VÍA MUTADORA Y MSI

Por esta vía se desarrollan del 15 al 20% de los tumores esporádicos y alrededor del 80% de los casos hereditarios pertenecientes a las familias Lynch (HNPCC). Estos tumores tienden a localizarse en el colon derecho, son menos agresivos y presentan un mejor pronóstico. A diferencia de los tumores de la vía supresora, los tumores de la vía mutadora son diploides o pseudodiploides. Sin embargo, se ha observado que éstos presentan otro tipo de inestabilidad

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genómica (MSI) que consiste en una acumulación de errores en unas pequeñas secuencias repetitivas de ADN: los microsatélites(Thibodeau et al., 1993).

Los microsatélites pertenecen al grupo de secuencias de ADN repetidas en tándem, representando aproximadamente el 10% de todo el genoma. La naturaleza de estas secuencias hace que sean inestables y proclives a sufrir pequeñas inserciones/deleciones, llevando a la formación de pequeños bucles (Bucles de Inserción/Deleción: IDL). La aparición de estas mutaciones es debida al “deslizamiento” que puede sufrir la polimerasa en las unidades de repetición de los microsatélites durante la replicación del ADN (Replication slippage) (Ionov et

al., 1993; Armour, 1996). La mayoría de los microsatélites afectados en esta vía de carcinogénesis se componen especialmente de repeticiones mono y dinucleotídicas (Parsons et

al., 1993; Risinger et al., 1993; Aaltonen et al., 1994). En condiciones normales la célula mantiene el equilibrio homeostático, en parte gracias a la existencia de varios sistemas de corrección de errores. Uno de ellos es el sistema MMR, responsable de la corrección de los errores de la replicación del ADN, especialmente los nucleótidos desapareados y los pequeños IDL originados por el deslizamiento de la polimerasa en los microsatélites (Modrich, 1991; Jiricny, 1998a). En humanos, se han descrito hasta el momento 7 genes componentes del sistema MMR: MLH1, MLH3, MSH2, MSH3, MSH6, PMS1 y PMS2 (Fishel et al., 1993; Bronner et al., 1994; Nicolaides et al., 1994; Papadopoulos et al., 1994; Liu et al., 1996; Akiyama et al., 1997; Miyaki et al., 1997). En los genes MLH1 y MSH2 y, en menor medida MSH6, se han descrito la mayoría de las mutaciones germinales en los síndromes hereditarios desarrollados por esta vía de carcinogénesis, como el síndrome de Lynch (Leach et al., 1993; Bronner et al., 1994; Berends et

al., 2002; Peltomäki et al., 2004; Peltomäki, 2005), mientras que los casos esporádicos que progresan por esta vía se han asociado principalmente con la alteración epigenética del gen MLH1, a través de la metilación de su promotor provocando el silenciamiento somático de éste

(Kane et al., 1997; Cunningham et al., 1998; Herman et al., 1998; Toyota et al., 1999; Kuismanen et al., 2000). Se ha calculado que la frecuencia de mutaciones en las células con el sistema MMR alterado puede llegar a ser 1000 veces mayor que en las células normales

(Eshleman et al., 1995). Esta acumulación de errores ha recibido varias denominaciones: USM:

(Ubiquitous Somatic Mutations) (Ionov et al., 1993), RER: (Replication Errors) (Peltomäki et

al., 1993), y MIN/MSI: (Microsatellite instability) (Thibodeau et al., 1993). El fenotipo que presentan las células tumorales portadoras de estas alteraciones se le denomina MMP

(Microsatellite Mutator Phenotype) (Loeb, 1991; Perucho, 1994).

Posteriormente, en 1997, cuando se celebró "The International Workshop on Microsatellite Instability and RER Phenotypes in Cancer Detection and Familial Predisposition”, Boland y otros autores establecieron la existencia de 3 niveles de MSI en función del número de los microsatélites inestables, en un panel de 5 microsatélites estandarizados. Estos niveles son:

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MSI-H: alta inestabilidad de microsatélites (cuando el tumor presenta al menos 40% de los marcadores inestables); MSI-L: baja inestabilidad de microsatélites (cuando el tumor presenta menos de 40% de los marcadores inestables, y MSS: cuando todos los microsatélites son estables

(Boland et al., 1998).

El hecho de que las alteraciones de los genes del sistema MMR sean responsables de la aparición de mutaciones en otros genes cuyas secuencias incluyen microsatélites, llevó a denominar a los primeros Mutadores primarios y a los segundos Mutadores secundarios. Los mutadores secundarios pueden ser genes con diferentes implicaciones en los mecanismos celulares: regulación de la muerte celular programada, como el gen proapoptótico BAX (Rampino

et al., 1997),proliferación y diferenciación celular, como el gen TGFBR2 (Myeroff et al., 1995) y el gen IGF2R (Ouyang et al., 1997), control del ciclo celular, como el gen E2F4 (Ikeda et al., 1998),etc. La alteración de los mutadores primarios ha sido incluso descrita como responsable de la alteración de otros genes del mismo sistema MMR, como los genes MSH3 y MSH6

(Malkhosyan et al., 1996; Mori et al., 2001).

Por otra parte, se ha observado en esta vía de carcinogénesis que las mutaciones en el gen APC constituyen un evento temprano, igual que en la vía supresora (Huang et al., 1996) (Figura 8). Sin embargo, las mutaciones en los genes KRAS2 y TP53 han sido detectadas en unas frecuencias mucho más bajas que las observadas en la vía supresora. Se ha propuesto que las mutaciones del gen TP53 en esta última vía estarían sustituidas por las mutaciones en el gen proapoptótico BAX en la vía mutadora, ya que ambas alteraciones llevan la célula tumoral a la misma ventaja selectiva, que es una resistencia relativa a la apoptosis (Grady, 2004).

La Figura 8 resume las etapas genéticas más destacables en el proceso de la carcinogénesis colorrectal a través de las dos grandes vías: Supresora y Mutadora.

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Figura 8. Resumen de las etapas de la carcinogénesis colorrectal, a través de las 2 grandes rutas CIN y MSI.

Modificado de (Chung, 2000).

En este proceso de malignización, cada alteración hace adquirir a la célula tumoral un fenotipo más agresivo en función de la vía de carcinogénesis, hasta llegar a la metástasis. Se ha descrito que la divergencia de la célula tumoral hacía CIN o MSI ocurre después de la primera etapa que consiste en la alteración del gen APC y la formación del microadenoma (Kinzler et al., 1996; Tomlinson et al., 1998), y que las mutaciones a lo largo de la transformación neoplásica ocurren en un orden preferencial (Fearon et al., 1990a). No obstante, se ha demostrado que las dos vías, supresora y mutadora, no son completamente independientes, y muchos tumores colorrectales presentan ambos fenotipos, sugiriendo la existencia de otras vías alternativas de carcinogénesis como resultado del solapamiento de las dos (Tomlinson et al., 1998; Fearnhead et

al., 2002; Goel et al., 2003).