromal gastrointestinal (GIST) familiar AD KIT Receptor tirosín-cinasa (oncogén) GIST Mastocitosis, hiperpigmentación Edad adulta Pancreatitis hereditaria AD/AR PRSS1 (AD), SPINK1 (AR), CFTR (AR) Regulación de la tripsina Cáncer de páncreas Pancreatitis crónica Edad adulta Cáncer de próstata Cáncer de próstata hereditario AD HOXB13 Gen homeobox Cáncer de próstata No Edad adulta Síndromes multitumor Síndrome de Li-Fraumeni AD TP53 Control de la división celular Sarcoma de tejidos blandos, osteosarcoma, cáncer de mama, tumor cerebral, carcinoma adrenocortical, leucemia, etc. No Infancia/ adolescencia/ edad adulta Síndrome asociado a DICER1 AD DICER1 Biogénesis de micro-RNA Blastoma pleuropulmonar, nefroma quístico, tumores ováricos (de célula de Sertoli-Leydig, de la granulosa, ginandroblastoma), nefroma quístico, tumor de tiroides (bocio multinodular, adenomas, cáncer de tiroides diferenciado), etc. No Adulto Síndrome asociado a BAP1 AD BAP1 Desubiquitinación de proteínas Melanoma uveal, melanoma cutáneo, carcinoma de célula basal, mesotelioma, cáncer renal Tumores de Spitz atípicos (lesiones melanocíticas) Adulto Síndrome asociado a POT1 AD POT1 Mantenimiento de telómeros Melanoma, glioma, cáncer de colon y recto, leucemia linfocítica crónica, angiosarcoma cardíaco, angiosarcoma mamario No Adulto Síndrome de predisposición a tumores rabdoides AD SMARCB1, SMARCA4 Remodelado de la cromatina Tumores rabdoides en diferentes localizaciones (cerebro, médula espinal, riñón, etc.) Infancia Complejo de Carney AD PRKAR1A Señalización celular Tumores endocrinos benignos y malignos (enfermedad adrenocortical nodular pigmentada primaria), tumor de células de Sertoli calcificantes de célula grande, schwannoma melanótico psamomatoso Anomalías pigmentarias cutáneas (lentigo), mixomas cardíacos, mixomas cutáneos y en mucosa, acromegalia Infancia Tumores endocrinos o neuroendocrinos Neoplasia endocrina múltiple de tipo 2 AD RET Receptor tirosín-cinasa (oncogén) Cáncer de tiroides medular, feocromocitoma, enfermedad paratiroide (adenoma o hiperplasia) MEN-2B: rasgos faciales (nariz larga y labios grandes). Ganglioneuromatosis del tracto intestinal, neuromas de la mucosa de labios y lengua, hábito marfanoide. MEN2A: liquen cutáneo amiloidótico Infancia/ adolescencia/ edad adulta Neoplasia endocrina múltiple de tipo 1 AD MEN1 Supresor tumoral implicado en reparación del DNA y control de la apoptosis Hiperplasiao adenomas de la glándula paratiroides y de pituitaria, tumores endocrinos de páncreas y tracto gastrointestinal. Tumores carcinoides y adrenocorticales. Angiofibromas, colagenomas y lipomas cutáneos. Meningiomas, ependimomas y leiomiomas Acromegalia Infancia/ adolescencia/ edad adulta https://booksmedicos.org 12 0 3 C A P ÍT U L O 15 5 G enes, herencia y cáncer SECCIÓN IX TABLA 155-1 Síndrome Herencia Gen Función del gen Principales tumores asociados Defectos del desarrollo y otras características Expresión enfermedad y/o cáncer Cánceres de mama y ovario Cánceres de mama y ovario hereditarios AD BRCA1, BRCA2 Reparación del DNA Cáncer de mama, ovario No Edad adulta Cáncer de mama hereditario AD PALB2, ATM, CHEK2 Reparación del DNA Cáncer de mama No Edad adulta Cáncer de ovario hereditario AD BRIP, RAD51C, RAD51D Reparación del DNA Cáncer de ovario No Edad adulta Cáncer de colon y poliposis Síndrome de Lynch AD MLH1, MSH2, MSH6, PMS2, deleción EPCAM Reparación del DNA Cáncer de colon y recto, endometrio, ovario, estómago, intestino delgado No Edad adulta Poliposis adenomatosa familiar AD APC Vía de Wnt Múltiples adenomas, cáncer de colon y recto No Adolescencia/ edad adulta Poliposis adenomatosa asociada a la actividad reparadora de las polimerasas AD POLE, POLD1 (dominio exonucleasa) Reparación del DNA Múltiples adenomas, cáncer de colon y recto, endometrio, mama No Edad adulta Poliposis adenomatosa asociada a MUTYH AR MUTYH Reparación del DNA Múltiples adenomas, cáncer de colon y recto No Edad adulta Poliposis adenomatosa asociada a NTHL1 AR NTHL1 Reparación del DNA Múltiples adenomas, cáncer de colon y recto, mama. Múltiples tumores primarios No Edad adulta Poliposis asociada a AXIN2 AD AXIN2 Vía de Wnt Múltiples adenomas, cáncer de colon y recto Oligodontia Edad adulta Poliposis adenomatosa asociada a deficiencia en el sistema de reparación de errores de emparejamiento del DNA AR MSH3, MLH3 Reparación del DNA Múltiples adenomas, cáncer de colon y recto No (o reminiscentes de la deficiencia constitutiva de MMR) Edad adulta Poliposis juvenil AD BMPR1A, SMAD4 Vía de TGF-β/BMP Pólipos juveniles gastrointestinales No Infancia/ adolescencia Síndrome de Peutz-Jeghers AD STK11 Vía de PI3K/mTOR Pólipos hamartomatosos gastrointestinales, cáncer de mama, colon y recto, páncreas, estómago, ovario Pigmentación mucocutánea (lentigo) Infancia/ adolescencia Síndrome de PTEN-hamartoma-tumor (Cowden, Bannayan-Riley-Ruvalcaba, Proteus y Proteus-like causados por PTEN) AD PTEN Vía de PI3K/mTOR Pólipos hamartomatosos gastrointestinales, tumores benignos y malignos en tiroides, mama y endometrio Macrocefalia, triquilemomas, pápulas papilomatosas Edad adulta Poliposis mixta hereditaria AD GREM1 Vía de TGF-β/BMP Múltiples pólipos mixtos, cáncer de colon y recto No Edad adulta Poliposis serrada AD RNF43 Vía de Wnt Múltiples pólipos serrados, cáncer de colon y recto No Edad adulta Otras neoplasias digestivas familiares Cáncer gástrico difuso hereditario AD CDH1 E-cadherina epitelial (adhesión celular) Cáncer gástrico difuso (célula en anillo de sello o célula aislada), cáncer de mama lobulillar No Edad adulta Tumor estromal gastrointestinal (GIST) familiar AD KIT Receptor tirosín-cinasa (oncogén) GIST Mastocitosis, hiperpigmentación Edad adulta Pancreatitis hereditaria AD/AR PRSS1 (AD), SPINK1 (AR), CFTR (AR) Regulación de la tripsina Cáncer de páncreas Pancreatitis crónica Edad adulta Cáncer de próstata Cáncer de próstata hereditario AD HOXB13 Gen homeobox Cáncer de próstata No Edad adulta Síndromes multitumor Síndrome de Li-Fraumeni AD TP53 Control de la división celular Sarcoma de tejidos blandos, osteosarcoma, cáncer de mama, tumor cerebral, carcinoma adrenocortical, leucemia, etc. No Infancia/ adolescencia/ edad adulta Síndrome asociado a DICER1 AD DICER1 Biogénesis de micro-RNA Blastoma pleuropulmonar, nefroma quístico, tumores ováricos (de célula de Sertoli-Leydig, de la granulosa, ginandroblastoma), nefroma quístico, tumor de tiroides (bocio multinodular, adenomas, cáncer de tiroides diferenciado), etc. No Adulto Síndrome asociado a BAP1 AD BAP1 Desubiquitinación de proteínas Melanoma uveal, melanoma cutáneo, carcinoma de célula basal, mesotelioma, cáncer renal Tumores de Spitz atípicos (lesiones melanocíticas) Adulto Síndrome asociado a POT1 AD POT1 Mantenimiento de telómeros Melanoma, glioma, cáncer de colon y recto, leucemia linfocítica crónica, angiosarcoma cardíaco, angiosarcoma mamario No Adulto Síndrome de predisposición a tumores rabdoides AD SMARCB1, SMARCA4 Remodelado de la cromatina Tumores rabdoides en diferentes localizaciones (cerebro, médula espinal, riñón, etc.) Infancia Complejo de Carney AD PRKAR1A Señalización celular Tumores endocrinos benignos y malignos (enfermedad adrenocortical nodular pigmentada primaria), tumor de células de Sertoli calcificantes de célula grande, schwannoma melanótico psamomatoso Anomalías pigmentarias cutáneas (lentigo), mixomas cardíacos, mixomas cutáneos y en mucosa, acromegalia Infancia Tumores endocrinos o neuroendocrinos Neoplasia endocrina múltiple de tipo 2 AD RET Receptor tirosín-cinasa (oncogén) Cáncer de tiroides medular, feocromocitoma, enfermedad paratiroide (adenoma o hiperplasia) MEN-2B: rasgos faciales (nariz larga y labios grandes). Ganglioneuromatosis del tracto intestinal, neuromas de la mucosa de labios y lengua, hábito marfanoide. MEN2A: liquen cutáneo amiloidótico Infancia/ adolescencia/ edad adulta Neoplasia endocrina múltiple de tipo 1 AD MEN1 Supresor tumoral implicado en reparación del DNA y control de la apoptosis Hiperplasia o adenomas de la glándula paratiroides y de pituitaria, tumores endocrinos de páncreas y tracto gastrointestinal. Tumores carcinoides y adrenocorticales. Angiofibromas, colagenomas y lipomas cutáneos. Meningiomas, ependimomas y leiomiomas Acromegalia Infancia/ adolescencia/ edad adulta (Continúa) https://booksmedicos.org 12 0 4 S E C C IÓ N IX G enética m édica TABLA 155-1 (cont.) Síndrome Herencia Gen Función del gen Principales tumores asociados Defectos del desarrollo y otras características Expresión enfermedad y/o cáncer Tumores endocrinos o neuroendocrinos (cont.) Neoplasia endocrina múltiple de tipo 4 AD CDKN1B Ciclo celular Adenomas en glándula paratiroides y pituitaria, tumores neuroendocrinos pancreáticos. Tumores gonadales, renales y tiroideos Acromegalia Infancia/ adolescencia/ edad adulta Feocromocitoma y paraganglioma hereditario AD MAX, SDHA, SDHAF2, SDHB, SDHC, SDHD, TMEM127 MAX: regulación transcripcional con MYC (oncogén) SDH: ciclo de Krebs TMEM127: vía de PI3K/ mTOR Paraganglioma, feocromocitoma. Otros tumores: GIST, condroma pulmonar, cáncer renal No Infancia/ adolescencia/ edad adulta Síndromes de predisposición a tumores renales Síndrome de von Hippel-Lindau AD VHL Ubiquitinación y degradación de HIF (factor inducido por hipoxia). Control de la proliferación celular Hemangioblastoma en cerebro, médula espinal y retina, quistes renales y carcinoma renal de célula clara, feocromocitoma, quistes pancreáticos y tumores neuroendocrinos, tumor del saco endolinfático, quistes de epidídimo y ligamento ancho Síntomas asociados a hemangioblastomas cerebelares, espinales y de retina Infancia/ adolescencia/ edad adulta Cáncer renal hereditario asociado a traslocaciones del cromosoma 3 AD Traslocaciones que afectan al cromosoma 3 Alteración citogenética Carcinoma renal de células claras No Edad adulta Carcinoma renal papilar hereditario AD MET Receptor tirosín-cinasa (oncogén) Tumores renales papilares de tipo 1 No Edad adulta Leiomiomatosis y cáncer de célula renal hereditarios (síndrome de Reed) AD FH Ciclo de Krebs. Permite la degradación de HIF por VHL. Control de la proliferación celular Tumores renales papilares de tipo 2, leiomiomas uterinos y cutáneos No Edad
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