SL'(;C)NA I'C)NENCIA 305

Seize Congres de Metges i Biolegs de Llengua CatalanLlibre de Ponencies (2000), p. 305-310

DIAGNOSTIC MOLECULAR

DEL CANCER HEREDITARI

MONTSERRAT BAIGET, ORLAND DIEZ, BERTA CAMPOS,

MONTSERRAT DOMENECH I CARMEN ALONSO

Serveis de Genetica i d'Oncologia Medica.

Hospital de la Santa Creu i Sant Pau. Barcelona

INTRODUCCIO

El cancer es una malaltia genetica. Es el resultat de l'acumulacio de mutacions que

afavoreixen la seleccio clonal de determinades cel•lules que han perdut el control dell

mecanismes reguladors del seu creixement, la seva proliferacio i la seva mort. En la gran

majoria de casos, aquestes mutacions afecten nomes les cel-lules tumorals i, per tant, es

tracta de mutacions somatiques. Pero hi ha un petit percentatge de neoplasies degudes a

l'herencia d'una susceptibilitat, en forma de mutacio que, transmesa per via germinal, es

present a totes les cel•lules de l'individu portador.

Es considera que un cancer es familiar quan diversos parents, mes o menys propers al cas

index, o probandus, estan afectats. Es considera un cancer hereditari quan: i) en una

determinada familia, el cancer segueix uns patrons d'herencia mendelians; ii) el cancer es

diagnostica en edats joves; iii) els tumors son multifocals o bilaterals en organs dobles; iv)

un mateix malalt presenta multiples tumors primaris.

La proporcio de casos hereditaris entre els tipus poc frequents de cancer es alta i es molt

inferior (5-10%,) entre els tipus mes comuns, com el cancer de mama o el cancer colorectal.

Tot i amb aixo, si es considera I'alta frequencia d'aquests tipus de neoplasies en la poblacio

general, el cancer hereditari afecta un nombre considerable de families. (SANJOSE et al., 1998)

En la taula I es mostren les sindromes de cancer hereditari mes estudiades, la seva incidencia

estimada, els Bens de susceptibilitat que en son responsables, aixi com la seva penetrancia i

la frequencia amb que s'han descrit mutacions en aquests gens. (VOGELSTEIN & KINZLER, 1998;

FEARON 1997).

EL DIAGNOSTIC GENETIC DEL CANCER FAMILIAR

La recent caracteritzacio de diferents gens de predisposicio al cancer ha facilitat faeces de

pacients i familiars a rise a les proves predictives , basades en I'analisi d ' aquests gens. La

validesa dels estudis genetics en alguns tipus de cancer hereditari ( retinoblastoma , poliposi

familiar de colon , neoplasia endocrina multiple tipus 2) esta plenament acceptada (YANUEi.I.

306 SEIZE CL)NGRE.S DL MEIGF.S I BIOLEGS DL LINGUA CAIAL.ANA

et al., 1989; Lms et al., 1994). En altres tipus de neoplasies com, per exemple, el cancer demama o d'ovari, 1'estudi dels gens BRCA1 i BRCA2 es mes problematic. La complexitat deI'estudi i la interpretacio i implicacions del resultat, tant si es negatiu com positiu, resulten,a vegades, diffcils d'entendre tant pel metge corn pel malalt (HEALEY, 1997; PONDER, 1997).

TAULA I. SINDROMES DE CANCER HEREDITARI

SINDROME TUMOR PRI.MARI INDICENCIA ULNtiDL I'LNLIRANCIA I R4OL[NLI4

UL

SL!SI l_PI IN111111 ff"I MUTACIONS (% )

SINI)ROMI S FREOLENTS

Cancer de mama i ovari mama/ovari 1 : 100-5.000 BRCA1/BRCA2 m 50-80/ov 20-50 15-45

Cancer de colon

no poliposic colorectal/endometri 1:1.000 MSHZIMLHI 50-80

PMS1/PMS2

SINDROMES AMB DIAGNOSTIC MOLECULAR

DE BENEFICI ESTABLERT

POLIPOSI FAMILIAR DE COLON COLORECTAL 1:10.000 APC 70-90

VON HIPPEL LINDAU RENAL/FEOCROMOCITOMA 1:35.000 VHL 70-80RETINOBLASTOMA RETINOBLASTOMA 1:14-34.000 RBI 70

NEOPLASIA ENDOCRINA MULTIPLE 1PARATIROIDES/PANCREES 1:100.000? MEN] 70

NEOIRASIA ENDOCRINA MUITIPLE 2MEDUL'LAR DE TIROIDES 1:500.000 RET 70

SINDROMES AMB DIAGNOSTIC MOLECULAR

DE BENEFICI POTENCIAL

SINDROME DE COWDEN MAMA/TIROIDES 1:50.000? PTEN 70-90

SINDROME DE LI-FRAUMENI MAMA/SARCOMA 1:50.000? TP53 60-90

NEUROFIBROMATOSI 1 NEUROFIBROMA 1:2.500-8.000 NF1 80-100?

NEUROFIBROMATOSI 2 NEUROMA/MENINGIOMA 1:40.000 NF2 90-1(X)

Melanoma familiar melanoma/glioblastoma 1:5.000? CDKN2A/p16/CDK4 50/70-90?

20/60/10?

1:20-100.000 WTI 50?Tumor de Wilms nefroblastoma

',I'GONA I'ONENCIA 3U7

Per una banda, la informacio que els diferents mitjans de comunicacio ofereixen al public i,

per l'altra, determinats interessos comercials, han fet crei.xer tant la demanda com l'oferta

d'aquests tipus de proves, sense que s'acompanyin d'un assessorament genetic adequat. Es

per aixo que diverses organitzacions professionals recomanen l'elaboracio d'algoritmes

d'analisi i assessorament dels pacients i la integracio de les proves genetiques dins de

programes de recerca dirigits a coneixer el significat de les variants al•leliques, les seves

frequencies i els riscs associats, aixf com 1'eficacia de les interventions derivades d'aquesls

resultats, per tal de disminuir la mortalitat i morbilitat del cancer en estudi, com a pas previ

a la inclusio definitiva en els protocols diagnostics de la practica clinica habitual.

Tecniques d'analisi genetica

El diagnostic molecular de mutacions en els gens amb una sequencia coneguda es realitza,

habitualment, per deteccio directa de la mutacio. La taula I mostra la frequencia amb que

s'han detectat mutacions en els diferents gens associats al cancer hereditari.

Per I'eleccio del metode de deteccio de les mutacions, s'ha de considerar tant l'especificitat

i la sensibilitat analitica com la complexitat i, per tant, el cost del metode. Els mes habituals

son: SSCP (single strand conformational polymorphisms), DGGE (denaturing gradient gel

electrophoresis), PTT (protein truncation test). Son metodes que permeten identificar la

presencia d'una mutacio i localitzar-la en un fragment determinat del gen en estudi. La

sequenciacio posterior del fragment anomal caracteritza, de forma definitiva, la

mutaci6.(MASHAI. & SKLAR, 1996). La deteccio de mutacions mitjancant microxips d' ADN

que no es, encara, una metodologia generalitzada, podra, en el futur, substituir les tecniques

existents (HACLA, 1999).

En els casos en que el proces de deteccio ha d'identificar mutacions de les quals no se'n sapni la seva ubicacio ni les caracteristiques, es necessari analitzar la sequencia completa del

gen. Tenint en compte que la majoria de les vegades es tracta de gens de molta grandaria, elproces es laborios i costos. (DIEz et al L., 1999)

En altres situacions, menys habituals, el proces analftic es mes senzill. Per exemple, quan

s'han d'identificar mutacions que es localitzen en una regio determinada del gen (el 95%

del casos de MEN2B son deguts a mutacions en I'exo 16 de l'oncogen RET) (ENG et al., 1996),

o be quan s'ha demostrat una correlacio entre la ubicacio de les mutacions i determinades

manifestations clfniques de la malaltia (les afectacions colorectals o extracolorectals depenen

de la regio del gen APC on es troba la mutacio) (DOBBIE et al., 1996).

En els casos en que ja s'ha identificat la mutacio en el probaudus de la famflia, i es tracta

d'analitzar els familiars a rise, l'estudi es senzill perque es coneix a priori la naturalesa i la

localitzacio de la mutacio en giiestio.

Sensibilitat i especificitat en la deteccio de mutacions

La capacitat de deteccio i I'especificitat depenen de les caracteristiques del metode utilitzati de la naturalesa del gen. La sensibilitat analitica de I'SSCP es situa entre un 60 i un 90%,mentre que la de la DGGE o la sequenciacio directa supera el 95% .

Les mutacions que, en floc d'alterar un o pots nucleotids, afecten a fragments grans delsgens (deletions, duplicacions, etc.) es detecten utilitzant el metode de Southern o be l'analisi

de I'ARN. Aquestes tecniques son altament sensibles i especifiques.

308 ti[ I LI (UNGRI(5 UI MI:I GE'18101 I( UI III NGLA (ALA ANA

Penetrancia i expressivitat

La penetrancia d'una mutacio defineix el tant per cent d'individus portadors de la mutacio

que manifesten el fenotip propi de la malaltia. En el cancer hereditari, aquest percentatge

augmenta amb I'edat i, per tant, s'indica la penetrancia referida a una eclat concreta. Elvalor de la penetrancia tambe depen de la capacitat de les explorations cliniques per posar

en evidencia la malaltia.

Lexpressivitat designa 1'espectre de manifestacions cliniques dels individus amb un genotipmutat, incloent-hi l'edat de presentacio i la gravetat dels simptomes. En families amb unamutacio en el gen BRCA1, per exemple, els individus portadors de la mutacio podenpresentar cancer de mama o d'ovari en edats molt diferents (expressivitat variable).

Recomanacions i limitations del diagnostic genotfpic

No existeix cap prova genetica apropiada per fer un cribratge, en la poblacio general, deportadors asimptomatics de mutacions en gens associats al cancer hereditari. Les provesgenetiques estan unicament indicades en individus que tinguin una historia familiarsuggestiva de cancer hereditari, quan els resultats de l'analisi genetica es puguin interpretar

de forma adequada i quan serveixin per modificar les decisions mediques respecte al malalt

o als familiars.

D'acord amb aquests criteris basics, la Societat Americana d'Oncologia Clinica (ASCO) ha

considerat tres categories(ASCO, 1994; VISCO & SKOLNICK, 1996):

1) Families amb una sindrome de cancer hereditari ben definida . Lanalisi genetica

forma part del diagnostic, de tal manera que un resultat positiu o negatiu modifica

el tractament (gen APC en la poliposi familiar de colon, gen RET en MEN2A i

MEN2B, gen RB1 en el retinoblastoma o gen VHL en la malaltia de von Hippel

Lindau).

2) Sindromes hereditaries en que el benefici de la identificacio d'un portador no

esta totalment establert (gens MSH2, MLH1, MSH6, PMS1, PMS2 en el cancer de

colon no poliposic; gens BRCAl i BRCA2 en el cancer de mama o ovari; gen TP53

en la sindrome de Li-Fraumeni). En aquest grup es recomana que els estudis

genetics s'incloguin en protocols de recerca clinica per tal de poder, a mes llargtermini, confirmar les predictions sobre la penetrancia i valorar 1'eficacia de les

intervencions realitzades en el consell genetic, la prevencio o el diagnostic precoc.

3) Sindromes en que el benefici de la identificacio de portadors no s'ha establert

(gens p16 i CDK4 en el melanoma; gen ATM en ]'ataxia telangiectasi). Les analisis

genetiques en aquest grup s'han de realitzar, unicament en programes de recerca.

El coneixement dels resultats d'una prova genetica es irreversible i pot augmentar I'angoixa

en els portadors. Aquest aspecte to una rellevancia especial en el cas d'adults joves que

sol•licitin, per exemple, una analisi dels gens BRCA1 i BRCA2.

Quan es planteja la necessitat i 1'oportunitat de fer un estudi genetic cal determinar a priori

la probabilitat que existeix d'identificar la mutacio. Aquesta probabilitat cal comunicar-la al

pacient, abans de fer l'estudi.

La interpretacio dels resultats constitueix un dels principals problemes. En el cas d'un resultatnegatiu (el fet que no es detecti una mutacio, per exemple en els gens BRCAl o BRCA2)

podria interpretar-se de manera equivocada com que la mutacio no existeix, assumint que

SEGONA PONE NCIA 309

el rise de cancer es practicament nul i abandonant les mesures preventives recomanades.

Excepte en el cas que en un membre de la familia .s'hagi identificat previament una mutacio,

un resultat negatiu no permet arribar a cap conclusio.

La interpretacio d'un resultat positiu tambe to limitacions. Fins i tot quan s'identifica unamutacio amb un provat caracter patogenic, no es pot predir de manera exacta el riseindividual: una mateixa mutacio pot associar-se a rises quantitativament diferents tant intercom intrafamiliars. Aixo es degut, probablement, al fet que els efectes d'un gen depredisposicio poden estar modificats per altres gens i per factors exogens.

CONCLUSIONS

Tot i que els cancers hereditaris son minoritaris, el seu estudi molecular to una enormeimportancia. Per una Banda, les analisis genetiques son ja 6tils per al diagnostic d'un nombreconsiderable de malalts i de familiars a rise. Per altra banda, els cancers hereditarisconstitueixen models d'alteracions de la biologia cellular deguda a causes genetiquesidentificables i el seu estudi facilitara el coneixement de la patogenesi molecular d'altresformes de cancer, tant hereditari com esporadic.

La complexitat del diagnostic molecular, els factors relacionats amb la comunicacio delsresultats, la valoracio dell rises, l'impacte psicologic, etc., fan imprescindible un enfocamentmultidisciplinari del tema, en que participin professionals de la genetica i de les especialitatsmediques implicades, capacos de mantenir, de forma continuada, un intercanvi d'informacio.

BIBLIOGRAFIA

AMERICAN SocisIY OF HUMAN GENE IICS (1994) "Statement of the American Society of Human Genetics onGenetic testing for breast and ovarian cancer predisposition". Am. J. Hum. Genet. , 55: i-iv.

DIEZ, 0.; J. CORTES; M. DOMENECH; J. BRUNET; E. DEL Rio; C. PERICAY et al. (1999) "BRCAI analysis in 83

Spanish breast and breast/ovarian cancer families". Int. J. Cancer, 83: 465-4699.

DoluiF, Z.; M. SI'YCIIER; J. L. MARY; M. HANER; I. GULDENSCHUH; R. HURLIMAN et al. (1996) "Correlationbetween the development of extracolonic manifestations in FAP patients and mutations beyond codon1403 of the APC gene". J. Med. Genet., 33: 274-280.

ENG, C.; D. CLAYTON; 1. SCHUFFENECKER; G. LENOIR; G. COTE; R. F. GAGEL if al.. (1996) "The relationship

between specific RET proto-oncogene mutations and disease phenotype in multiple endocrine neoplasiatype 2: International RET mutation consortium analysis". JAMA, 275: 1575-1579.

FEARON, E. R. (1997) "Human cancer syndromes: clues to the origin and nature of cancer". Science, 278:1043-1050.

GIARDIELLO, FM.; J. D. Brensinger ; G. M. Petersen; M. C. Luce; L. M. Hylind; J. A. Bacon et a!. (1997) "Theuse and interpretation of commercial APC gene testing for familial adenomatous polyposis". N. Engl. 1.Med., 336: 823-827.

HACIA, J. G. (1999) "Resequencing and mutational analysis using oligonucleotide microarrays". Nat.Genet., 21 (suppl.): 42-47.

HEALEY, B. (1997) "BRCA genes: bookmaking, fortune telling and medical care". N. Engl. J. Med., 336:1448-1449.

310 ^,IIII -Cl):'(,RItiIII MI!TGISIIIIOI.I1,51)I I.II N(,L:ACAIAI,A.N;v

LINDOR , N. M.; M. H . GREENE; MAYO FAMILIAL CANCER PROGRAM . ( 1998 ) " The concise handbook of family

cancer syndromes ". J. Natl. Can . Inst., 90 : 1039-1071.

LIPS, C. J.; R . M. LANDSVATER ; J. W HOPPENER; R. A. GEERDINK; G. BLIJHAM; J. M. VAN VEEN et al. (1994)

"Clinical screening as compared with DNA analysis in families with multiple endocrine neoplasia type

2K. N. Engl . J. Med., 331 : 828-835.

MASHAL, R . D.; J. SKLAR ( 1996 ) " Practical methods of mutation detection ". Curr. Op. Gen . Dev., 6 : 275-280.

OFFIT, K.; B. B. BIESECKER ; R. W BURT; E. W CLAYTON; J. E. GARBER ; M. J. E. KAHN Ct al . ( 1996 ) " Statement of

the American Society of Clinical Oncology : genetic testing for cancer susceptibility". J. Clin. Oncol., 14:

1730-1736.

PONDE R, B. (1997) "Genetic testing for cancer risk". Science , 278: 1050-1054.

SANIOSE, S.; P VILADIu; F. CORDON; L. VILARDELL; R. MARCOS; A. IzQuIERlx) ( 1998) "Cancer de mama y herencia:

resultados de on estudio poblacional de casos y controles en Gerona ". Med. Clin. ( Bare .), 110: 370-2.

VISCO, F. M.; M. SKOLNICK & NATIONAL ACTION PLAN ON BREAST CANCER ( 1996 ) "Commentary on the ASCO

statement on genetic testing for cancer susceptibility ". J. Clin. Oncol., 14: 1737-1740.

VOGELSTEIN , B.; K. W. KINZL ER (1998 ) The genetic basis of human cancer . New York, NY, McGraw-Hill.

YANDELL, D.; T CAMPBELL ; S. DAYTON; R. PETERSEN; D. WALTON; J. LITTLE et al. (1989 ) "Oncogenic point

mutations in the human retinoblastoma gene : their application to genetic counseling". N. Engl. J. Med.,

321:1689-1695.