Βιοτεχνολογία 2011-2012 Χρίστος Κόρτας Η γενετική βάση τησ οξείας λεμφοβλαστικήσ λευχαιμίασ που οφείλεται σε πρόδρομα Τ-λεμφοκύτταρα Βιοτεχνολογία 2011-2012 Χρίστος Κόρτας

Πρόλογος Ερευνητές του πανεπιστημιακού νοσοκομείου St Jude’s στις ΗΠΑ ανακάλυψαν ένα νέο τύπου λευχαιμίας ο οποίος ήταν πιο επιθετικός και δεν ανταποκρινόταν στα συνήθη φάρμακα. Γι΄ αυτό οδηγήθηκαν στην γενετική ανάλυση του προκειμένου να καταλάβουν την διαφορετικότητα του που τον κάνει τόσο επικίνδυνο. Προκειμένου να εντοπίσουν τρόπους θα μπορούσε να αντιμετοπιστεί η ΕΤP- ALL.

H οξεία λεμφοβλαστική αναιμία (ALL) αποτελεί την πιο κοινή κακοήθεια στην παιδική ηλικία. 85% Β – λεμφοκύτταρα 15% Τ – Λεμφοκύτταρα ETP ΑLL έχει υψηλό ποσοστό αποτυχίας στην τωρινή θεραπεία. Απουσία CD1, CD8 και CD5

Για να εντοπίσουν της πολλές τροποποιήσεις στο γονιδίομα των ασθενών με ETP ALL έγινε WGS σε 12 περιπτόσεις και έγινε σύγκριση DNA με δείγμα από 52 άτομα με ETP ALL και 42 χωρίς ETP ALL.

Οι δομικές μεταλλάξεις και δομικές τροποποιήσεις αναγνωρίστηκαν με CREST και επιβεβαιώθηκαν με PCR. Εντοπίστηκαν κατά μέσο όρο 1,140 μεταλλάξεις στην αλληλουχία και 12 δομικές τροποποιήσεις σε κάθε περίπτωση. Το 54% των μεταλλάξεων υπολογίζεται ότι είναι επιβλαβείς και ότι οι περισσότερες σχετίζονται με λευχαιμία.

Το 51% των δομικών διαφοροποιήσεων στις περιπτώσεις οδηγούσαν στην διακοπή μεταγραφής γονιδίων που έχουν σχέση με την αιμοποίηση και το σχηματισμό λευχαιμίας Το 64% των περιπτώσεων προβλέπεται ότι οδηγούν σε loss of function μεταλλάξεις ή οδηγούν στο σχηματισμό χειμερίκων πρωτεϊνών.

Μεταλλάξεις που αναγνωρίστηκαν με την έρευνα Γνωστά γονίδια που μεταλλάσσονται στην λευχαιμία που σχετίζεται με Τ- λεμφοκύτταρα NRAS JAK1 NOTCH1 FLT3 PHF6 WT1 Μεταλλάξεις που αναγνωρίστηκαν με την έρευνα DNM2 ECT2L EP300 GATA3 IL7R JAK3 RELN RUNX1

Για την εντόπιση των μεταλλάξεων έγινε ανάλυση του mRNA που βρίσκεται στα λευχαιμικά κύτταρα.

67,2% (43 στις 64) των ΕΤΡ ALL περιπτώσεων παρουσίαζαν μετάλλαξη στον υποδοχέα κυτοκινών ή στην RAS σηματοδότηση. Μόνο το 19% (8 στις 42) των περιπτώσεων που δεν είχαν ETP ALL εμφάνιζαν μεταλλάξεις σε αυτά τα γονίδια Η διαφορά θεωρείτε στατιστικά σημαντική (p<0,0001)

ΓΟΝΙΔΙΑ ΠΟΥ ΕΠΗΡΕΑΖΟΝΤΑΙ ΚΑΙ ΣΧΕΤΙΖΟΝΤΑΙ ΜΕ ΤΗΝ ΚΥΤΤΑΡΙΚΗ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΤΟΝ ΑΙΜΑΤΙΚΩΝ ΚΑΙ ΛΕΜΦΙΚΩΝ ΚΥΥΤΑΡΩΝ ΙL7R – ΥΠΟΔΟΧΕΑΣ ΚΥΤΟΚΙΝΗΣ RUNX1 IKZF1 ETV6 GATA3 EP300 Η ΠΑΡΟΥΣΙΑ ΤΟΥΣ ΣΤΙΣ ΕTP ALL ΠΕΡΙΠΤΩΣΕΙΣ ΕΊΝΑΙ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΑ ΣΗΜΑΝΤΙΚΗ ΣΕ ΣΧΕΣΗ ΜΕ ΤΙΣ ΠΕΡΙΠΤΩΣΕΙΣ ΠΟΥ ΔΕΝ ΠΑΣΧΕΙ ΑΠΌ ETP ALL. (p<0.0001)

Μεταλλάξεις που αναγνωρίστηκαν με την έρευνα DNM2(dynamin 2) ECT2L (epithelial cell transforming sequence 2 oncogene gene like) EP300 GATA3 IL7R JAK3 RELN (reelin) RUNX1

Χωρίζονται σε δύο ειδών «κακώσεων» στο DNA Ο κύριος λόγος παθογένειας της ETP ALL είναι είτε η τροποποίηση στο δρόμο της ανάπτυξης των αιματικών κυττάρων είτε στους υποδοχείς κυτοκινών και RAS σηματοδότησης. Χωρίζονται σε δύο ειδών «κακώσεων» στο DNA Type 1 lesion Type 2 lesion To 81.3% των ETP ALL περιπτώσεων εμφάνισαν μεταλλάξεις σε αυτές τις διεργασίες, σε σχέση με το 31 % στις non ETP ALL περιπτώσεις. Με τη διαφορά να θεωρείτε στατιστικά σημαντική (p<0.0001) Σημαντική στατιστική διαφορά θεωρείται και η συχνότητα των μεταλλάξεων σε γονίδια που ευθύνονται στην τροποποίηση ιστόνων.

ΕΚΦΡΑΣΗ ΓΟΝΙΔΙΩΝ ΣΤΑ ΚΥΤΤΑΡΑ ΤΗΣ ETP ALL Αυξημένη έκφραση των γονιδίων μου συμμετέχουν στην JAK STAT σηματοδότηση. Μειωμένη έκφραση των γονιδίων που συμμετέχουν στου υποδοχείς των Τ-λεμφοκυττάτων.

Αναφορά μεθόδων WGS εφαρμόστηκε σε καρκινικό και φυσιολογικό DNA. Τα καρκινικά κύτταρα πάρθηκαν από τον μυελό των οστών και αίμα. Τα φυσιολογικά κύτταρα ήταν από μυελό των οστών και αίμα όπου τα λευχαιμικά κύτταρα ήταν λιγότερα του 1%. Η συχνότητα των μεταλλάξεων μετρήθηκε με PCR και Sanger sequencing και ανάλυση σε μικροσυστιχίες.

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Ποικιλία στις γονιδιακές διαφοροποιήσεις. Παρουσία μεταλλάξεων στον υποδοχέα κυτοκίνης και στην RAS σηματοδότηση. Η παρουσία στο μεταλλάξεων στο γονίδιο PRC2 ίσων είναι το κλειδί στη θεραπεία μερικών περιπτώσεων. Υπάρχουν μερικές κοινές μεταλλάξεις με μερικές κληρονομούμενες ασθένειες και την ETP ALL. Οι μεταλλάξεις στην ETP ALL ξεκινούν από τα πρώτα στάδια της κυτταρικής διαφοροποίησης και γι’ αυτό και οδηγεί σε πιθανές θεραπείες.

Περίληψη Η οξεία λεμφοβλαστική λευχαιμία που οφείλεται σε πρόδρομο στάδιο Τ-λεμφοκυττάρων (ETP ALL) είναι μία επιθετική ανωμαλία με άγνωστη γενετική βάση. Έκαναν πλήρη αλληλούχιση γονιδιόματος σε 12 ETP ALL περιπτώσεις και εκτίμησαν τη συχνότητα γνωστών σωματικών μεταλλάξεων της 94 Τ-Cell οξείας λεμφοβλαστικής λευχαιμίας. Η ETP ALL είναι γνωστή για την ενεργοποίηση μεταλλάξεων σε γονίδια που ρυθμίζουν τους υποδοχείς κυτοκίνης, σε γονίδια RAS σηματοδότησης και σε γονίδια που μετέβαλαν τους ιστόνες. Ακόμα, αναγνώρισαν νέους στόχους με επαναλαμβανόμενες μεταλλάξεις DNM2, ECT2L και RELN. Το φάσμα των μεταλλάξεων είναι παρόμοιο με τους μυολογενείς όγκους. Ακόμα το γενικό μεταγραφικό προφίλ του ETP ALL ήταν παρόμοιο με τα κανονική και τη μυελογενή λευχαιμία των αιμοποιητικών βλαστικών κυττάρων. Αυτά τα ευρήματα προτίνουν ότι η προσθήκη μυελογενών θεραπείων μπορεί να βελτιώσουν τα αποτελέσματα τις EPT ALL.

The genetic basis of early T-cell precursor acute lymphoblastic leukemia/nature/vol 481/12 jan 2012 Βασικές αρχές κυτταρικής βιολογίας/ Alberts/Bray/Hopkin/Johnsom/Lewis/Raff/Roberts/Walter Wikipedia.org http://www.nature.com/nrg/journal/v2/n8/fig_tab/nrg0801_573a_F6.html