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Implicación de las alteraciones genéticas en el pronóstico y progresión de la leucemia linfoblástica aguda de tipo T (LLA-T) del adulto

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Universitat de Barcelona. Facultat de Medicina i Ciències de la Salut

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[spa] La leucemia linfoblástica aguda de tipo T (LLA-T) es una neoplasia hematológica desencadenada por un bloqueo en la diferenciación y una proliferación anormal de las células de linaje T. El subtipo LLA-T corresponde al 10-15% de los casos pediátricos y el 25% de los casos de adulto. El pronóstico de los pacientes adultos con esta neoplasia es inferior al 50%. Además, en los casos en los que se produce una resistencia primaria o recaída, las opciones terapéuticas disminuyen lo que se traduce en un peor pronóstico. En los últimos años, el desarrollo de estudios genéticos ha ayudado a comprender el proceso de leucemogénesis de la LLA-T como también el origen de la recaída. Estos estudios han mostrado que, a pesar de la heterogeneidad genética que presenta la LLA-T, hay alteraciones genéticas asociadas al pronóstico de los pacientes. No obstante, la heterogeneidad entre las cohortes de pacientes incluidos en los diferentes estudios, en cuanto a edad, subtipos incluidos o protocolos de tratamiento; dificulta el consenso y la aplicación de estos marcadores genéticos en la rutina clínica. 
El objetivo principal de esta tesis es profundizar en la comprensión de la implicación de las alteraciones genéticas en el desarrollo, pronóstico y progresión hacia la recaída de la LLA-T en pacientes adultos. 
Para ello se caracterizó genéticamente una cohorte de 145 pacientes adultos de LLA-T mediante secuenciación dirigida, para la detección de SNV/indels, y SNP-arrays, para la identificación de variaciones en el número de copias (CNV). Los resultados confirmaron la heterogeneidad genética de esta neoplasia, presentando cada paciente una mediana de 5 alteraciones, con diferente nivel de clonalidad. Estas alteraciones afectaron, principalmente, a oncogenes y genes supresores de tumores. Además, la mayoría de ellas se asociaron a un inmunofenotipo específico, mostrando su implicación en el bloqueo del proceso de diferenciación del blasto. 
Del total de estos pacientes, se seleccionaron 116 que habían sido tratados homogéneamente según dos protocolos consecutivos del grupo PETHEMA (AR-03 y AR-11) y se evaluó el impacto en la supervivencia global y en la incidencia de recaída de las alteraciones genéticas identificadas en al menos 5 pacientes. Este análisis mostró que las alteraciones en el dominio PEST de NOTCH1 identificaban a pacientes con peor supervivencia global (overall survival, OS), mientras que las mutaciones en FBXW7 fueron de buen pronóstico. También se identificó una firma de genes compuesta por DNMT3A, N/KRAS, MSH2 y U2AF1 (worse outcome genetics, WOG) mutados en pacientes resistentes/refractarios al primer bloque de quimioterapia (Inducción-1) y con probabilidades de supervivencia muy bajas (OS a los 5 años de 13%, p<0,001). Además, la combinación de esta firma junto con el estudio de la enfermedad residual medible (ERM) tras inducción-1, mejoró la estratificación del riesgo de los pacientes, identificando un grupo de muy mal pronóstico caracterizado por presentar valores de ERM elevados y presencia de mutaciones en la firma WOG. Algunos pacientes con mutaciones en la firma WOG también presentaron deleciones del brazo q del cromosoma 5 (del5q) (n=6) y en este caso su probabilidad de supervivencia fue incluso menor que los pacientes con mutaciones solo en la firma WOG. 
Las mutaciones en N/KRAS identificaron a pacientes con mayor incidencia de recaída, siendo este el único marcador de recaída. No obstante, del total de pacientes recaídos (n=49) solo un 16,3% presentaron mutaciones en N/KRAS. 
Por otra parte, existe un gran debate sobre el origen de la recaída en la LLA-T: a partir de clones minoritarios presentes en el DX o como consecuencia de firmas mutagénicas inducidas por el tratamiento. Con el fin de entender el origen y encontrar nuevos marcadores específicos de recaída, se estudiaron las diferencias en la genética de muestras pareadas al diagnóstico (DX) y recaída (RE) mediante la secuenciación de 33 pacientes de LLA-T, para identificar SNV/indels, y de 31 de ellos mediante SNP-arrays, para identificar CNV. La comparación de las alteraciones entre el DX y RE sugirió que, en los pacientes estudiados en estas tesis, dada la similitud de las arquitecturas clonales en ambos puntos, la recaída habría evolucionado a partir de un clon presente ya en el momento del DX. Además, en esta comparación se identificaron un conjunto de genes mutados en el DX y en la RE (perfil de resistencia) y genes que se encontraban mutados solo en la RE (perfil específico de recaída) y que conjuntamente explicaron la recaída de 63,8% de los dobletes estudiados. Curiosamente, N/KRAS fue el único gen mutado en DX-RE que se mostró independiente de los genes del perfil específico de recaída, confirmando su repercusión en la recaída y su valor predictivo en el diagnóstico. 
Los genes del perfil específico de recaída fueron: NR3C1, NT5C2, TP53 y SMARCA4. Con el fin de comprobar la presencia de estas mutaciones en el DX se realizaron experimentos de dPCR en muestras seriadas de 3 pacientes con mutaciones en NT5C2 y 1 paciente con mutación en NRAS solo identificada en la recaída. En uno de los pacientes con mutaciones en NT5C2, esta se identificó en los primeros días del tratamiento, sugiriendo la presencia de estas mutaciones ya en el momento del DX, aunque en un clon minoritario. Además, en los 3 pacientes analizados, para esta mutación, se observó que el clon con la mutación se expandió durante el bloque de mantenimiento y en el caso del paciente con mutación en NRAS durante el bloque de consolidación. Dado que mutaciones en ambos genes se han descrito por presentar resistencia a la quimioterapia, los resultados sugirieron que el tratamiento estaría ejerciendo una presión selectiva sobre clones minoritarios del DX con mutaciones resistentes. El hecho de que un PDX (modelo descrito por expandir leucemias del DX con un perfil genético propio de la recaída) desarrollado a partir de una muestra al DX de un paciente con mutación en NT5C2 en la recaída, no amplificase la mutación de NT5C2 en ausencia del tratamiento, apoya la idea de que el tratamiento ejerce una selección sobre clones con mutaciones resistentes. 
El conjunto de datos obtenidos en el desarrollo de esta tesis muestra que: LLA-T se caracteriza por presentan un conjunto de alteraciones que garantizan el bloqueo de la diferenciación de los blastos y la proliferación de las células que darán lugar a la leucemia. Además, las alteraciones genéticas tienen valor pronóstico en los pacientes adultos con LLA-T tratados según protocolos PETHEMA, en términos de supervivencia global y recaída. La similitud de la arquitectura clonal entre el diagnóstico y la recaída sugiere un mismo origen para ambos puntos donde la progresión hacia la recaída está guiada, en parte, por la presencia de alteraciones genéticas presentes ya en el momento de diagnóstico y que se expanden gracias a la fuerza selectiva que ejerce la quimioterapia.

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cc by-nc-nd (c) González Gil, Celia, 2023

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Tesis Doctorals - Facultat - Medicina i Ciències de la Salut

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Implicación de las alteraciones genéticas en el pronóstico y progresión de la leucemia linfoblástica aguda de tipo T (LLA-T) del adulto