BCR-ABL

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EL GEN DE FUSIÓN BCR-ABL: LEUCEMIA MIELOIDE CRÓNICA

La Leucemia Mieloide Crónica (LCM) fue la primera leucemia descrita (1945). Se clasifica como entidad aparte, distinta de otros síndromes mieloproliferativos. Se origina en una célula pluripotente en la médula ósea y está consistentemente asociada a la presencia del cromosoma Filadelfia, es decir, al gen de fusión BCR/ABL. La enfermedad es bifásica o trifásica: con una fase crónica inicial seguida de uno o dos estadios transformados agresivos, la fase acelerada o blástica. En la célula pluripotencial en la que se produce la fusión BCR/ABL aumenta la capacidad proliferativa, y no responde a la apoptosis natural, causando aumento de la masa mieloide. Desplaza a la hematopoyesis normal pero siguen existiendo progenitores normales.

Se pueden establecer dos aproximaciones para que se desarrolle un tumor:

  1. Moleculares: alteraciones genéticas.
  2. Citogenéticas: alteraciones cromosómicas. Los tumores presentan alteraciones cromosómicas, que pueden ser específicas de diagnóstico o específicas de progresión y/o mal pronóstico.

La primera descripción de un cromosoma aberrante en la especie humana tuvo lugar en 1960 por Nowell y Hungerford: el cromosoma de Filadelfia en la Leucemia Mieloide Crónica. Posteriormente se descubrió que este cromosoma se originaba como resultado de una translocación cromosómica t(9;22), y que se correspondía con la aparición de un gen de fusión BCR/ABL.

El gen BCR está situado en el cromosoma 22, tiene 23 exones y se expresa en todos los tejidos. Contiene un dominio con actividad serina/treonina quinasa, y al menos 2 dominios SH2 en el primer exón. En el extremo C-terminal se encuentra la actividad GTPasa. Tiene tres regiones rotura que darán lugar a distintas combinaciones del gen de fusión BCR/ABL.

El gen ABL codifica una proteína tirosina quinasa citoplasmática o nuclear, implicada en múltiples procesos celulares como diferenciación, división, adhesión celular, y respuestas a estrés. Por splicing alternativo el gen ABL puede originar dos isoformas, dependiendo si codifica desde el exón 1A o 1B. Si la proteína tiene el exón 1A se localiza preferentemente en el núcleo, mientras que si tiene el exón 1B lo hace en la membrana plasmática. Las dos funciones principales de la proteína ABL son activar la transcripción durante la fase S del ciclo celular, regulada esencialmente por la proteína Rb, que cuando no está activa se une a ABL y la bloquea; y una función pro-apoptótica, en la que ABL inactiva a p73, implicada en una ruta de señalización pro-apoptótica.

Cuando se produce la translocación cromosómica t(9;22) se genera un gen de fusión que codifica para una proteína BCR-ABL. Esta tiene un tamaño anormal y cambia la relación de dimerización (con otra proteína igual), se puede autofosforilar y fosforilar otras proteínas, genera nuevos lugares de fijación para moléculas adaptadoras y enzimas, aumenta su capacidad para transmitir señales al núcleo y se ancla por unión a filamentos de actina al citoplasma, dejando de tener afinidad por el núcleo y la membrana plasmática. Es decir, la actividad de ABL en estado natural (proliferación, adherencia y apoptosis) se descontrola al fusionarse a BCR.

El efecto de la proteína de fusión BCR-ABL en las rutas de señalización es muy pleiotrópico: descontrola la vía de proliferación y diferenciación celular a través de la ruta JNK o MAPK, induce directamente el proto-oncogén c-MYC y proteínas STAT, fosforila un gran número de proteínas del citoesqueleto, lo que implica su redistribución hacia el citoplasma, y reduce la apoptosis.

El aumento de la capacidad proliferativa se debe a que la proteína BCR-ABL tiene activada de forma constante la capacidad tirosina quinasa, es decir, la regulación normal de ABL por otras proteínas desaparece y es independiente de estímulos externos. Inhibe la apoptosis independientemente de la llegada de estímulos externos: bloquea la liberación de Citocromo c, no hay activación de caspasas ni de BCL-2/BCL-XL; y, por último, provoca una disminución de la adhesión a las células estromales y a la matriz extracelular. Además, BCR-ABL causa hipermetilación, y con ello inactivación, de los promotores de las cadherinas (proteínas de adhesión intercelular).

Existen varios tipos de fusiones BCR-ABL diferentes, dependiendo de dónde se coloque la parte de BCR (variable) delante de la constante de ABL. La proteína de fusión p210BCR-ABL aparece casi en el 90% de los casos de Leucemia Mieloide Crónica y puede tener dos tipos de fusiones: b3a2 o b2a2. De todas las fusiones, la más prevalente es la b3a2. En las Leucemias Linfoblástica Agudas puede haber dos tipos de fusiones: p210BCR-ABL y p190BCR-ABL, ésta ligada a un curso agresivo de la enfermedad.

La historia natural de la Leucemia Mieloide Crónica finaliza con una fase blástica, mortal en pocos meses. Varios mecanismos desencadenan esta fase blástica: alteraciones cromosómicas y genéticas adicionales al cromosoma Filadelfia como trisomías del cromosoma 8 y 19, duplicaciones del cromosoma Filadelfia, etc. Se pueden predecir estas alteraciones con anterioridad a la aparición de los síntomas de la fase blástica para determinar el tipo de leucemia (mieloide o linfoide). Los mecanismos de reparación también están afectados y se acumulan daños irreversibles; los telómeros se acortan debido al alto número de divisiones y; la célula tiene hipermetilación, entre otros, en los genes de reparación, que así se silencian.

Las dianas moleculares para la terapia de este tipo de tumores incluyen el uso de inhibidores de la transcripción del gen de fusión con sistemas específicamente dirigidos por secuencia para el gen alterado; vacunas para generar un idiotipo específico para la proteína de fusión; y agentes para inhibir la actividad de la proteína (Gleevec o Imatinib). Actualmente, esta última estrategia es la más utilizada.

Gleevec se une al bolsillo de ATP en la forma defosforilada de la proteína de fusión, consiguiendo una inactivación de la proteína. En el estado defosforilado de las quinasas, el bolsillo de ATP esta en una configuración cerrada, especifica de cada proteína, por lo que este inhibidor tiene una alta especificidad hacia el complejo BCR/ABL pero también inhibe a las quinasas TEL/ABL y PDGF-R a y b. Los ensayos clínicos de la LCM en fase I revelaron una tolerancia oral en los individuos tratados con Imatinib, una respuesta hematológica completa y algunos también citogenética. En los estudios en fase II se apreció una respuesta en fase acelerada que es intermedia entre la fase crónica y la crisis blástica; y en fase III, los ensayos de Imatinib con otras drogas mostraron una respuesta citogenética más temprana, pero que se iguala a los 12 meses con mayor toxicidad. El mecanismo de respuesta de las células a Imatinib depende del momento en que se inicia el tratamiento.

Algunos de los pacientes con respuesta a Imatinib se hacen resistentes con el tiempo por varios mecanismos, como la amplificación del gen ABL-BCR y por tanto el aumento en la cantidad de proteína BCR-ABL; la aparición de mutaciones en el dominio catalítico de BCR-ABL que provoca que la proteína esté constitutivamente activa y no pueda ser reconocida por la droga (actualmente se está investigando en el diseño de fármacos que reconozcan la forma activa e inactiva de la proteína) o por deleción del gen ABL. Algunas estrategias para superar esta resistencia son el aumento progresivo de la dosis de Imatinib, combinar Imatinib con otras drogas, utilizar inhibidores alternativos, y el uso de agentes que eliminen el híbrido BCR-ABL o ataquen sus efectos.

BCR-ABL no es la única proteína de fusión encontrada, existen muchas otras proteínas de este tipo asociadas a otras leucemias pero con un comportamiento distinto.