casos clínicos interdisciplinarios -...
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Coordinación
Dra. Irene Madrigal Bajo
Edición
Esther Fernández Galán
Casos Clínicos Interdisciplinarios Servicio de Bioquímica y
Genética Molecular
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CÁNCER DE MAMA
HEREDITARIO
29 OCTUBRE 2015
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Dr. Josep Oriola Ambrós
Consultor
Sección de Genética Molecular
Dr. Rafael Molina Porto
Consultor Sénior
Sección de Hormonas, Oncobiología y Citocinas
Dr. Joan Anton Puig-Butillé
Especialista
Sección Genética Molecular
El cáncer de mama es un tumor maligno que se ha desarrollado a partir de células mamarias. Generalmente, se origina en las células de los lobulillos, que son las glándulas productoras de leche, o en los conductos, que son las vías que transportan la leche desde los lobulillos hasta el pezón. Con menos frecuencia, el cáncer de mama puede originarse en los tejidos estromales, que incluyen a los tejidos conjuntivos grasos y fibrosos de la mama.
Introducción al Cáncer de mama
FACTORES de
RIESGO
Genes
Historia familiar
Estilo de vida
Se estima que 1 de cada 8 mujeres serán diagnosticadas de cáncer de mama en el trascurso de su vida. Puede aparecer en hombres pero el 99% de los casos ocurre en mujeres
Edad
Factores ambientales
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20-25 % mutaciones BRCA1/2
≈ 80 % Otros genes
Esporádico 70-80%
Familiar 20-25%
Hereditario 5-10%
Causas del Cáncer de mama
HERENCIA AUTOSÓMICA DOMINANTE
TP53 Síndrome Li-Fraumeni PTEN Síndrome Cowden STK11/LKB1 Síndrome Peutz-Jegher CDH1 Cáncer gástrico difuso hereditario
El descubrimiento de los genes BRCA1 y 2 en 1994 y 1995 abrió la puerta de la genética para el cáncer de mama. Una amplia variedad de nuevos genes se han relacionado con el cáncer de mama y las plataformas tecnológicas para su cribado están disponibles.
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BRCA 1 y BRCA 2
CARACTERÍSTICAS:
Localización: Brazo largo del cromosoma 17
(17q 21)
Longitud: 81kb.
Estructura: 24 exones.
Gen supresor de tumores.
mRNA: 7,8kb. cDNA:5.592pb. 1.863aa
La confirmación de BRCA1 como un gen asociado a la enfermedad se obtuvo
identificando mutaciones en familias con susceptibilidad al cáncer de mama y al cáncer
de ovario. BRCA 1 no explicaba un % de familias sólo con cáncer de mama y con un elevado número de canceres de mama masculinos.
Esto llevó al descubrimiento de BRCA2
Localización: 13q 12.3
Longitud: 70kb.
Estructura: 27 exones.
Gen supresor de tumores
mRNA: 10.3 kb, cDNA:10.257pb. 3.418aa
(384Kd)
Miki .Y.Science. 1994
Wooster.R. Nature.1995
Función BRCA 1 y BRCA 2
Son genes SUPRESORES DE TUMORES. Codifican proteínas que intervienen en la maquinaria de reparación del ADN y aseguran la estabilidad del material genético celular.
Mutación genética
Pérdida de función
Inestabilidad genética
Acumulación de
mutaciones
↑ Riesgo a desarrollar
cáncer
Ambas copias del gen supresor deben estar alteradas para que este pierda su función. Por tanto, la mutación de una sola copia del gen no da lugar a la enfermedad. Si se inactiva la segunda copia mediante otra alteración, la función “protectora” del gen se pierde definitivamente y puede producirse la transformación maligna.
En los síndromes de cáncer de mama y ovario hereditario la mutación está presente ya en la célula germinal y se trasmitirá a todas las células del nuevo individuo, que tendrá alterada una de las dos copias
del gen.
Díez .O. Ed Cont Lab Clín.SEQC.2006
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50% de recibir la mutación con un progenitor portador. También se puede recibir la mutación por vía paterna, aunque los hombres tengan menos probabilidades de desarrollar la enfermedad es importante estudiar los casos por ambas ramas.
La penetrancia (porcentaje de individuos portadores que manifiestan la enfermedad) de ambos genes no es completa. Junto a la mutación se hereda la susceptibilidad y una alta probabilidad de riesgo aunque no es del 100%.
HERENCIA AUTOSÓMICA DOMINANTE
Patrón herencia BRCA 1 y BRCA 2
Papel del laboratorio en el diagnóstico y seguimiento del cáncer de mama hereditario
INFORME
Criterios de selección
Estudio Historia Familiar
NGS
Secuenciación Sanger
Población general
CONSEJO GENÉTICO
Probabilidad de ser portador BRCA 1/2 1 en 400 (~0.25%).
Posible portador
Monitorización terapéutica
SEGUIMIENTO
Pronóstico
Detección Recidivas
ESTUDIO GENÉTICO
MARCADORES TUMORALES
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CON ANTECEDENTES FAMILIARES: 3 o más familiares de primer grado* afectados de cáncer de mama y/o ovario. 2 casos entre familiares de primer/segundo
grado*: 2 casos de cáncer de mama dx < 50 años 2 casos de cáncer de ovario.
1 caso de cáncer de mama y 1 de cáncer de ovario. 1 caso de cáncer de mama en hombre y 1 de cáncer de mama/ovario.
SIN ANTECEDENTES FAMILIARES:
Cáncer de mama dx < 35-40 años.
Cáncer de mama y ovario en una misma paciente.
Cáncer de mama bilateral.
Cáncer de mama triple negativo dx <50 años.
Cáncer de ovario seroso.
* No considerar a los hombres
al contabilizar el grado de parentesco.
Criterios para el estudio genético BRCA1/2
La baja prevalencia en la población general de mutaciones en BRCA1 y2 hace que sea necesario establecer criterios para la selección de pacientes o familias de alto riesgo.
HISTORIA FAMILIAR ESTUDIO GENÉTICO
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ESTUDIO GENÉTICO
PCR
PCR secuenciación
Purificación
producto PCR
Purificación
Producto
secuenciación
DNA genómico
Secuenciación
Secuenciación Sanger
Polimerización del ADN y el uso de dideoxinucleótidos que sirven como terminadores de la reacción. Los dideoxinucleótidos son marcados con fluoróforos y se resuelve mediante una electroforesis capilar
Útil para genes con pocos exones.
Las nuevas tecnologías permiten una secuenciación masiva en paralelo de forma más barata y eficiente. Permite la secuenciación de: 1. Genes gran tamaño: BRCA, NF1, CFTR … 2. Paneles: Regiones codificantes de varios genes(cáncer, enfermedades neurodegenerativas, cardiopatías…) 3. Exoma Completo 4. Genoma Completo Permite detectar cualquier tipo de variante genómica en un único experimento.
La gran cantidad de datos obtenidos requiere de potentes herramientas informáticas para su interpretación.
Secuenciación de nueva generación
NGS
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Generación de librerías
DNA Genómico
Mecánica o Enzimática
Etiquetado
Amplificación
Secuenciación Masiva en paralelo
Fragmentación
Selección de tamaños. Ligación Adaptadores
PCR emulsión nanopartículas
PCR puente fase sólida
Análisis de datos
Existen diferentes plataformas tecnológicas en el mercado, con diferentes metodologías químicas pero todas ellas se basan en las siguientes etapas:
Adaptación a partir de Loman.N.J.Nature Rev Microbiol.2012
Secuenciación de nueva generación
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Secuenciación de nueva generación
ANÁLISIS DE DATOS Los procesadores bioinformáticos traducen las señales obtenidas durante la secuenciación y asignan los nucleótidos que formarán la secuencia problema . Después la compararán con la secuencia de referencia para detectar posibles variaciones
fastQ: Reads NGS crudas + Parámetros
de calidad
SAM/BAM: Lecturas NGS alineadas al genoma de
referencia
VCF: Variantes genómicas detectadas
El número de veces que cada base del genoma está presente en los reads o lecturas producidas durante la secuenciación. La validez de los resultados depende de la CALIDAD DEL ALINEAMIENTO.
COBERTURA
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MARCADORES TUMORALES
Molina.R. Med Clin 1994.
• Pueden ser sintetizados y liberados también por células normales.
• Es necesario establecer Valores normales
• La especificidad de los MT, no está en su presencia, sino en la concentración detectada
en tumores malignos.
CEA <5 ng/ml CA 15.3 < 35 U/ml
HER-2/neu < 15 ng/ml
Marcadores útiles en el cáncer de mama [Intervalo normal]
Moléculas de características muy variables, producidas o inducidas por la célula neoplásica, que reflejan su crecimiento y/o actividad. Permiten conocer la presencia, evolución o respuesta terapéutica de un tumor maligno.
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Canizares .F.Tumor Biol 2001 Molina.R.Tumor Biol 2005
El objetivo de La determinación seriada es ganar tiempo en el
diagnóstico de recidiva. .
La sensibilidad está relacionada con la localización de recidiva, siendo escasa en las recidivas locales y elevada en las metástasis hepáticas y
óseas.
DETECCIÓN PRECOZ RECIDIVA
PRONÓSTICO Niveles elevados de CA 15.3 o CEA previos a la cirugía se asocian con resultados adversos en pacientes con cáncer de mama, y la EGTM recomienda su medición en combinación con factores de pronóstico establecidos .
DIAGNÓSTICO PRECOZ
EGTM : No recomienda su uso en screening o diagnóstico precoz por la baja sensibilidad en el cáncer de mama locoregional.
Aplicaciones de los marcadores tumorales en el cáncer de mama
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30% 47,2% 28%
0
5
10
15
20
25
Enero Febrero Marzo Abril
CEA >10 ng/ml CA 15.3> 60 U/ml HER-2/neu >20 ng/ml
25% 25%
Diagnóstico recurrencia
Riesgo
Molina R. Br Cancer Res Treat.1995
CEA CA 15.3 HER-2/neu
CEA, CA 15.3 Y HER-2/neu 85%
Elevada sensibilidad en metástasis distales
89 pacientes Antes del diagnóstico
Aplicaciones de los marcadores tumorales en el cáncer de mama
CRITERIOS
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MONITORIZACIÓN TERAPÉUTICA
En los pacientes en remisión se observa un descenso de los MT, mientras que los aumentos son sugestivos de progresión de la enfermedad.
Los cambios bioquímicos preceden a menudo a signos clínicos o radiológicos de respuesta o progresión.
Continuación tratamiento Interrupción de terapias ineficaces Cambio de terapia.
Aplicaciones de los marcadores tumorales en el cáncer de mama
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HER-2/neu
Glicoproteína transmembrana Actividad tirosina quinasa Pertenece a la familia del receptor de crecimiento epidérmico.
SOBREEXPRESION EN 15-30 %
CÁNCER MAMA
Crom.17
HER-2
Codifica
Oncogén
ESTUDIO TISULAR Her2/neu
Interés Clínico
PREDICCIÓN RESPUESTA A TRATAMIENTOS Anti-Her2/neu (Trastuzumab, Lapatinib) Antracicinas, sales de platino, Vinorelbina o Taxoles. Menor respuesta hormonoterapia (Tamoxifeno)
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Es posible determinar la porción extracelular de HER-2/neu (ECD) en SUERO mediante técnicas ELISA
¿Cut-off?
La mayoría de estudios concluyen que existe CORRELACIÓN entre sobreexpresión tisular y niveles↑ de HER-2/neu en suero
Hormonoterapia Quimioterapia
Cut-off no es útil
Concentraciones séricas HER-2/neu
PROGRESIÓN
NO NO
SI SI
HER-2/neu
En el uso de marcadores tumorales, deben priorizarse CRITERIOS EVOLUTIVOS
más que un valor fijo de corte
Padre: Neoplasia de pulmón y laringe (exitus). Dos tías paternas con cáncer de mama (una de ellas exitus). Tía materna cáncer de mama (exitus). No se dispone de la edad de debut en ninguno de los familiares.
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CASO CLÍNICO
Mujer de 52 años con diagnóstico de cáncer de mama bilateral (debut a los 47
años). Sin antecedentes personales de otras enfermedades.
Ambas neoplasias positivas para HER2.
HISTORIA CLÍNICA
ANTECEDENTES FAMILIARES
Neo. Mama 47 años
Neo.
Mama
Neo.
Mama
Neo.
Mama
Neo. Pulmón, laringe
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CASO CLÍNICO ESTUDIO GENÉTICO
Se realiza el estudio de los genes BRCA1 y BRCA2 mediante amplificación de los exones y regiones intrónicas flanqueantes con el sistema MULTIPLICOM MASTR, secuenciación masiva mediante la plataforma de ROCHE-454 y análisis bioinformático de las secuencias obtenidas.
Validación por Secuenciación Sanger de las alteraciones detectadas
RESULTADOS
Se observan las siguientes mutaciones: En BRCA1, exón 18: c.5123C>A; p.Ala1708Glu, heterocigosis. En BRCA2, exón 11: c.3264dupT; p.Gln1089Serfs*10, heterocigosis. Ambas descritas ya en la bibliografía
Se confirma un diagnóstico de CÁNCER DE MAMA/OVARIO
HEREDITARIO
17 11 11 10 11 9 10 820
3851
98
165
345
120
68
32 3534 33 37
145
110
45
1 1 1 1 1 1 1 1 256 7 132094 2 33 3 5
22 1760
50
100
150
200
250
300
350
400
no
v-1
0
feb
-11
ma
y-1
1
ag
o-1
1
no
v-1
1
feb
-12
ma
y-1
2
ag
o-1
2
no
v-1
2
feb
-13
ma
y-1
3
ag
o-1
3
no
v-1
3
feb
-14
ma
y-1
4
ag
o-1
4
no
v-1
4
feb
-15
ma
y-1
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HER-2/neu
CEA
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Determinar HER-2/neu antes del tratamiento y 3-4 semanas después. Descenso (> 50%): respuesta tumoral Incremento: tumor progresión
CIRUGÍA
Quimioterapia + Trastuzumab
Quimioterapia + Trastuzumab
Metástasis hepáticas
El ↑ de HER-2/neu indica la progresión tumoral
ESTUDIO MARCADORES TUMORALES
Quimioterapia + Trastuzumab
Progresión
CASO CLÍNICO
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CONCLUSIONES
CASO CLÍNICO
El hallazgo de mutaciones en ambos genes BRCA 1 y 2 ha permitido la confirmación del diagnóstico de cáncer de mama y ovario hereditario y predecir el riesgo de su descendencia de ser portadores de esta mutación. Debe explorarse la posibilidad de que las dos mutaciones procedan de ramas familiares diferentes. El riesgo de sus hijos es:
Los resultados nos permiten tomar las medidas necesarias para la detección precoz cáncer de ovario y otros
canceres relacionados con las mutaciones en BRCA 1 y 2 ya que la paciente tiene un alto riesgo de padecerlos.
El estudio secuencial de los marcadores tumorales CEA y HER-2/neu ha permitido un seguimiento
personalizado de la enfermedad , ha facilitado la toma de decisiones clínicas y la monitorización terapéutica.
El marcador HER-2/neu ha sido de gran utilidad, ya que presenta una elevada sensibilidad para la detección
de recidiva o metástasis en pacientes con sobreexpresión tisular. Como esta sensibilidad está relacionada con
el lugar de recidiva, podemos observar un gran incremento de las concentraciones al tratarse de una
metástasis hepática.
25% de ser portador de las dos mutaciones. 50% de una de las dos mutaciones 25% de ninguna de las dos mutaciones