COMUNICACIONES BREVES

http://dx.doi.org/10.5546/aap.2013.532

Caracterización de mutaciones en el gen GATA-1 en pacientes con Síndrome de Down y diagnóstico de mielopoyesis anormal transitoria o leucemia megacarioblástica aguda

Mutation characterization in the GATA-1 gene in patients with Down's Syndrome diagnosed with transient abnormal myelopoiesis or acute megakaryoblastic leukemia

 

Bioq. Adrián P. Mansini^a, Bioq. Patricia L. Rubio^a, Bioq. Jorge G. Rossi^b, Dra. Marta S. Gallego^c, Téc. Adriana Medina^a, Med. Pedro A. Zubizarreta^a, Med. María S. Felice^a y Bioq. Cristina N. Alonso^a

a. Servicio de Hematología y Oncología.
b. Servicio de Inmunología y Reumatología.c. Servicio de Genética. Hospital de Pediatría SAMIC "Prof. Dr. Juan P. Garrahan".Correspondencia: Bioq. Adrián Mansini: adrian_cell@hotmail.com

Este trabajo fue financiado por la Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica (FONCyT) y por el Hospital de Pediatría S.A.M.I.C. "Prof. Dr. Juan P. Garrahan"

Conflicto de intereses: Ninguno que declarar.

Recibido: 18-2-2013 Aceptado: 11-6-2013

 

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RESUMEN

Los pacientes con síndrome de Down tienen un riesgo más elevado de presentar leucemia megacarioblástica aguda (LMCA). Un 10% de los recién nacidos con ese síndrome presentan un cuadro de mielopoyesis anormal transitoria (MAT), indistinguible de la LMCA, que en general remite espontáneamente. En ambos grupos de pacientes se describió una alta incidencia de mutaciones en el gen GATA-1. Se analizaron 14 muestras de ADN de médula ósea (10 MAT/4 LMCA) correspondientes a 13 pacientes con Síndrome de Down mediante PCR y secuenciación, para describir la frecuencia y las características de las mutaciones en el gen GATA-1 en la población estudiada y sus consecuencias a nivel proteico. Se detectaron mutaciones en 10 de 10 MAT y en 3 de 4 LMCA, que a nivel proteico originarían un codón de terminación prematuro (n= 5), alteraciones en el sitio de corte y empalme (splicing) (n= 6) o cambio de secuencia (n= 3). Se confrmó la alta frecuencia de mutaciones en el gen GATA-1 en recién nacidos con Síndrome de Down y MAT o LMCA.

Palabras clave: mielopoyesis anormal transitoria, leucemia megacarioblástica, GATA-1, síndrome de Down.

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INTRODUCCIÓN

Los niños con Síndrome de Down tienen una mayor predisposición a padecer leucemia aguda, más frecuentemente leucemia megacarioblástica aguda (LMCA), sobre todo en los dos primeros años de vida.^1,2 Además, durante el período neonatal, un 10% de los niños con trisomía 21 presentan un trastorno clonal denominado mielopoyesis anormal transitoria (MAT), indistinguible de la LMCA que, en la mayoría de los casos (70% a 80%), suele resolverse espontáneamente dentro de los 3 meses de evolución. Sin embargo, el 20% a 30% restante desarrollan LMCA, en especial durante los 3 primeros años de vida.³

El gen GATA binding protein 1 (GATA-1) codifica un factor de activación de la transcripción de 50 kDa que resulta crítico para el normal desarrollo de las ontogenias eritroide y megacariocítica.^4,5 Recientemente, se describieron mutaciones en el exón 2 de GATA-1 en niños con Síndrome de Down ya MAT o LMCA, que no son detectables cuando la enfermedad se encuentra en remisión.⁶ Se propone que estas mutaciones participan en la evolución de MAT a LMCA en los niños con Síndrome de Down ya que no aparecen en los niños con Síndrome de Down y otros tipos de leucemia aguda ni en los pacientes con LMCA pero sin Síndrome de Down .^7,8

En el presente estudio, se reportan los resultados del estudio de las mutaciones en el gen GATA-1 en los pacientes con Síndrome de Down y MAT/LMCA ingresados en nuestra institución.

OBSERVACIONES

Entre 2003-2012 fueron diagnosticados y tratados en nuestro servicio 18 pacientes con diagnóstico de Síndrome de Down y MAT o LMCA. Para el presente estudio se dispuso de 14 muestras de médula ósea (10 MAT/4 LMCA), incluidas dos muestras de un paciente que presentó MAT y luego LMCA.

El exón 2 de GATA-1 y las secuencias intrónicas flanqueantes fueron analizados por PCR y secuenciación.⁹ Los datos clínicos y de laboratorio de los pacientes con Síndrome de Down y MAT o LMCA en el momento del diagnóstico se detallan en la Tabla 1.

Tabla 1. Datos clínicos y de laboratorio de los pacientes con síndrome de Down y mielopoyesis anormal transitoria o leucemia megacarioblástica en el momento del diagnóstico

Las medianas y rangos de edad de las poblaciones estudiadas fueron 9 (1 a 41) días para los pacientes con MAT y 18 (9 a 27) meses para los pacientes con LMCA. Un paciente con MAT desarrolló LMCA 9 meses después de haber alcanzado la remisión completa espontánea de MAT (casos 6 y 12).

Los resultados de los estudios citogenéticos por bandeo-G se muestran en la Tabla 2. En el paciente con MAT que presentó LMCA se hallaron nuevas alteraciones citogenéticas en el momento del diagnóstico de esta última.

Tabla 2. Resultado de los estudios citogenéticos de los 13 pacientes con Síndrome de Down y mielopoyesis anormal transitoria o leucemia megacarioblástica en la médula ósea

Las mutaciones detectadas se describen en la Tabla 3, incluidas sus consecuencias a nivel proteico y su clasificación según lo propuesto por Kanezaki y cols.¹⁰

Tabla 3. Resumen de las mutaciones del gen GATA-1 en las muestras de médula ósea estudiadas y predicción de sus consecuencias a nivel proteico

De las 13 mutaciones identificadas en las muestras de MAT y LMCA, 8 (62%) correspondieron a inserciones/deleciones/ duplicaciones y 5 (38%), a sustituciones de bases. Se detectaron mutaciones en todos los pacientes con MAT; los tipos de mutaciones caracterizadas fueron duplicaciones (n= 5), sustituciones de nucleótido simple (n= 4) y deleción (n= 1). En 3 de los 4 pacientes con LMCA se evidenció la presencia de duplicaciones (n= 2) o sustitución de nucleótido simple (n= 1).

El análisis computacional de las consecuencias de las mutaciones a nivel proteico mostró la presencia de un codón de terminación prematuro de la traducción en 5 muestras (MAT= 4/LMCA = 1), la pérdida del exón 2 por modificaciones en los sitios de corte y empalme en 6 casos (MAT= 5/ LMCA= 1) en los cuales las mutaciones afectaban sitios críticos de reconocimiento de la señal (Figura 1). En dos casos las mutaciones se tradujeron en cambio de la secuencia aminoacídica.

Figura 1. Esquema representativo del exón 2 del gen GATA-1, donde se señala la ubicación de los sitios de las mutaciones detectadas. El símbolo indica el tipo de consecuencia a nivel proteico. Pérdida del exón 2 por error en el corte y empalme, cambio en la secuencia aminoacídica, codón de terminación de la traducción prematuro en el exón 2 y codón de terminación de la traducción prematuro en el exón 3

En la evolución de los 10 pacientes con MAT se observó que 8 alcanzaron la remisión completa en forma espontánea, sin recibir ningún tipo de quimioterapia. Un paciente murió antes de alcanzar la remisión completa debido a una infección respiratoria aguda y con un paciente se perdió el contacto en el seguimiento. De los 8 pacientes que alcanzaron la remisión completa, 3 permanecen en remisión completa con +48, +55 y +90 meses de seguimiento. De los restantes 5 pacientes que alcanzaron la remisión completa, uno presentó LMCA después de 9 meses de remisión completa, 3 murieron en remisión completa debido a sepsis en 2 casos y a descompensación de la cardiopatía en el restante. Un paciente no concurre a control desde hace 31 meses.

En cuanto a los 4 pacientes con LMCA, todos alcanzaron la remisión completa. Uno de ellos, recayó tempranamente, se le administró un segundo tratamiento, pero murió debido a complicaciones infecciosas. Los restantes 3 pacientes viven en remisión completa a +22, +46 y +65 meses desde su diagnóstico.

DISCUSIÓN

Las patologías hematológicas asociadas a mutaciones del gen GATA-1 se presentan a temprana edad y, por ello, se especula que estas alteraciones se originarían intraútero, durante el desarrollo fetal. Esto coincide con la hepatomegalia observada en todos los casos de MAT analizados en el momento del diagnóstico, ya que el hígado cumple una función primordial durante la hematopoyesis fetal.

La presencia de la trisomía 21 se considera el primer evento o alteración genética, que predispone a las células hematopoyéticas a la adquisición de mutaciones en el gen GATA-1 que explicarían la aparición del síndrome de MAT, aunque se desconoce la fisiopatogenia de la remisión espontánea observada en estos casos.

Las mutaciones en GATA-1 se detectaron en todos los pacientes con diagnóstico de MAT analizados. Con respecto al paciente con diagnóstico de MAT que remitió espontáneamente y 9 meses más tarde presentó LMCA, si bien se comprobó la presencia de la misma mutación en GATA-1 en ambas muestras, el análisis citogenético muestra la adquisición de nuevas anomalías por parte del clon leucémico. Estos hallazgos fortalecen la teoría de que ambos cuadros involucran la misma población de células hematopoyéticas y sugiere que la evolución de MAT a LMCA podría ser la consecuencia de la adquisición de mutaciones adicionales.

Es importante considerar la edad de presentación del cuadro clínico, un dato relevante para realizar el diagnóstico diferencial entre MAT y LMCA, ya que el 80% de los casos de MAT se resuelven espontáneamente antes de los 3 primeros meses de vida sin necesidad de tratamiento. Si bien el diagnóstico de MAT se basa en las características clínicas y hematológicas del paciente, y fundamentalmente en la evolución a la remisión espontánea, la demostración de la presencia de mutaciones en el gen GATA-1 por técnicas de biología molecular podría utilizarse para orientar la sospecha diagnóstica en los pacientes con Síndrome de Down sin manifestaciones clínicas o hematológicas.

Algunos autores proponen la administración preventiva de bajas dosis de quimioterapia a los pacientes con MAT,¹¹ pero siempre debe tenerse en cuenta la morbi-mortalidad de estos tratamientos en los recién nacidos con diagnóstico de Síndrome de Down y reservar el tratamiento para aquellos casos que presenten complicaciones clínicas potencialmente mortales.

Para nuestro conocimiento, este es el primer estudio realizado en la Argentina, en el que se caracterizaron las mutaciones del gen GATA-1 en pacientes con Síndrome de Down y diagnóstico de MAT y LMCA. La alta frecuencia de mutaciones encontrada en recién nacidos con Síndrome de Down y MAT sugeriría la conveniencia de investigar su presencia en todos los neonatos con Síndrome de Down a fin de individualizar a aquellos con mayor riesgo de presentar MAT o LMCA. Estos últimos pacientes deberían recibir un control clínico más riguroso que aquellos neonatos con Síndrome de Down que no las presentan, con la finalidad de realizar un diagnóstico precoz que evite las complicaciones del cuadro. Además, la evaluación seriada de las mutaciones detectadas permitiría monitorear a los pacientes con MAT para comprobar la cinética de desaparición del clon preleucémico y predecir tempranamente una eventual progresión a LMCA.

El presente trabajo ha permitido confirmar la alta frecuencia publicada para las mutaciones en el gen GATA-1 en los neonatos con Síndrome de Down y MAT o LMCA.^8,10,12 El conocimiento de esas mutaciones contribuirá a una mejor comprensión de los mecanismos leucemogénicos asociados a estas patologías en los niños con Síndrome de Down, lo cual favorecerá la detección de potenciales blancos terapéuticos para futuras estrategias de tratamiento.

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