Anomalie cromosomiche nella leucemia mieloide cronica: cromosoma Philadelphia

Il cromosoma Philadelphia è caratteristico di CML o leucemia mieloide cronica che è una neoplasia clonale che si sviluppa dalle cellule staminali ematopoietiche.

Questo tumore era il primo in cui mostrava segni caratteristici di un cromosoma. La scoperta del 1960 a Filadelfia è stata fatta dai ricercatori americani DA Hungerford e PC Nowell, in connessione con la quale questo marcatore è stato chiamato col nome Philadelphia chromosome-Ph. E questo risultato è stato l'inizio della citogenetica clinica in oncologia.

Cos'è un cromosoma?

Può apparire con altri tipi di leucemia. Il cromosoma Philadelphia è un cromosoma accorciato che fa parte del gruppo dei piccoli acrocentrici. Ogni cellula femminile normale di questo gruppo contiene 2 coppie - 21 e 22, ma la cellula maschile non contiene quattro, ma cinque cromosomi, perché oltre alle 21 e 22 coppie, è incluso anche il cromosoma Y.

Senza il G-bending, cioè con il colore normale, il cromosoma Ph viene rilevato in quasi tutti i pazienti affetti da LMC, vale a dire nel 95-98 percento dei casi. Su cromosomi che sono macchiati in modo differenziale, è chiaro che una delle 22 coppie è accorciata.

Qual è la percentuale di rilevamento?

Approssimativamente nel 90% dei pazienti è visibile in ciascuna metafase analizzata, mentre nei restanti pazienti vengono rilevate entrambe le cellule con il cromosoma Ph e le cellule normali.

Inoltre, in alcuni casi, il cromosoma Ph è registrato in una minoranza di cellule del midollo osseo. La traslocazione (9; 22) è osservata nei megacariociti, nelle cellule mieloidi, nei linfociti B e T e negli eritroblasti. Questo fatto dimostra che la malattia ha origine dal predecessore dell'ematopoiesi, la cellula non impegnata.

Il famoso scienziato americano JD Rowley nel 1973 stabilì la formazione del cromosoma Philadelphia a causa della traslocazione bilanciata del cromosoma 9 e 22 (sezioni 22qll e 9q34), e non come risultato della cancellazione del cromosoma 22. Inoltre, si formano due cromosomi marcatori, che sono designati come segue: 9q + e 22q- (Ph). A volte è possibile osservare riarrangiamenti che nascondono il cromosoma 22 accorciato, il cosiddetto cromosoma Ph dissimulato, cioè un piccolo frammento che staccato da qualsiasi cromosoma può "attaccarsi" al cromosoma 22 rotto e rompere il "travestimento". Un simile travestimento è abbastanza semplice da rivelare con una colorazione differenziale. CCM è obbligatorio con il cromosoma Philadelphia? Questa domanda è posta abbastanza spesso. Questa analisi è molto istruttiva.

Traslocazioni atipiche

In circa il 10% dei casi si possono osservare traslocazioni atipiche, quando un esame citologico standard può consentire di vedere il trasferimento della parte 22 di un cromosoma non a 9, ma a qualsiasi altro. Inoltre, in alcuni casi con LMC, si rilevano complesse traslocazioni di Ph con la partecipazione di non 3 (22 e 9 cromosomi), ma 3 o più cromosomi.

È stato trovato che 9 e 22 cromosomi sono coinvolti in quasi tutte le traslocazioni di Ph, ma questo non è sempre possibile vedere quando si esegue una ricerca citogenetica standard, tuttavia, questo si trova durante l'uso di PCR e FISH.

Numerosi ricercatori ritengono che il tipo di Ph-translocation (complesso, atipico, standard) non ha alcun valore clinico.

Rottura genica

L'uso di metodi di genetica molecolare ha contribuito alla scoperta che il gap nel cromosoma 9 passa attraverso un proto-oncogene (gene ABL), precedentemente identificato in topi in uno dei virus della leucemia. Nel ventiduesimo cromosoma si osserva una rottura del gene BCR. Il risultato della fusione dei frammenti del gene BCR e ABL è la formazione del gene chimerico BCR-ABL, solitamente localizzato sul cromosoma 22 eliminato.

In che modo il cromosoma Philadelphia causa la leucemia?

Circa il 70% dei casi è caratterizzato dall'individuazione di un prodotto di un altro gene chimerico in aggiunta al trascritto BCR-ABL, formato a t (9; 22) -ABL-BCR on der (9), ma il suo ruolo nello sviluppo della leucemia mieloide cronica non è stato chiarito.

cancellazione

È stato anche stabilito un fatto molto importante: circa il 20-25% dei pazienti che hanno avuto la leucemia mieloide cronica hanno una delezione nel marcatore 9q + cromosoma. Questa anomalia non può essere rilevata da una semplice analisi cromosomica, ma è possibile vederla mentre si utilizza FISH con sonde appositamente progettate.

La dimensione della cancellazione varia in ciascun paziente: il sito di delezione può contenere sequenze del gene BCR che vengono trasferite dal cromosoma 22 al cromosoma 9, sequenze sul cromosoma 9 stesso o entrambe.

Il verificarsi di una delezione con la formazione di una specifica t (9; 22) è stato anche stabilito nello stesso momento in cui la sua frequenza in gruppi di pazienti che sono stati esaminati in vari stadi della leucemia mieloide cronica è la stessa.

Finora, l'uso di questo metodo diagnostico (prognosi informativa), sfortunatamente, non è entrato in una vasta pratica clinica a causa della sua complessità e della necessità di costose apparecchiature e reagenti.

Il suo ruolo nella progressione della LMC

La cancellazione del marker 9q + gioca un ruolo importante nella progressione della LMC, ma non è ancora completamente compresa. Quando le sequenze di codifica del gene ABL e / e BCR vengono eliminate a causa della delezione, ciò comporta l'espressione di un solo gene chimerico BCR-ABL, ma non si verifica alcuna espressione del gene ABL-BCR. Probabilmente, questo evento svolge anche un ruolo importante nella progressione della leucemia. Inoltre, i ricercatori stanno discutendo la possibilità di inattivare i geni soppressori ancora sconosciuti, che sono localizzati nella regione di delezione cromosomica.

Proteine ​​di mol. 210 mila sono codificati dal gene chimerico BCR-ABL, che possiede più attività di protein chinasi rispetto al normale proto-oncogene ABL (H145). Durante la leucemia, che nei topi è causata dal virus Abelson, l'attività oncogenica è la proteina, il prodotto del gene gag / abl ibrido, che ha un'attività di chinasi proteica elevata. L'esperimento ha effettuato l'escissione del gene gag / abl, dopo di che il virus non ha più potuto causare la leucemia nei topi. Cioè, il cromosoma Philadelphia è un marcatore di questa malattia.

Maggiori informazioni sui geni BCR e ABL

Studiando i geni BCR e ABL per le rotture nella LMC, è stato riscontrato che i loro pazienti hanno una localizzazione diversa. Ad esempio, nel gene ABL, la lunghezza della sezione dove ci possono essere pause è grande, fino a 200 kb, e nel gene BCR le rotture sono localizzate in una piccola sezione di 8,5kb, cioè si può parlare della presenza di un gruppo di interruzioni che ha dato il nome alla BCR stessa - Area del cluster Breakpoint.

In molti casi, le rotture t (9; 22) del gene BCR si trovano nel sito M-BCR, con la parte lunga del gene BCR incorporata nel gene chimerico, con la conseguente comparsa di una caratteristica proteica della CML P210Bcr / Abl. Inoltre, a t (9; 22), le rotture nel gene BCR possono essere localizzate in siti chiamati m-bcr e u-bcr. Le rotture della regione Bm-bcr portano alla formazione di una proteina chimerica P190Bcr / Abl, cioè più piccola di grandezza rispetto a P210Bcr / Abl. E la localizzazione delle pause in u-bcr porta alla formazione di una proteina P230Bcr / Abl più grande.

Queste differenze molecolari non sono strettamente correlate con la caratteristica clinica della leucemia. Ad esempio, Р190Bcr / Abl è presente in 2 diversi tipi di leucemia: linfoblastico Ph-positivo leucemia acuta e leucemia cronica granulocitica con marcata monocitosi e caratteristiche mieloplastiche. Se viene rilevato R230Bcr / Abl, può essere osservata un'immagine di leucemia mieloide cronica neutrofila, cioè leucemia mieloide, la cui formula del sangue è rappresentata da singoli metamelociti e neutrofili maturi. Inoltre, il nome della leucemia dei granulociti neutrofili è stato utilizzato per un lungo periodo per designare la leucemia mieloide cronica (BCR-ABL) negativa (una variante relativamente benigna osservata negli anziani e talvolta negli adolescenti).

Una qualsiasi delle suddette proteine ​​può essere rilevata nella leucemia mieloide cronica. Viene anche riportata una combinazione piuttosto frequente di 2 tipi di proteine ​​(Р1900Bcr / Abl e Р210Bcr / Abl) nella leucemia linfatica e nella leucemia mieloide cronica tipica.

I ricercatori non conoscono la reale frequenza delle proteine ​​BCR-ABL di pi "atipico" in presenza di tipica leucemia mieloide cronica, perché non hanno effettuato ricerche approfondite.

Il ruolo di BCR-ABL per lo sviluppo della leucemia mieloide cronica

Il ruolo cruciale del gene BCR-ABL e del suo prodotto, ovvero la proteina P210 per lo sviluppo della leucemia mieloide cronica, è stato dimostrato su diversi sistemi in vitro e in vivo. Ad esempio, con la trasduzione di bcr / abl in cellule staminali ematopoietiche di topi e il loro successivo trapianto da parte di animali irradiati singenicamente, quest'ultima sviluppa una malattia mieloproliferativa, simile alla leucemia mieloide umana cronica. È stato stabilito che il potenziale oncogenico causa l'alta attività tirosina chinasi della proteina chimerica BCR-ABL. Una delle principali nella trasformazione maligna delle cellule è l'evento di deregolamentazione dell'attività della tirosina chinasi.

Quando i ricercatori hanno iniettato cellule che hanno espresso p210Bcr / Abl in topi irradiati letali, alcuni animali hanno sviluppato leucemia simile alla leucemia mieloide cronica umana e altri da varie neoplasie ematopoietiche: tumori eritroidi, leucemie mielomonocitiche, sarcomi reticolocitici, cellule pre-B e T, cellule T e cellule T. linfomi, tumori dei macrofagi. La ragione delle differenze non viene rilevata. Tali esperimenti dimostrano che l'intera catena di eventi che portano allo sviluppo della leucemia mieloide cronica non è stata ancora stabilita. Ma il fatto rimane. In questa malattia, il cromosoma Philadelphia è rilevato nelle cellule del midollo osseo. Il trattamento sarà discusso di seguito.

Cos'altro hai trovato nei pazienti?

Abbiamo ottenuto dati che indicano un aumento significativo della massa di cellule ematopoietiche ed elementi del sangue nel corpo di pazienti con leucemia mieloide cronica, principalmente a causa di un forte aumento della durata di vita di tali cellule, poiché il gene ABL attivato (nel gene BCR-ABL) inibisce l'apoptosi - una cellula programmata la morte. Inoltre, questo gene migliora la proliferazione delle cellule mieloidi.

C'è motivo di credere che nel caso della leucemia mieloide cronica, la funzione delle specifiche. le proteine ​​cellulari, cioè le intergine, con conseguente compromissione dell'adesione agli elementi stromali delle cellule giovani mieloidi, e le cellule leucemiche staminali sono anche evitate da influenze regolatorie negative. Può essere concluso. La presenza del cromosoma Philadelphia è patognomonica per la leucemia mieloide cronica.

risultati

La formulazione più comune della patogenesi molecolare è la seguente: il gene chimerico BCR-ABL codifica per una proteina che attiva costantemente l'attività della tirosin-chinasi, che porta all'attivazione di un gran numero di vie di segnalazione, nonché cambiamenti pronunciati nell'apoptosi, nell'adesione e nel ciclo cellulare. Si ritiene che questi eventi siano sufficienti per determinare la trasformazione cellulare maligna e mantenere il fenotipo del tumore.

Ma il principale marker è ancora il cromosoma di Philadelphia.

trattamento

Per sopprimere l'attività dei leucociti patologici necessari per salvare la vita dei pazienti, hanno bisogno di una seconda linea di terapia. Per fare questo, viene utilizzato nilotinib - una sostanza che blocca la trasmissione di un segnale dal cromosoma Philadelphia.

Dopo tutto, questo è ciò che causa il midollo osseo a produrre i leucociti danneggiati in gran numero.

Gli esperti sono assegnati 3 passi. Durante il primo si ottiene la remissione ematologica, la normalizzazione del test del sangue e le condizioni del paziente (la dimensione della milza).

Ma il cromosoma Philadelphia rimane nelle cellule. Secondariamente, la remissione citogenetica si ottiene quando questo cromosoma non viene rilevato nelle cellule. In terzo luogo, quando conducono studi molecolari sulle cellule del sangue a seguito dell'esposizione agli inibitori della tiroxina chinasi, il midollo osseo non rileva un gene patologico.

Trapianto di midollo osseo

Il TCM si lega al cromosoma Philadelphia? Tale trapianto viene eseguito in pazienti con leucemia mieloide acuta. Inoltre, un donatore veramente compatibile può essere difficile da trovare. Questa è un'operazione molto seria e lunga. Ma ti permette di ripristinare il normale funzionamento del midollo osseo.