Caracterización de las alteraciones genéticas de riesgo alto en los síndromes mielodisplásicosla transformación leucémica

Resumen

Los síndromes mielodisplásicos (SMD) constituyen un amplio y heterogéneo grupo de desórdenes hematopoyéticos crónicos que presentan un fenotipo tumoral caracterizado por clonalidad y displasia de los tres linajes mieloides. Esto conlleva a una hematopoyesis ineficaz que causa hipercelularidad de la médula ósea y citopenia en sangre periférica. Alrededor de un 30-40% de los SMD progresan a leucemia mieloide aguda (LMA) debido a la adquisición de diferentes mutaciones y selección de clones. Se han descrito más de 40 genes mutados de forma recurrente en esta patología. Algunas de las mutaciones más frecuentes tienen lugar en genes que codifican a factores de transcripción (TP53, RUNX1, ETV6), reguladores epigenéticos (TET2, DNMT3A, ASXL1, EZH2, IDH1/2), factores de splicing o precesadores de ARNm (SF3B1, SRSF2, U2AF1, ZRSR2) y proteínas de señalización celular (NRAS, CBL, JAK2, SETBP1). Sin embargo, aún se desconoce el motivo de por qué algunos SMD presentan una mayor tendencia a la transformación leucémica pese a no presentar cariotipo complejo o mutaciones de mal pronóstico. El objetivo principal de esta tesis ha sido establecer, mediante el análisis de transcriptoma completo (RNA-seq) y secuenciación por bisulfito de representación reducida (RRBS), las singularidades relacionadas con la expresión y las mutaciones génicas de los SMD proclives a la transformación a LMA. Para cumplir con los objetivos se han realizado diferentes técnicas de secuenciación masiva, como el análisis de RNA-seq y RRBS de progenitores hematopoyéticos CD34+ en muestras de pacientes con SMD de bajo y de alto riesgo de transformación leucémica para la cuantificación diferencial de los niveles de expresión y metilación, y análisis de las mutaciones génicas asociadas a cada grupo de pacientes. El estudio del análisis diferencial de expresión de genes mostró que los casos de SMD que progresaron a leucemia tenían una alta expresión de genes implicados en procesos de morfogénesis y desarrollo, genes de adhesión dependientes de calcio y de su transporte a través de la membrana plasmática. Además se encontraron 21 genes que sufren impronta genética sobreexpresados en este grupo, como DLK1 previamente relacionado con esta enfermedad. Se detectaron en total más de 2500 genes mutados en los SMD de alto riesgo (196-391 genes por muestra) y de 1900 genes en los SMD de bajo riesgo (180-294 genes por muestra). Siendo PKD1 uno de los genes mutado con mayor frecuencia en las muestras de SMD estudiadas. Este gen media en la vía de señalización WNT/Ca2+. También se hallaron mutaciones en los genes habitualmente mutados y descritos en SMD; y fueron confirmados con un panel de 43 genes. Se observó una alta desregulación de los patrones de metilación en genes con impronta y una mayor expresión de la proteína PKD1 en pacientes con SMD-EB. Además, estos pacientes presentan bajos niveles de calcio intracelular. En conclusión, se observó que los pacientes con SMD de alto riesgo de transformación leucémica muestran una sobreexpresión de genes implicados en procesos de morfogénesis y desarrollo, adhesión dependiente de calcio y transporte de calcio. Además de un alto número de genes de cohesinas, remodeladores de la cromatina y reguladores epigenéticos mutados. Estos pacientes presentan una mayor alteración de la metilación del ADN y alta expresión de genes con impronta; agravando aún más la patogenicidad de la enfermedad en estos pacientes. Los pacientes con SMD estable o de bajo riesgo presentan una alta expresión de genes con función represora de la proliferación celular, como miembros de la familia HES y NR4A3; lo que podría explicar su mejor pronóstico. El gen PKD1 ejerce una función reguladora de la homeostasis de calcio; disminuyendo los niveles intracelulares de este ion y favoreciendo la supervivencia de las HSC CD34+ en pacientes con SMD que tienen alto número de blastos.