Melanoma al día Edición 251

El melanoma es un tumor que ha cobrado notoriedad en los últimos decenios en virtud del significativo aumento de su incidencia y por el hecho de ser un cáncer que en su patogenia juega un papel fundamental el medio ambiente por acción de los rayos ultravioletas.

Aparentemente el creciente hábito de la población de exponerse al sol en forma imprudente a fin de obtener un bronceado de la piel, considerado como elemento de belleza, ha aumentado la frecuencia de quemaduras solares, envejecimiento prematuro de la piel y, lo que es peor, la aparición temprana de cánceres de piel de los cuales el melanoma es el más grave. Por ello, invitamos a un joven y talentoso medico el Dr. Cesar Eduardo, Biólogo Molecular de las Alteraciones genéticas del melanoma.

ALTERACIONES GENETICAS EN MELANOMA MALIGNO.

Dr. César Eduardo

Cuando comenzamos a revisar las diferentes neoplasias que ocurren en el organismo humano observamos que célula a célula, el melanoma es una de las neoplasias más agresiva conocida hasta ahora. Con el advenimiento del Proyecto del Genoma Humano, que ha identificado y secuenciado aproximadamente 30.000 genes del cuerpo humano, esto les brindó a los investigadores el mapa genético para estudiar los componentes biológicos del cáncer, y ha impulsado a la ciencia de la biología molecular. Los investigadores del Proyecto del Genoma del Cáncer, en un esfuerzo enorme dirigido a trazar el mapa de las mutaciones genéticas relacionadas con el cáncer, utilizan la determinación de la secuencia genética y las técnicas de detección de mutación avanzadas del Proyecto del Genoma Humano para identificar las variantes de la secuencia genética y las mutaciones cruciales en el desarrollo del cáncer en los seres humanos.

En el caso de melanoma, la comprobación de la interacción genético-ambiental es muy contundente. Se comprobó que esta enfermedad ocurre en familias en las que es muy común una mutación del gen CDKN2 en el cromosoma 9. La mutación junto con la exposición a la radiación de rayos ultravioleta (UV) y sustancias sensibilizantes aumenta sustancialmente el riesgo de contraer este cáncer. Sin embargo, actualmente no se sabe cómo es que la exposición a rayos solares UV desencadena el desarrollo del melanoma. El Dr. Qingyi Wei, Ph.D., profesor del Departamento de Epidemiología del Hospital MD Anderson,  llevó a cabo el primer estudio de caso control exhaustivo que indica la implicancia de la reparación de ADN dañado a causa de rayos UV. En un estudio realizado sobre más de 300 pacientes con melanoma y controles equivalentes a pacientes sin cáncer, el Dr. Wei y sus colegas demostraron que la reparación ineficaz del ADN dañado a causa de exposición a rayos UV es un factor de riesgo de melanoma. Estos descubrimientos ayudan a explicar las variaciones en la tendencia al melanoma ocasionado por los rayos solares.

Como prácticamente en todos los tumores malignos, en el melanoma hay una acumulación progresiva de anormalidades del ADN que genera una mayor inestabilidad genética que, finalmente, conduce a una transformación maligna. Entre estas anormalidades figuran pérdidas cromosómicas, duplicaciones, traslocaciones y deleciones. Además hay otros cambios más sutiles, como mutaciones puntuales y variabilidad micro satélite. Determinar cuáles de estos cambios son causales de la génesis del tumor o son producto de la inestabilidad genética inicial es difícil en muchos casos, reforzando el concepto de múltiples etapas en la transformación maligna.
Uno de los cambios somáticos más frecuentes en melanoma maligno es la pérdida de material genético del brazo corto del cromosoma 9 como describimos anteriormente, dicha alteración se ha observado en casi el 50% de los casos. Aparentemente la pérdida de heterocigocidad del cromosoma 9 es un evento temprano en la transformación maligna del melanoma. Otras lesiones genéticas asociadas a melanoma involucran perdida de heterocigocidad de los cromosomas 3p, 6p, 10q 11q y l7p especialmente en lesiones menores de l,5 mm sugiriendo que el compromiso de genes supresores de tumor es un evento genético relativamente importante en los estadios tempranos del melanoma.
Cerca del 90% de los melanomas malignos tienen un origen genético no hereditario o esporádico, situación similar a la de la mayoría de tumores sólidos. Así el melanoma esporádico puede resultar simplemente de la exposición aleatoria a sustancias carcinógenas como la radiación solar o puede ser el producto de la alteración de múltiples genes o alelos de débil penetrancia que modifican el riesgo individual moderadamente pero que en conjunción, afectan fuertemente la incidencia total de esta enfermedad en la población.

Genes de predisposición a melanoma
Cuando se analiza los casos de melanomas heredo familiares, análisis de linajes entre las familias afectadas permitieron identificar un locus de susceptibilidad a melanoma (MLM). Este MLM se trasmite en forma mendeliana dominante, así una copla simple defectuosa del gen es capaz de predisponer a melanoma. La penetrancia de este gen ha sido estimada en 53% y en algunas familias la penetrancia llega a 100%. Como en otros genes de predisposición a cáncer, la herencia de un gen MLM defectuoso incrementa las posibilidades de desarrollar melanoma. Así se calcula que el riesgo de desarrollar melanoma se incrementa 50 veces cuando uno hereda un alelo MLM de predisposición, siendo este riesgo dependiente de la exposición a la luz solar Este gen de susceptibilidad para melanoma se comporta como un clásico gen supresor de tumores, esto quiere decir que siguen el comportamiento de «doble golpe» descrito por Knudson para el gen del retinoblastoma, donde el «primer golpe» ocurre cuando el paciente hereda el alelo defectuoso y el «segundo golpe» ocurre con una mutación somática del alelo restante.
Entre los genes considerados candidatos a MLM e involucrados en la susceptibilidad genética a melanoma han sido descritos p16, p15, cdk4 y otros.
Las mutaciones de células germinales del gen p16 incrementan el riesgo de melanoma; así numerosas mutaciones puntuales se presentan en varios casos de melanomas y en otros tipos de neoplasias. La sobreexpresión de p 16 causa detenimiento del ciclo celular en G1/S, siendo un inhibidor in Vitro de cdk4, que se encarga de la migración de la célula en el ciclo celular a fase S. Sin embargo, la naturaleza precisa de su rol en la génesis del tumor no está claro. Interesantemente p16 no se limita a intervenir en la predisposición a la génesis del tumor del melanoma sino además interviene en la génesis de otros tumores sólidos esporádicos.
Otros inhibidores de ciclinas, como p15 y p21, son capaces de inducir detención del ciclo celular en diferentes fases del mismo en forma fisiológica y se postula su rol en la predisposición genética a melanoma.

Progresión molecular en melanoma maligno
La evolución de la inestabilidad genética, proliferación celular desrregulada y desarrollo de capacidad invasiva y metastásica son eventos complejos desde el punto de vista molecular producto de la inexorable acumulación de alteraciones moleculares que involucran a oncogenes activados inapropiadamente o a genes supresores inadecuadamente bloqueados o inhibidos. Este proceso además se da a través del tiempo lo cual demuestra no sólo la gran estabilidad genómica inicial del queratinocito sino además la acumulación temporal de defectos específicos dentro de la célula pigmentaria.
El proceso puede agruparse en cuatro fases de progresión del melanoma:

1. Inestabilidad genómica.

2. Desregulación de la proliferación del queratinocito.

3. Desarrollo de potencial invasivo.

4. Desarrollo de potencial metastásico.

Inestabilidad genómica
Un evento crítico en la progresión del melanoma es la disrrupción de la integridad genómica lo cual induce inestabilidad genética dentro del melanocito. Se ha descrito múltiples alteraciones cromosómicas en el melanoma, las más frecuentes en los cromosomas 9, 1, 6, 7, 10 y 11, siendo el gen p16 probablemente crítico en la transformación maligna del melanoma. Este gen se ubica en el cromosoma 9 y como se ha señalado, su función sería la de un gen supresor de tumor

Proliferación desrregulada
Como resultado del daño de genes críticos en el control del ciclo de división celular y el continuo acumulo de lesiones genéticas secundarias se produce proliferación desrregulada de los melanocitos. Como se señaló, es interesante observar que si bien normalmente el melanocito no tiende a dividirse en el adulto normal, el daño sobre los genes reguladores del ciclo celular genera que, al menos una subpoblación de melanocitos, prolifere inadecuadamente perpetuando la inestabilidad genómica originada por la exposición a luz solar Ante la exposición solar el melanocito epidérmico está influenciado por dos señales conflictivas: a. por un lado a la inhibición de la replicación del ADN dañado y reparación de dicha molécula, y b. replicación de ADN y proliferación transitoria de un grupo de melanocitos. La regulación de estas dos señales celulares es crítica en la prevención de la transformación maligna del melanocito.
Por otro lado, el estatus del gen supresor p53 en el melanoma maligno es complejo. Uno esperaría que este gen supresor estuviese mutado como en la mayoría de tumores sólidos y de esta manera favoreciera la transformación maligna, sin embargo mutaciones de p53 sólo se presentan entre el 5 y 30% de los casos, especialmente en los casos de melanoma metastásico. El comportamiento tan disímil de p53 en el melanoma es aún motivo de controversia sobre el significado de la expresión de p53 normal en estos tumores, la heterogeneidad de la expresión de p53 en melanoma y si la sobreexpresión del p53 mutado en realidad favorece al estado de inestabilidad genómica o la capacidad metastásica.

Desarrollo del potencial invasivo
Durante esta fase las células de melanoma son capaces de activar tres mecanismos de invasión de tejidos:
l. a través de la desrregulaclón directa del tejido normal que rodea a las células de melanoma ,
2. al atenuar las señales bloqueadoras de motilidad y crecimiento celular de las células vecinas; o Finalmente,
3. a través de la producción de sustancias paracrinas y autocrinas como factores de crecimiento hematopoyético como GCSF PDGF-A y otros, o factores de crecimiento epitelial como TGF alfa y beta , TNF , interleuquinas y otras.
Así se establece una interacción entre las células de melanoma y la matriz extracelular de soporte provocando finalmente que las células neoplásicas invadan los tejidos sanos.

Desarrollo de potencial metastásico
Una vez que las células de melanoma han adquirido la capacidad de invadir tejidos, el siguiente paso es la producción de neoangiogénesis inducida por las células neoplásicas a través de la producción de sustancias o factores angiogénicos como los factores de crecimiento endotelial (VEGF), TGF beta l, TNF y otros. El resultado final de esta inducción de neovasos es el desarrollo de la capacidad metastásica de las células tumorales. Sin embargo una vez que las células de melanoma tienen esta capacidad, aún se necesita una serle de eventos moleculares y locales para que pueda completarse el proceso de metástasis desde el punto de vista clínico, ya que es claro que sólo un número reducido de células neoplásicas lograrán completar todos los eventos biológicos requeridos para la metástasis clínica.
Los pocos ejemplos de vías o cascadas moleculares que se conocen actualmente de quienes su alteración ha sido unida al desarrollo del melanoma maligno se describen la siguiente: vías de los receptores de tirosin kinasa (VEGFR,HER,TGEBR), la vía del Ras/Raf/MEK/ERKm, la vía del PTEN/PI3K/Akt/mTOR, los genes reguladores del ciclo celular (Rb/p53/p16INKA/p14ARF/HDM2), y otras series de vías que intervienen en la apoptosis, proteosomas.

La descripción del rol de cada una de estas moléculas y vías en el desarrollo, progresión y resistencia del melanoma es uno de los principales objetivos del Melanoma Molecular Map Project con sus siglas MMMP o el proyecto de mapeo molecular del melanoma.
Recientemente, la implementación de una nueva biotecnología con plataformas altamente avanzadas (ejm. Microarray, proteomica) y herramientas genéticas (Interferencia ARN), ha aumentado el desarrollo en el campo de la oncología molecular.
Últimamente, estos aportes deberían ser la guía para el entendimiento de la oncología molecular, y así lograr integrar los aportes de la biología molecular a la clínica diaria.