11.4.2 Los cánceres con mutaciones en ATRX son positivos en el alargamiento alternativo de los telómeros
La ALT es un proceso celular utilizado por ciertos tipos de tumores que dependen de la elongación mediada por recombinación para mantener la longitud de los telómeros. La activación de la vía ALT se encuentra típicamente en PanNETs , gliomas , neuroblastomas y sarcomas . Se realizó una hibridación fluorescente in situ (FISH) específica de los telómeros en un grupo de 41 PanNETs esporádicos no funcionales. Curiosamente, el 61% de los tumores mostraban telómeros grandes y una señal FISH ultrabrillante, consistente con un fenotipo ALT. Además, los PanNETs con mutaciones en ATRX y DAXX también son ALT positivos en este conjunto de muestras. Una pequeña porción de PanNETs sin mutaciones puntuales detectables, inserción o deleción de ATRX y DAXX, resultaron ser ALT positivos. Tras una investigación más profunda, estos tumores, sin embargo, han perdido la expresión nuclear de ATRX o DAXX, mientras que los tumores sin fenotipo de ALT tienen una expresión robusta de ambas proteínas.
Es interesante que la pérdida de la expresión nuclear de ATRX y/o DAXX y la presencia de ALT sólo se produzcan en pacientes con tumores PanNET que miden ≥3 cm y con mutación MEN1. Esto sugiere que estos eventos ocurren más tarde en la tumorigénesis del PanNET, después de que la neoplasia haya crecido más allá del tamaño de los microadenomas (0,2 cm). Este hallazgo ha impulsado el desarrollo de un modelo que describe los posibles pasos para la formación de metástasis en los PanNETs . Básicamente, las mutaciones DAXX/ATRX se producen durante la división celular descontrolada, lo que induce la inestabilidad cromosómica (CIN) y desencadena la ALT para mantener la longitud de los telómeros, lo que conduce a la heterogeneidad de los tamaños de los telómeros. La CIN permite que las células afectadas adquieran aberraciones cromosómicas y un amplio espectro de mutaciones que conferirán ventajas selectivas para la proliferación celular y el establecimiento de la dominancia en una subpoblación de células. Esto sugiere que la pérdida de DAXX/ATRX en combinación con la activación de ALT es una de las causas de la NIC, que caracteriza un subconjunto específico de PanNETs. En los PanNETs no funcionales, la presencia de CIN se correlaciona con un mayor tamaño del tumor, un alto nivel de aberraciones cromosómicas y metástasis, mientras que en los PanNETs funcionales, particularmente los insulinomas, se correlaciona con un mal resultado. Por lo tanto, la NIC se propone como una herramienta de diagnóstico para el desarrollo de la enfermedad metastásica.
Interesantemente, la pérdida de la expresión nuclear de ATRX en GBM multiforme pediátrico, GBM adulto, oligodendrogliomas y meduloblastomas también se correlaciona con un fenotipo ALT . La presencia del fenotipo ALT en astrocitomas de grado IV (GBM multiforme) se correlaciona con un resultado pronóstico positivo. De hecho, la supervivencia media de los pacientes con tumores ALT-positivos es de 542 días, mientras que para los pacientes con tumores no positivos es de 247 días . También se encontró que los tumores ALT-positivos aumentan la tasa de supervivencia de los astrocitomas de menor grado . La presencia de telomerasa no alteró ni cambió la supervivencia de los pacientes con este tipo de tumor. La pérdida de expresión de ATRX en astrocitomas de bajo grado no se correlaciona con un fenotipo ALT . Sin embargo, existe una asociación de ATRX con la positividad de ALT en astrocitomas pediátricos y adultos de alto grado (es decir, astrocitoma anaplásico y GBM).
El neuroblastoma es un cáncer del sistema nervioso simpático y se considera el tumor sólido extracraneal más común entre los niños . Más del 90% de los pacientes con neuroblastoma se diagnostican dentro de los primeros 5 años de vida a menudo debido a su asociación con síntomas que amenazan la vida. Los neuroblastomas que albergan un fenotipo ALT se asocian con una resistencia a la quimioterapia sin crecimiento rápido y resultados desfavorables . Además, en todos los tumores de neuroblastoma con fenotipo ALT se encontraron alteraciones en ATRX o DAXX . En algunos casos raros, las mutaciones en ATRX o DAXX están relacionadas con un mayor riesgo de recurrencia tardía.
Los sarcomas pueden ser ALT positivos, con mayor frecuencia en los tumores de origen mesenquimal que en los derivados del epitelio . El fenotipo ALT se detecta en el 35% de los osteosarcomas y en el 35% de los sarcomas de tejidos blandos (STS) . El grupo más numeroso de malignidad de los STS es el liposarcoma, que representa el 20% de todos los tumores de origen mesenquimal . Los mecanismos de mantenimiento de los telómeros (TMM) en los liposarcomas dependen de la vía ALT en el 24% de los casos, lo que supone esencialmente el doble de la incidencia global del fenotipo ALT . Existe una correlación positiva entre la utilización de la vía ALT como TMM y el grado del tumor en el STB . De hecho, aproximadamente el 70% de los liposarcomas de grado I no muestran ningún TMM, mientras que en los grados II y III, el 70% de los tumores tienen ALT, telomerasa o ambos. Por lo tanto, el TMM podría ser un marcador potencial de malignidad en los tumores de origen mesenquimal y podría ser, en última instancia, un objetivo para las intervenciones quimioterapéuticas . Así, los sarcomas con cariotipos complejos inespecíficos (es decir, el osteosarcoma) utilizan con mayor frecuencia la ALT como su TMM que los sarcomas con cariotipos simples con translocación específica .
Como se ha mencionado anteriormente, ambos TMM tienen características muy distintas y una de ellas es la diferencia en la CIN . Un estudio, utilizando FISH en la línea celular de osteosarcoma U-2 OS, mostró que las células ALT-positivas mostraban una amplia variedad de longitudes de telómeros, configuraciones inusuales de repeticiones y loci de telómeros y cromosomas marcadores dicéntricos . La comparación de dos líneas celulares de osteosarcoma con actividad de telomerasa mostró un aumento de translocaciones, deleciones y reordenamientos cromosómicos complejos. Además, las células ALT-positivas tenían una mayor frecuencia de puentes de ADN, una medida directa de las aberraciones cromosómicas, probablemente debido a los extremos cromosómicos libres . Estos extremos libres permiten la fusión cromosómica de extremo a extremo, lo que conduce a ciclos de rotura-fusión-puente y al aumento de las reordenaciones cromosómicas brutas. En conjunto, estos hallazgos demuestran que los tumores mesenquimales con ALT tienen un fondo cromosómico más complejo y que sus mutaciones son inespecíficas e imprevisibles. Se ha sugerido que la ALT puede ser menos eficiente en el mantenimiento de los telómeros porque puede crear una serie de eventos que conducen a la CIN . Otra posibilidad es que ALT induzca y/o requiera estas alteraciones genéticas para funcionar correctamente.
La implicación de ATRX en el sarcoma es similar a la de otros tipos de cáncer. En un estudio que examinó 573 sarcomas, 58 de ellos tenían una pérdida completa de la expresión nuclear de ATRX y fueron clasificados como tumores de alto grado . En otro conjunto de muestras, casi todos (41 de 42) los sarcomas con una pérdida completa de ATRX eran también positivos para ALT.
Los sarcomas tienen un resultado diferente al de los gliomas cuando se trata de tumores positivos para ALT. De hecho, el 60% de los pacientes con osteosarcoma ALT-positivo tienen un periodo de supervivencia de 5 años, mientras que el 90% de los pacientes con tumores ALT no positivos y actividad telomerasa negativa tienen una tasa de mortalidad menor (supervivencia de 5 años) . Del mismo modo, un estudio que examinaba los tumores de liposarcoma y la supervivencia de los pacientes descubrió que los pacientes con fenotipo ALT tienen tumores muy agresivos y una tasa de mortalidad más alta, mientras que los pacientes con tumores con actividad de telomerasa positiva eran agresivos pero mostraban diferencias en la supervivencia . En general, ambos TMMs tienen diferentes influencias en la tumorigénesis y en la supervivencia de los pacientes y el efecto depende en gran medida del tipo específico de malignidad observado.
Tomados en conjunto, estos hallazgos mostraron que las mutaciones de ATRX son eventos cruciales para el desarrollo de la vía ALT durante la tumorigénesis. La aparición del fenotipo ALT es un evento tardío que se correlaciona con tumores más avanzados y de mayor grado. La presencia de ALT se asocia a un pronóstico positivo en la mayoría de los cánceres y podría ser una potencial diana terapéutica. Además, el mantenimiento de la integridad del genoma por parte de ATRX es crítico tanto en el desarrollo como en la prevención de la malignidad en las células oncogénicas; sin embargo, los mecanismos subyacentes aún no están claros y requerirán más trabajo.