Marcadores moleculares en el cáncer de tiroides

Revista Cubana de Endocrinolog?a 2015;26(1):93-104

REVISI?N BIBLIOGR?FICA

Marcadores moleculares en el c?ncer de tiroides

Molecular markers for thyroid cancer

Lic. Mar?a Teresa Marrero Rodr?guez,I MSc. Belkys Sinconegui G?mez,II Dra. Anaisa Cruz CruzI IInstituto Nacional de Endocrinolog?a. La Habana, Cuba. IIInstituto Nacional de Oncolog?a y Radiobiolog?a. La Habana, Cuba.

RESUMEN La importancia del estudio del n?dulo tiroideo es excluir una lesi?n maligna, ya que, aunque la mayor?a son lesiones benignas, existe un riesgo de malignidad de un 510 %. La mayor?a de estos son carcinomas bien diferenciados, que se originan del epitelio folicular. A pesar de que la mayor?a de las lesiones son benignas, la distinci?n entre estas y los carcinomas, es crucial para un tratamiento y seguimiento apropiado. La biopsia por punci?n con aguja fina permite realizar el diagn?stico en la mayor?a de los casos, sin embargo, esta presenta limitaciones, particularmente referidas al diagn?stico de las lesiones foliculares. En un esfuerzo por mejorar la precisi?n diagn?stica de la biopsia y ofrecer nuevos criterios para el diagn?stico, m?ltiples marcadores moleculares han sido propuestos, algunos de los cuales presentan gran aprobaci?n, mientras que otros requieren a?n validaci?n para su implementaci?n. En este art?culo se realiza una revisi?n actualizada de los marcadores moleculares que presentan mayor n?mero de evidencias, los que son metodol?gicamente m?s asequibles y potencialmente utilizables para el diagn?stico prequir?rgico del n?dulo tiroideo. Palabras clave: c?ncer de tiroides, marcadores moleculares, BAF, gen, mutaciones.

ABSTRACT The importance of the study of the thyroid nodule lies in excluding the possibility of a malignant lesion because the majority of lesions are benign but there is a

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malignancy risk of 5 to 10%. Most of them are well differentiated carcinomas originating in the follicular epithelium. In spite of the fact that the majority are benign lesions, distinguishing them from carcinomas is crucial to treatment and adequate follow-up. Fine-needle biopsy allows making the diagnosis in most of cases. However, this method is restricted, particularly when diagnosing follicular lesions. In an effort to improve the diagnostic accuracy of biopsy and to provide new diagnosing criteria, a number of molecular markers have been put forward, some of which has wide range of approval whereas others still awaits to be validated for further implementation. This article presented an updated review of molecular markers with higher number of evidence, more accessible and potentially usable from a methodological viewpoint for diagnosis of the thyroid nodule before surgery.

Keywords: thyroid cancer, molecular markers, fine needle biopsy, gene, mutations.

INTRODUCCI?N

El c?ncer de tiroides es la enfermedad endocrinol?gica maligna m?s frecuente. Aproximadamente un 10 % de la poblaci?n desarrollar? un n?dulo palpable a lo largo de su vida; de ellos, 5-10 % llegar? a ser maligno.1 Su diagn?stico preoperatorio contin?a siendo un reto, porque los m?todos para definir la benignidad y la malignidad son todav?a poco precisos. La biopsia por punci?n con aguja fina (BAF), ha mejorado el manejo cl?nico del n?dulo tiroideo, ha permitido disminuir a menos de la mitad el n?mero de intervenciones quir?rgicas, y es considerada hoy el procedimiento diagn?stico de primera elecci?n. Sin embargo, aun aceptando su innegable utilidad y el avance que ha supuesto, cada vez es m?s patente que esta t?cnica tiene limitaciones importantes relacionadas con la adecuada toma de muestra, y la dificultad para distinguir entre las lesiones foliculares benignas y malignas. Se han realizado numerosos intentos para mejorar el diagn?stico preoperatorio del n?dulo, en este sentido, algunos marcadores moleculares est?n siendo identificados como posibles dianas para el diagn?stico inmunohistopatol?gico molecular por el m?todo de reacci?n en cadena de la polimerasa (PCR), e incluso, algunos de estos marcadores se est?n ensayando en muestras de BAF para el diagn?stico inmunocitol?gico preoperatorio. Estos marcadores diagn?sticos se utilizan cada vez con mayor frecuencia, con la finalidad de establecer mayor precisi?n entre lesiones benignas y malignas.

En la etiolog?a del c?ncer de tiroides se han involucrado numerosos factores gen?ticos, como la presencia de alteraciones en las v?as metab?licas intracelulares, generadas frecuentemente por mutaciones en genes espec?ficos que regulan esas v?as, alteraci?n en su expresi?n, cambios epigen?ticos como la metilaci?n de genes espec?ficos del tiroides, y adem?s, algunos factores ambientales.

Una de las principales alteraciones detectadas en el c?ncer diferenciado de tiroides es la activaci?n de la v?a de las prote?nas quinasas activadas por mit?genos (MAPQ). Esta v?a depende de la activaci?n de un receptor de membrana con actividad tirosina quinasa (RET), que al unirse a su ligando se fosforila, a su vez activa una cadena de fosforilaciones sucesivas de distintas prote?nas

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citoplasm?ticas. Este proceso finalmente genera cambios conformacionales en prote?nas que se unen al ?cido desoxirribonucleico (DNA) de la c?lula efectora, y modifican la expresi?n de distintos genes que regulan fen?menos de proliferaci?n y diferenciaci?n celular.2

Los marcadores moleculares tiroideos corresponden a mutaciones gen?ticas que se originan en las c?lulas tiroideas malignas, reconocibles por t?cnicas de biolog?a molecular.3 Se han descrito varias alteraciones (mutaciones gen?ticas) en neoplasias tiroideas, y se ha visto que diferentes genes y se?ales est?n implicados en el desarrollo de este tipo de tumor.3,4

Las alteraciones gen?ticas m?s comunes presentes en el carcinoma papilar de tiroides (CPT), son las mutaciones en los genes de la familia de quinasas tipo serina-treonina (BRAF), en la prote?na G monom?rica, una peque?a GTPasa, con actividad reguladora GTP-hidrolasa (RAS), las mutaciones del gen que codifica un factor de transcripci?n nuclear de 43,7 kilo Dalton (KDa) (P53), y los reordenamientos del gen RET con genes del CPT denominado RET/CPT; mientras que en el carcinoma folicular de tiroides (CFT) se encuentran predominantemente la p?rdida de heterocigocis de los loci 3p y 7q, mutaciones en el gen RAS, as? como las fusiones gen?ticas del factor de transcripci?n tiroideo (PAX8) con el peroxisome proliferator-activated receptor gamma (PPARG).5,6

El objetivo de esta revisi?n es la actualizaci?n de los principales marcadores moleculares estudiados en el c?ncer de tiroides, los que son metodol?gicamente m?s asequibles para su determinaci?n y su utilizaci?n como herramienta adicional al estudio citol?gico del n?dulo tiroideo, y como nuevas opciones terap?uticas, principalmente, para los pacientes que no responden a las terapias convencionales.

DESARROLLO

BRAF

El gen BRAF forma parte de la familia de quinasas tipo serina-treonina, que median la transducci?n de se?ales de la ruta de las prote?nas quinasas activadas por mit?genos y las quinasas reguladas por se?ales extracelulares (MAPQ/ERQ), una v?a importante para la regulaci?n celular, el crecimiento, la diferenciaci?n y la promoci?n de la apoptosis.7 La mutaci?n ocurre en el cromosoma 7, ex?n 15, con un cambio de timidina por adenosina en posici?n 1799 (T1799A) del gen, que provoca el reemplazo del amino?cido valina por ?cido glut?mico en la prote?na quinasa sintetizada. Esto se especifica y denomina como BRAF V600E, que es la sigla m?s utilizada en la literatura.8 La mutaci?n genera una activaci?n constitutiva (independiente de est?mulo o uni?n en receptores de membrana celular), de esta v?a de quinasas, y por tanto, de la cadena de se?ales intracelulares ya descrita, con efectos en proliferaci?n y diferenciaci?n celular.

Las mutaciones del gen BRAF representan la alteraci?n gen?tica m?s com?n en el CPT, y se encuentran muy relacionadas con este tipo de c?ncer, ya que no se halla presente en otros tipos histol?gicos. Las mutaciones de este gen en la posici?n 600 (BRAF V600E), y menos frecuentemente en la 599 y 601, resultan en una activaci?n constitutiva de la quinasa, que se detect? en 26-69 % de los CPT espor?dicos. Generalmente estas mutaciones se relacionan con la variedad cl?sica del CPT, con los cambios nucleares caracter?sticos y la arquitectura en papilas, aunque tambi?n se encontraron en otras variedades. Es la mutaci?n m?s frecuente

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en los carcinomas papilar y anapl?sicos que se originan a partir de la desdiferenciaci?n de un CPT. Hasta la fecha, la mutaci?n BRAF no ocurre en los carcinomas foliculares o el medular, o en lesiones tumorales benignas de la gl?ndula.9

En muchos estudios se encontr? asociaci?n entre la presencia de BRAF, mayor edad al diagn?stico, estadio m?s avanzado de la enfermedad al diagn?stico, y mayor frecuencia de recurrencia y/o met?stasis. Tambi?n se encontr? asociaci?n con tumores indiferenciados.10,11

Hay publicaciones de centros que ya incorporan la determinaci?n de BRAF V600E y otras mutaciones en su estudio preoperatorio de n?dulos tiroideos. En Estados Unidos, incluso se ofrece en forma de kit comercial un conjunto de determinaciones de marcadores moleculares, que incluyen al BRAF V600E, para an?lisis del material de punci?n tiroidea, como complemento a la citolog?a.5,12

En el paciente con una citolog?a positiva, y por tanto, con criterio quir?rgico, algunos grupos sugieren la determinaci?n de BRAF V600E en material de punci?n para la planificaci?n del tipo de intervenci?n. Los casos positivos para la mutaci?n, requerir?n de una conducta quir?rgica m?s agresiva, con disecci?n ganglionar, independiente de que la ecograf?a previa no evidencie adenopat?as sospechosas de diseminaci?n. Esta postura es motivo de controversia entre distintas publicaciones hasta la fecha.13

En el escenario del caso con c?ncer de tiroides ya operado, los estudios de sobrevida (la mayor?a, retrospectivos), se inclinan a demostrar que la presencia de BRAF V600E en el tumor primario, se asocia con peor resultado a largo plazo, con mayor tasa de recidiva, met?stasis a distancia, ausencia de captaci?n de radioyodo y mortalidad. En consideraci?n a estos resultados, se ha propuesto que la determinaci?n de esta mutaci?n puede ser un elemento m?s en la estratificaci?n de riesgo posoperatorio, y podr?a incluirse en la pr?ctica cl?nica habitual, para as? determinar un seguimiento m?s estricto en los pacientes si la mutaci?n est? presente.14

RAS

Otro tipo de alteraci?n gen?tica encontrada en el carcinoma tiroideo, son las mutaciones que involucran regiones espec?ficas (codones 12, 13 y 61) de los 3 oncogenes RAS, llamados H-RAS, K-RAS y N-RAS. Las mutaciones en RAS se encontraron en el CPT, carcinoma anapl?sico tiroideo (CAT) y CFT, y fue su relaci?n m?s cercana con este ?ltimo. Tiene una incidencia de presentaci?n variable entre 0 y 60 %. La mayor prevalencia la tiene la variante folicular (CFT). Asimismo, aparece en lesiones benignas, por lo que podr?a sugerirse su presencia como un evento temprano en la progresi?n hacia lesiones malignas, sin encontrarse a?n utilidad en la diferenciaci?n entre adenomas y carcinomas foliculares.15,16 La presencia de mutaciones del protooncogen RAS se ha implicado en las fases iniciales de desarrollo de diversos tipos tumorales, y tiene lugar aproximadamente en el 10-15 % de todos los carcinomas humanos.

Experimentalmente se ha observado que esa alteraci?n desestabiliza el genoma de la l?nea celular tiroidea PCCL3, lo que es coherente con el inicio del proceso neopl?sico, ya que funcionalmente este protooncogen promueve la progresi?n fenot?pica.17-20 Un fallo en su funci?n propicia la predisposici?n de anomal?as gen?micas a gran escala. Se ha visto que existe cierta correlaci?n entre la presencia de la mutaci?n del RAS y las edades avanzadas de la vida.

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Mutaciones del gen supresor P53, un evento tard?o

La acci?n de la prote?na P53 no solo es determinante en el proceso de proliferaci?n celular, sino que se le atribuyen otras propiedades fundamentales, como la organizaci?n de la reparaci?n de los errores en la replicaci?n del ADN. Se comprende que el fallo de este mecanismo puede condicionar de forma decisiva el desarrollo de la neoplasia.20,21

Se ha comprobado que en los carcinomas tiroideos el gen supresor P53 es inestable.22 El porcentaje de las diferentes mutaciones halladas orienta a pensar que tienen lugar al azar. Esas mutaciones parecen ser un evento tard?o en la patog?nesis de la neoplasia, por lo que constituye un rasgo indicativo de tumores pobremente indiferenciados. La expresi?n de P53 est? aumentada en el 11 % de los CPT, en el 14 % de los CFT, en el 25-41 % de los carcinomas pobremente diferenciados y entre 64 y 71 % de los carcinomas indiferenciados. Este aumento de la expresi?n acontece sin que ello signifique la existencia de mutaciones en el correspondiente gen.23-25

Existe una clara correlaci?n entre la presencia de mutaciones o cambios en este gen y la agresividad del tumor, lo cual es coherente con la p?rdida de la funci?n biol?gica del gen supresor P53. Al carecer del mecanismo de control adecuado que regula la correcci?n de errores en el proceso de s?ntesis y reparaci?n del ADN, se abre la probabilidad de que se produzcan nuevas mutaciones tras cada divisi?n celular.

Esa probabilidad se ve aumentada si, como ocurre en las neoplasias, existe un incremento en la proliferaci?n celular. Tambi?n es de rese?ar que se ha encontrado p?rdida de heterocigosidad de P53 en muestras de la variante de c?lulas altas de CPT, pero no en las muestras de CPT cl?sico, lo que se relaciona con el peor pron?stico de aquel subtipo tumoral.26 Igualmente, se han encontrado mutaciones de P53 hasta en el 38 % de los CPT con componente insular, que, como es conocido, se asocian a un pron?stico m?s sombr?o. De forma inquietante se comprueba que en m?s del 75 % de los carcinomas indiferenciados se encuentran mutaciones del P53,15 por lo que esa alteraci?n juega un papel importante en el comportamiento cl?nico-patol?gico del carcinoma tiroideo.23,24

Diez a?os despu?s del accidente de Chernobyl se estudi? la presencia de mutaciones de P53 en las muestras de c?ncer de tiroides de los sujetos que estuvieron sometidos a la radiaci?n. Los resultados sugirieron que las mutaciones en los codones 167 y 183 pod?an desempe?ar un papel importante en la patog?nesis de este subtipo de CPT secundario a radiaci?n;25 sin embargo, otros autores son reacios a admitir que la radiaci?n desempe?e un papel en el aumento de la tasa de mutaciones de P53.15 No obstante, se ha especulado que el tratamiento con yodo 131 (I131) en los enfermos que presentan mutaciones en P53, puede causar cambios evolutivos en los tumores diferenciados y favorecer su transformaci?n en carcinomas indiferenciados.26

Detecci?n de reordenamientos

Las mutaciones o reordenamientos del gen RET denominadas RET/CPT1, RET/CPT3 y el PAX8/PPARG se pueden analizar mediante el m?todo de PCR, seguida por la secuenciaci?n de los productos obtenidos. Como controles positivos para cada tipo de reordenamiento se utiliza ?cido ribonucleico (ARN) obtenido de uno m?s tumores, o l?neas celulares que contienen esa alteraci?n gen?tica en particular.

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