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Avances en la biología y tratamiento de la leucemia mieloide crónica

F Cervantes a, J Román b

a Barcelona
b Córdoba

Artículo

Resumen del simposio

La leucemia mieloide crónica (LMC) se considera un modelo para el estudio de las neoplasias hematológicas. Ello es así por la peculiaridad de su historia natural, que se inicia con una fase indolente y de fácil control, abocada inevitablemente a un período final agresivo, la crisis blástica, paradigma de las leucemias agudas de mal pronóstico. Por otra parte, por la existencia de un marcador cromosómico, el cromosoma Filadelfia (Ph), cuyo equivalente molecular es el gen de fusión BCR/ABL , que origina la síntesis de una proteína tirosincinasa responsable de la proliferación neoplásica de los precursores hemopoyéticos. En este sentido, los avances producidos en la pasada década en el tratamiento de la LMC se han basado en gran medida en el mejor conocimiento de la biología molecular de la enfermedad.

Dichos avances han tenido un importante impacto no sólo en el entendimiento de los mecanismos biológicos y celulares que subyacen a las manifestaciones fenotípicas de la enfermedad, sino también en el ámbito clínico. Los diferentes métodos moleculares para el diagnóstico de la LMC y la monitorización de la enfermedad mínima residual tras las diversas estrategias terapéuticas están permitiendo la toma de decisiones clínicas y el empleo más racional de los tratamientos inmunomoduladores y han permitido acuñar el término de curación funcional, en contraposición a la curación molecular, sugiriendo que la erradicación completa de los clones malignos podría no ser obligada en todos los casos. Finalmente, el conocimiento de las rutas de señales originadas por el gen BCR-ABL , que alteran la biología de la célula leucémica en la LMC, está permitiendo la creación de poderosas armas terapéuticas que tienen como diana estas vías oncogénicas.

La base racional para el empleo del autotrasplante de progenitores hemopoyéticos (auto-TPH) en la LMC es la disminución del número de células leucémicas que pueden desarrollar un segundo evento genético responsable de la transformación. Si bien carece de potencial erradicativo, el auto-TPH, practicado en la fase crónica, podría prolongar la supervivencia de los pacientes. Esta conclusión deriva de la comparación retrospectiva de los resultados de series individuales, siempre difíciles de interpretar por la heterogeneidad de los estudios y de los criterios empleados en los mismos. Por otra parte, existen indicios de que el procedimiento podría revertir la resistencia al interferón. En la actualidad están en marcha en Europa diversos estudios aleatorizados que comparan el auto-TPH con el interferón. Es posible que la introducción del STI571 dé nueva vida a esta modalidad de trasplante.

El STI571 representa el avance más importante de los últimos años en la terapéutica de la LMC y es el paradigma del tratamiento basado en el conocimiento de la biología y fisiopatología de una neoplasia. Estudios fase I han puesto de manifiesto su eficacia en las diferentes fases de la enfermedad. La administración de STI571 a dosis >= 300 mg/día induce respuestas hematológicas completas en cerca del 100 % de los pacientes en fase crónica resistentes o con intolerancia al interferón, con una tasa de respuestas citogenéticas mayores (RCM) del 47 %, entre las que se incluyen un 28 % de respuestas citogenéticas completas (RCC). En la fase de aceleración la tasa de respuestas hematológicas es de alrededor del 70 % y la de RCM del 10 %, mientras que en la crisis blástica mieloide se obtiene un 27 % de remisiones completas y en la linfoide un 60 %, si bien de escasa duración. En la actualidad se halla en marcha un estudio aleatorizado en el que se compara el STI571 frente a IFN/Ara-C en pacientes con LMC de nuevo diagnóstico. Sus resultados permitirán responder a cuestiones como la duración de la respuesta y la posible aparición de resistencias al STI571, que en definitiva determinarán si éste puede convertirse en tratamiento de primera línea de la LMC.

IMPLICACIÓN DE LAS ALTERACIONES MOLECULARES EN EL DIAGNÓSTICO, TRATAMIENTO Y MONITORIZACIÓN DE LOS PACIENTES CON LEUCEMIA MIELOIDE CRÓNICA

J. Román1, A. Jiménez2, G. Saglio3, M. Rocchi4, J. Maldonado2 y A. Torres1

Servicios de Hematología. 1Hospital Reina Sofía. Córdoba. 2Hospital Carlos Haya. Málaga. 3Departamento de Ciencias Clínicas y Biológicas. Hospital S. Luigi Gonzaga. Turín. 4Universidad de Bari.

La leucemia mieloide crónica (LMC) es un síndrome mieloproliferativo clonal de la célula madre pluripotente de la medula ósea que sirve como paradigma para el estudio de la leucemogénesis mieloide y para la utilización de las técnicas moleculares en el diagnóstico y monitorización de los procesos malignos. Ello se debe, a su curso clínico escalonado y a la presencia en sus células de un marcador genético específico, el cromosoma Filadelfia (Ph').

Estructura del cromosoma Ph'

El cromosoma Ph' es un cromosoma 22 acortado resultante de una translocación recíproca, t(9;22) (q34;q11) entre los brazos largos de los cromosomas 9 y 22 y aparece en más del 95 % de las LMC1. La translocación añade un segmento 3' del gen ABL del cromosoma 9q34 a la región 5' del gen BCR en el cromosoma 22q11, creando un gen híbrido BCR-ABL que se transcribe en un ARNm BCR-ABL . El gen ABL codifica una tirosin-cinasa (T-K) con un peso molecular de 145 Kd (p145ABL), contiene 11 exones y comprende unas 230 Kb2. El punto de rotura en el gen ABL ocurre generalmente 5' al exón 2, de tal manera que los exones 2 a 11 (a2-a11) son transferidos a la región M-bcr del gen BCR , entre los exones 12 y 16 de éste (también denominados b1-b5) (fig. 1). En el gen BCR , los puntos de rotura se localizan bien 5' entre los exones e13/b2 y e14/b3 o 3' entre los exones e14/b3 y e15/b4. El resultado es un gen de fusión que contiene las uniones b2a2 (e13a2) o b3a2 (e14a2) que se transcribe en un ARNm de 8,5 Kb y se traduce en una proteína híbrida de 210 Kd (p210BCR-ABL). En la mayoría de los casos las células de la LMC expresan uno de los dos transcritos (b2a2 o b3a2), sin embargo, un 5 % de los pacientes presentan ambos tipos de ARNm como resultado de empalmes alternativos.

Figura 1. Mapa de la estructura exónica-intrónica de los genes ABL y BCR y de los ARNm típicos en la LMC. (Tomado de la referencia 55 con modificaciones).

Hasta en un 60 % de los pacientes con leucemia linfoblástica aguda (LLA ) Ph'-positiva y en casos esporádicos de LMC, el punto de rotura en el cromosoma 22 se localiza 5' a la región M-bcr en un área denominada m-bcr y como consecuencia, sólo el exón 1 del gen BCR se yuxtapone al exón 2 ABL dando lugar a un transcrito e1a2 y a una proteína p190BCR-ABL 3. Un tercer punto de rotura en el gen BCR se ha identificado 3' a la región M-bcr entre los exones e19 y e20 (región m -bcr)4. En estos raros casos el gen de fusión se transcribe en un ARNm e19a2 y se traduce en una proteína de mayor peso molecular (p230BCR-ABL).

Consecuencias de la fusión BCR-ABL

Las proteínas ABL son T-K que desempeñan un importante papel en la transmisión de señales y en la regulación del crecimiento celular5. El extremo amino-terminal de ABL incluye dos dominios (SH2 y SH3) los cuales regulan la función T-K del dominio catalítico (SH1) (fig. 2). El segmento carboxi-terminal de ABL contiene dominios de unión al ADN, de localización nuclear y un lugar de fijación para la actina6. El potencial transformante de la fusión proviene de cambios estructurales en la proteína BCR-ABL que conducen a la dimerización proteica, a su localización citoplasmática y a la subsecuente fosforilación y activación de diferentes rutas de transmisión intracelular de señales.

Figura 2. Estructura de la proteína BCR-ABL mostrando sus diferentes dominios y las rutas de transmisión de señales intracelulares iniciadas por ella.

La dimerización de las moléculas BCR-ABL conduce a la fosforilación cruzada de residuos de tirosina en la proteína. Esta fosforilación origina lugares de fijación para varias moléculas adaptadoras y enzimas, activándose diferentes vías de transmisión de señales al núcleo7. Por otra parte, la deleción de una pequeña parte amino-terminal del gen ABL conduce a la redistribución de la proteína ABL hacia el citoplasma y a la activación de su capacidad oncogénica8. En adición, el componente BCR de la proteína probablemente ayuda a dirigir esta al citoplasma, determinando el dominio de unión a la actina del ABL su precisa localización en él9.

La estructura de p210BCR-ABL permite múltiples interacciones proteína-proteína y sugiere la participación de diversas rutas de señales intracelulares. Varios dominios de las regiones BCR y ABL sirven como anclajes para proteínas adaptadoras tales como GRB-2, CRKL, CBL o SHC10. El dominio SH2 de GRB-2 se fija a un residuo conservado de tirosina (Y177) del BCR11. Esto liga la p210BCR-ABL a la vía RAS, una proteína implicada en la regulación de la proliferación y diferenciación celular (a través de las cascadas de señales MAPK o SAPK/JUN12,13) y constituye el centro de las rutas de transmisión de señales más prominentes en la patogénesis de la LMC11 (fig. 2). Una segunda vía proliferativa es la activación a través de la unión con otra proteína adaptadora, CRKL la cual forma complejo con el proto-oncogén CBL y con la cinasa PI3K14-16. Finalmente, tanto la activación de la ruta JAK-STAT, como la sobre-expresión de c-MYC actúan en el proceso de transformación de forma independiente a RAS17,18. Además, la proteína de fusión BCR-ABL forma complejos multiméricos con proteínas de adhesión (paxilina, talina) y es capaz de unirse a F-actina, sugiriendo una acción directa sobre la función del citoesqueleto celular19,20.

Biología celular de la LMC

El resultado final de la fusión BCR-ABL es una profunda alteración de la capacidad de proliferación, adhesión y apoptosis de la celularidad hemopoyética (fig. 3). Los progenitores LMC cultivados in vitro presentan un ciclo celular permanentemente activado, de forma independiente a la presencia o ausencia de estroma, mientras que los precursores normales se encuentran fuera de ciclo celular en presencia del mismo21. Esta propiedad parece ser debida a diversos factores entre los que se incluyen: la ausencia de control negativo de las ciclinas dependientes de cinasa22; la no responsividad de los progenitores LMC al efecto inhibitorio del crecimiento de la proteína inflamatoria de los macrófagos23 y la respuesta alterada de las células LMC al stem cell factor 24.

Figura 3. Principales alteraciones de la biología celular que intervienen en la patogénesis de la LMC.

La expresión de BCR-ABL en líneas celulares humanas factor-dependientes previene de la apoptosis cuando se retiran los factores de crecimiento, un efecto que depende de la actividad T-K y que se correlaciona con la activación de RAS25. Además, las líneas celulares BCR-ABL positivas son resistentes a la apoptosis inducida por daño en el ADN26. Sin embargo, los mecanismos biológicos que determinan estos hechos no están del todo aclarados, aunque podrían intervenir varios de ellos, incluyendo el bloqueo de la liberación de citocromo C y por tanto, la activación de las caspasas, la activación de BCL-2/BCL-XL o la inhibición de la proteína ICSBP27-29.

Por otra parte, los progenitores LMC exhiben una adhesión disminuida a las células estromales de la medula ósea y de la matriz extracelular. Este hecho constituye un factor clave que no sólo explica la liberación de células hemopoyéticas inmaduras a sangre periférica30, sino que también regula el porcentaje de crecimiento de los progenitores hemopoyéticos31. La adhesión a la estroma regula negativamente la proliferación celular y por tanto, las células LMC escapan de esta regulación en virtud de su capacidad perturbada para la adhesión. Estudios recientes sugieren un papel importante de las b -integrinas en el proceso de interacción entre los precursores LMC y el estroma32.

Este diferente comportamiento biológico de las células LMC respecto de las células normales tiene importantes implicaciones para la terapia. Experimentos in vitro sugieren que tanto el a -interferón (IFN) como los inhibidores de la transmisión de señales (STI) ejercen parte de su efecto induciendo apoptosis33,34. Del mismo modo, existen evidencias de que el IFN induce cambios en el microambiente medular, aumentando la adhesión de los progenitores LMC y por tanto, restableciendo las propiedades regulatorias normales de las células de la estroma35.

Fenotipos de la enfermedad

Basados en la observación de que la parte ABL en la proteína quimérica es casi invariablemente constante, mientras que la porción BCR varia ampliamente, se puede deducir que ABL probablemente aporta el principio transformante, mientras que el diferente tamaño de la secuencia BCR dicta el fenotipo de la enfermedad. Los transcritos b3a2/b2a2 constituyen los marcadores genéticos de la LMC "clásica", caracterizada por una fase crónica de longitud variable que precede a su transformación blástica36. Los transcritos b3a2 son más prevalentes y codifican una proteína 25 aminoácidos más larga que b2a2. Si la presencia o no del exón b3 tiene implicaciones en la heterogeneidad clínica de la LMC, ha sido motivo de controversia. Aunque la LMC-b3a2 se ha asociado a trombocitosis y a una diferente respuesta al IFN, estos hallazgos nunca se han demostrado de forma inequívoca37,38. Por tanto, se considera en la actualidad que los pacientes b3a2 y b2a2 presentan características clínicas, respuesta al tratamiento y pronóstico similares.

A diferencia de esta enfermedad "clásica", la LMC-p190BCR-ABL se caracteriza por una monocitosis significativa, basofilia variable, ausencia de esplenomegalia y un curso agresivo, mientras que la LMC-p230BCR-ABL está asociada a una forma mucho más benigna de la enfermedad similar a la leucemia neutrofílica crónica3,39.

Además de estos cuatro exones BCR (e1, b2, b3 y e19), otros dos exones más son capaces de mantener al exón a2 en un patrón correcto de lectura para la síntesis proteica. El transcrito e6a2 ha sido observado en dos casos de LMC40,41 y la fusión e20a2 nunca ha sido descrita. La razón por la cual hay una desigual distribución de frecuencias entre los exones BCR en la fusión BCR-ABL es desconocida. Recientemente se han descrito casos esporádicos de LMC con tipos únicos de transcritos BCR-ABL. Estos casos ay udan a comprender la función de los diversos dominios BCR-ABL. Se caracterizan por una rotura genómica en el cromosoma 22 que se sitúa a lo largo de un exón BCR y por su fusión, bien directamente con el exón a2, o bien con otras secuencias derivadas del intrón Ib del ABL u otras regiones que son capaces de crear sitios aceptadores de splicing a los cuales la secuencia de a2 se puede unir. Esto resulta en la formación de transcritos BCR-ABL en los cuales se mantiene el patrón correcto de lectura, aunque cambie el número de aminoácidos de la proteína resultante, bien acortándola42,43 o alargándola44 (figs. 4 y 5). Estos casos anormales parecen reflejar la regla general de que los transcritos BCR-ABL cortos se asocian habitualmente a un fenotipo clínico más agresivo respecto a aquellos casos que expresan transcritos más largos.

Figura 4. Transcritos atípicos en la LMC que dan como resultado una proteína BCR-ABL de menor peso molecular que p210BCR-ABL.

Figura 5. Ejemplo de transcrito BCR-ABL atípico con resultado de una proteína BCR-ABL de mayor peso molecular que p210BCR-ABL.

Muy raramente, debido a puntos de rotura en el cromosoma 9 situados a lo largo del tercer intrón ABL, el gen de fusión BCR-ABL muestra la ausencia de las secuencias a2. Hasta la fecha, sólo 9 pacientes con LMC y 6 pacientes con LLA Ph'-positiva han presentado transcritos del tipo b2a3, b3a3 o e1a345 (fig. 6). Las secuencias de a2 codifican parte del dominio SH3 de la proteína ABL, el cual se piensa que ejerce una regulación negativa sobre el dominio catalítico SH1. Por tanto, cabría esperar una mayor capacidad transformante de la proteína carente de dichas secuencias. Sin embargo, datos recientes sugieren que el dominio SH3 no influencia la transmisión de señales intracelulares reguladoras de la proliferación y la apoptosis, pero sí es requerido para una completa habilidad leucemógena in vivo de la proteína BCR-ABL, ya que interviene en el control de la adhesión y motilidad celular46. Además, se ha demostrado que un dominio SH3 intacto es necesario para la inducción de actividad STAT5 y que esta ruta desempeña un papel crucial en la leucemogénesis por BCR-ABL, ya que está envuelta en el control anti-apoptótico y del ciclo celular47. Todos estos datos sugieren que las LMC con ausencia del exón a2 pueden tener un curso menos agresivo, lo cual ha sido confirmado en modelos murinos y en humanos48-50.

Figura 6. Ejemplos de transcritos BCR-ABL atípicos con ausencia del exón ABL 2 y por tanto pérdida del dominio SH3 en la proteína BCR-ABL.

Finalmente, el descubrimiento de que la práctica totalidad de los pacientes con LMC p210BCR-ABL expresan al diagnóstico una cantidad variable de transcritos p190BCR-ABL como consecuencia de empalmes alternativos, añade una complejidad adicional a las relaciones entre los eventos moleculares y el fenotipo de la enfermedad51. Sin embargo, el significado biológico y el impacto clínico de este hallazgo permanece sin dilucidar.

Mecanismos de la evolución clonal y progresión a crisis blástica

La historia natural de la LMC finaliza, en la gran mayoría de los casos, con una fase leucémica la cual es generalmente mortal en pocos meses. El conocimiento de los mecanismos que desencadenan la transición de la fase crónica a la aguda es de capital importancia ya que la regulación de este evento es el principal determinante para la supervivencia de los pacientes con LMC. Cuando la enfermedad progresa a fase aguda, cerca del 80 % de los pacientes presentan alteraciones cromosómicas adicionales en sus células leucémicas52,53. Estas incluyen la trisomía 8, isocromosoma 17, trisomía 19 y duplicación del cromosoma Ph'. Las alteraciones citogenéticas menores están representadas por monosomías Y, 7, 17, trisomías 17 y 21 y translocaciones balanceadas t(3;21)(q26;q22). Muchas de estas evoluciones citogenéticas se relacionan directamente con anormalidades moleculares54,55. Estas incluyen anormalidades en p53 (cromosoma 17p13); RB1 (13q14); c-myc (8q24); p16INK4A (9p21); RAS y AML-EVI1, una proteína de fusión resultante de la translocación t(3;21)(q26;q22). Las alteraciones de p53 (deleciones, mutaciones y reordenamientos) ocurren en el 20-30 % de los pacientes con crisis blástica y están asociadas, casi exclusivamente, con la transformación mieloide, mientras que las alteraciones de RB1 y la deleción homozigota de p16 están asociadas con la transformación linfoide. Las amplificaciones de c-myc y las mutaciones de RAS son mucho menos frecuentes.

Sin embargo, esta evolución citogenética clonal y la consecuente activación de oncogenes o inactivación de genes supresores que ocasiona, son fenómenos finales de la alteración de diferentes vías moleculares que la preceden y que ahora empiezan a dilucidarse:

1. La p210BCR-ABL interacciona con las proteínas B del xeroderma pigmentoso reduciendo su capacidad catalítica y aumenta la expresión de la polimerasa de ADN beta, la polimerasa humana con menor fidelidad56,57. Además, BCR-ABL disminuye la expresión de ADN-PKcs, la principal proteína humana para la reparación del ADN. El resultado final de estas alteraciones es una incapacidad de los mecanismos de reparación del ADN en las células LMC58.

2. Los telómeros son las regiones terminales de los cromosomas eucariotas y están compuestos por repeticiones TTAGGG. La erosión de las regiones teloméricas depende primariamente del número de divisiones celulares y puede tener importantes implicaciones en el envejecimiento celular y el desarrollo de cáncer. En este sentido, se ha demostrado que el progresivo acortamiento de los telómeros se asocia con una progresión de la LMC hacia crisis blástica/fase acelerada59.

3. La progresión de la LMC se asocia a hipermetilación de residuos citosina en el gen de la calcitonina y en los promotores de los genes inhibidores de las ciclinas dependientes de cinasas, en especial de la familia génica KIP60. Estos genes controlan el ciclo celular y actúan como "guardianes del genoma". En caso de daño en el ADN, los genes KIP inducen arresto en la fase G1 permitiendo la reparación del ADN dañado, o si la lesión es muy extensa, induciendo la apoptosis celular. La inactivación KIP por metilación impide el bloqueo en G1 y las células dañadas pueden seguir sufriendo mitosis.

El resultado final de la acción combinada de los mecanismos descritos es la aparición de inestabilidad genómica y el acúmulo de lesiones moleculares que conducen a la agudización de la enfermedad.

Enfermedad mínima residual (EMR) en la LMC

Para la gran mayoría de pacientes con LMC, el cromosoma Ph' es un marcador específico del clon maligno. El método estándar para determinar la calidad de la remisión en estos pacientes es el análisis citogenético de las metafases medulares. Sin embargo, la definición molecular de la t(9;22) y sus consecuencias han permitido el desarrollo de otras técnicas que pueden detectar específicamente las células LMC, tales como FISH, Southern o Western blot. La limitada sensibilidad de estos métodos para identificar EMR, restringe su uso a la monitorización de la respuesta al IFN o a otras formas de terapia que habitualmente inducen una respuesta parcial. La reacción en cadena de la polimerasa con retro-transcripción previa (RT-PCR) detecta transcritos BCR- ABL y es, sin duda, el método más sensible y apropiado para el seguimiento de pacientes en remisión completa, tal y como es esperable que suceda tras el trasplante alogénico de medula ósea (TMO)61. Sin embargo, el valor pronóstico de la detección de transcritos p210BCR-ABL mediante PCR cualitativa tras TMO está muy cuestionado, ya que, aunque la positividad BCR-ABL establece un grupo de alto riesgo para la recaída (fig. 7A), el test es incapaz de predecir de forma individualizada el paciente que recaerá, ya que algunos permanecen persistente o intermitentemente positivos, incluso durante años, sin recaída citogenética. Estos datos indican que la mera detección de BCR-ABL por PCR no permite una predicción real del curso de la enfermedad y que la curación de la LMC por el TMO debe entenderse más como un proceso funcional que como una absoluta erradicación molecular del proceso62-64.

Figura 7. Experiencia del grupo de Córdoba en la monitorización de pacientes con LMC después del TMO alogénico. Influencia de la positividad p210 (A), quimerismo en sangre total (B), positividad p190 (C) y quimerismo mieloide en la probabilidad de supervivencia libre de enfermedad.

En vista del limitado valor de la PCR cualitativa, diversos grupos han desarrollado métodos de PCR cuantitativa (PCR competitiva, PCR en "tiempo real") que permiten estimar la cantidad de EMR del paciente más que la simple presencia o ausencia de transcritos p210BCR-ABL 65,66. Los pacientes que permanecen en remisión presentan niveles de EMR descendentes, bajos o persistentemente indetectables, mientras que los pacientes destinados a recaer muestran niveles ascendentes o persistentemente elevados. Es más, una única determinación cuantitativa entre los 3-5 primeros meses post-TMO aporta importante información pronóstica ya que, aquellos pacientes con una alta cantidad de EMR en ese momento presentan una probabilidad de recaída significativamente mayor que los pacientes con niveles más bajos67.

Como método de seguimiento complementario a los anteriores, diversos grupos han empleado el análisis del quimerismo hemopoyético post-TMO68-71. Los resultados muestran que el quimerismo completo del donante se asocia con una supervivencia libre de enfermedad prolongada, mientras que el quimerismo mixto se asocia significativamente con la recaída, tanto en injertos no manipulados como en deplecionados de células T (fig. 7B). Entre los pacientes con quimerismo mixto, sólo aquellos que lo presentan en la fracción mieloide recaen, frente a los que muestran quimera mixta linfoide que terminan haciendo una quimera completa a expensas del donante (quimera mixta transitoria)72 (fig. 7D).

Recientemente se ha demostrado que las LMC al diagnóstico expresan p190BCR-ABL y que la cantidad de esta proteína se correlaciona de manera proporcional y constante con la de p210BCR-ABL, correspondiendo al 0,02-30 % de la totalidad de transcritos BCR-ABL42. En teoría, se necesitaría un aumento de la masa tumoral para que los transcritos p190BCR-ABL pudieran detectarse durante la remisión citogenética y por tanto, la detección de ARNm p190BCR-ABL podría ser usado, en conjunción con otros marcadores moleculares, para monitorizar la evolución de la LMC post-TMO. Nuestros datos confirman esta hipótesis, demostrando que en la mayoría de pacientes los híbridos p190 anteceden a la recaída citogenética en 1-6 meses72 (fig. 7C).

Como podemos observar, la combinación de todas estas estrategias moleculares permiten trazar estrechamente la cinética de recaída post-TMO, la cual está constantemente caracterizada por la detección secuencial de transcritos p210, cantidades crecientes de quimerismo mixto mieloide y finalmente la positividad para la p190 precediendo la inminente recaída citogenética63 (fig. 8). Durante este período de tiempo se produce un incremento gradual en los niveles de p210BCR-ABL. Cualquiera de estos datos constituyen una base racional para el empleo de terapias precoces en este contexto.

Figura 8. Dinámica de la recaída leucémica en pacientes con LMC después del TMO alogénico.

Dianas moleculares para la terapéutica

Los intentos para crear instrumentos terapéuticos en la LMC basados en la biología molecular y celular están concentrados en tres áreas:

1. El empleo de mecanismos para modificar la expresión génica a nivel translacional mediante segmentos cortos de ADN que actúan sobre el ARNm del gen diana (nucleótidos antisentido)73; mediante moléculas de ARN que causan hidrólisis de las uniones fosfodiéster específicas y rotura de las cadenas de ARNm (ribozimas)74 o mediante subunidades catalíticas de Rnasa P específicas para la unión BCR-ABL75.

2. La estimulación de la capacidad del sistema inmune para reconocer y destruir las células leucémicas mediante la vacunación con péptidos de la unión BCR-ABL76.

3. La modulación de la función de la proteína oncogénica mediante inhibidores específicos de la transmisión de señales (STI), bien inhibiendo directamente la actividad T-K con compuestos capaces de competir con el ATP o la proteína sustrato por la unión en el centro catalítico de la cinasa77, o bien mediante la disrupción de la vía RAS con los inhibidores de la farnesil transferasa78.

Agradecimientos

Este trabajo ha sido financiado parcialmente con una ayuda FIS (01/0662), una beca de la Fundación Carlos Haya y una beca de la Fundación Reina Sofía-Cajasur-Diputación Provincial de Córdoba.




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¿ES UTIL EL AUTOTRASPLANTE EN LA LEUCEMIA MIELOIDE CRONICA?

E. Olavarria

Haematology Department, Hammersmith Hospital. Imperial College School of Medicine. London. Reino Unido.

Introduction

Autologous stem cell transplantation (ASCT) was first attempted for patients with CML in transformation in order to restore a second chronic phase. In1978, Buckner et al used bone marrow harvested during the chronic phase to rescue hematopoiesis after a supralethal myeloablative conditioning regimen including total body irradiation (TBI)1. Subsequently, Goldman et al reported that peripheral blood progenitor cells collected at diagnosis could efficiently be used to reconstitute hematopoiesis after similar conditioning2. The results of ASCT for CML in transformation have been extensively reviewed3,4 and can be summarized as follows. First, hematopoietic recovery is faster after peripheral blood than bone marrow stem cell transplantation. Second, following ASCT, some patients exhibit a "cytogenetic conversion" due to the re-emergence of Ph-negative cells and they seem to have prolonged survival. Third, unsurprisingly, the survival of patients transplanted in accelerated phase is longer than that of those transplanted in blast crisis. Fourth, patients who have received a "double" transplant seem to have a longer survival than those undergoing a single transplant do. Fifth, patients treated with interferon (IFN) after transplant survive longer than others. Finally, a second chronic phase is obtained in most cases but its duration is usually short, as most patients develop a recurrent blast crisis within 6-9 months due to the clone implicated in the first transformation.

Thus, in most patients with advanced disease restoring a prolonged second chronic phase has not proved possible, and so ASCT has progressively been abandoned for patients with CML in transformation.

Autografting in chronic phase: rationale

Autografting in chronic phase (CP) is now becoming increasingly used as some preliminary results suggest that ASCT could increase the proportion of patients with a cytogenetic response, and thus prolong survival. Since it is well known that the reinfused material contributes to the reappearance of the disease5, the rationale for autografting in chronic phase resides on the reduction of the tumour burden and the number of leukaemic cells at risk of developing a second genetic event responsible for the blastic transformation. This, in turn, would delay the emergence of a blastic phase and prolong survival. A second possibility is the "setting back the clock" effect by which the cells that have already mutated will be eradicated and new, fresh, non-transformed cells will replace them after the transplant. Thirdly, there is the possibility of reverting IFN resistance so that IFN can achieve a cytogenetic response when used after autografting in patients previously resistant to IFN. More recently, the group in Genoa has shown the feasibility of collecting Ph negative stem cells after in vivo purging with chemotherapy (mini-ICE). These "normal" Ph negative cells can be used in an autografting procedure and most patients recover with Ph negative haemopoiesis6,7.

Choice of progenitor cells

Although in the early years most SCT were performed with bone marrow material, the vast majority of transplants today are done with peripheral blood stem cells (PBSC). The advantages of PBSC include more feasibility and easier collection, increased numbers of stem cells collected, the possibility of multiple collections and the option of collecting stem cells after different therapies. Several attempts hav e been made to collect stem cells following treatment with Interferon in patients with some degree of cytogenetic response and used unmanipulated for autografting8-10. The use of bone marrow cells has resulted technically more difficult. Although no survival advantage was seen in early studies, recently it has been shown that bone marrow cells may carry a higher mortality risk and therefore a worse survival after autologous SCT. In a recent report, Ph negative PBSC have been collected after autologous SCT, thus allowing for sequential transplants11.

Autografting in chronic phase: single center studies

No prospective study has compared ASCT with IFN or other treatment modalities, so it remains unknown whether ASCT can prolong survival in CML, and if so in which category of patients. The results of ASCT are still very difficult to interpret as most of the studies performed were pilot studies or phase II trials, with a small number of patients included and a short follow-up (shorter in many cases than the usual median survival of CML!). Moreover, in most series, the indications for ASCT were unclear, although most patients seem to have been transplanted for poor prognostic factors such as resistance to IFN treatment. Many single center and multicentric studies have now been published7,12-15. They are very difficult to compare given the wide heterogeneity in the characteristics of patients (inclusion criteria) and transplants (conditioning regimens, source of stem cells, treatment administered after ASCT). Despite this heterogeneity, the overall results look similar.

Autografting in chronic phase: the EBMT survey

Not surprisingly, results of the retrospective analysis of multicentric studies correspond to those of single center studies. In a recent survey of the EBMT database, 581 patients with CML in chronic phase have been reported to undergo an autologous SCT for the first time16. The median follow-up at the time of analysis was 18 months. Median age at SCT was 44 years. The interval between diagnosis and SCT was 20 months. Most patients were transplanted after more than 12 months in chronic phase and the majority had been treated with IFN before SCT. Sixty-seven per cent of IFN treated patients were refractory at the chromosomal level and one third were classified as high-risk disease. The transplant procedure was performed using peripheral blood cells alone in more than 70 % of cases. Most centres used Busulfan alone or in combination with Cyclophosphamide or Melphalan in the preparative conditioning although 60 patients received total body irradiation. There has been an increase in the numbers of autografts performed with mobilised stem cells in recent years with nearly 100 cases reported annually in this survey between 1994-1998. The overall transplant mortality was low (4.6 %) and seemed to be greater in transplants done with bone marrow stem cells and/or TBI. It was less than 1 % for patients transplanted soon after diagnosis. The overall survival was 65 % at 5 years from transplant with more than 50 % of all patients remaining in chronic phase at 5 years. The use of IFN post autograft was beneficial with more than 80 % of patients treated with IFN after SCT surviving at 3 years compared with 55 % if they were not given IFN post SCT. Patients transplanted within 6 months from diagnosis and treated with IFN after haematological recovery had an extremely good prognosis with more than 85 % alive at 5 years from transplant.

Toxicity and post SCT therapy

ASCT performed during CP has a low toxicity (as the transplant related mortality does not exceed 5 % in most series). The mortality seems higher in patients transplanted with bone marrow cells and receiving TBI. Most centres now use chemotherapy only (such as BuCy or BuMel) or even Busulfan alone with similar results and a reduced toxicity. Hematopoietic reconstitution using peripheral blood stem cells is usually rapid (less than 15 days), and the five-year survival from transplantation varies between 50 %-70 %. This results compare favorably with results after Allogeneic SCT. However, unlike the latter, almost all patients have persistent disease after ASCT.

Thus, ASCT is not a curative treatment for CML but could restore IFN sensitivity and prolong survival17. In the EBMT retrospective analysis, there is a suggestion that patients previously resistant or refractory to IFN could obtain a cytogenetic remission after autograft and more importantly maintain the cytogenetic response when IFN is used after SCT. Fifteen per cent of IFN refractory patients could expect to achieve a complete cytogenetic remission and 20 % a major response. Furthermore, survival seems to be prolonged in those patients maintaining a cytogenetic response to IFN post SCT for at least 12 months.

While ASCT might be able to prolong survival, it is important to know which category of patients with CML in chronic phase could benefit from ASCT. For patients responding to IFN, and especially those who achieve a major or complete cytogenetic response ( $ 65 % Ph-negative cells), the probability of surviving for five years is 90 %13,18-20. For these patients, it would be very difficult to demonstrate a survival advantage for ASCT. As most of these IFN-responding patients do not have a high Sokal index, it could be that ASCT is indicated only for patients with high-risk CML. In France such ASCT was performed in 20 CML patients with a Sokal index > 1.2. These patients were given Busulfan and Melphalan, then were reinfused with blood stem cells. Sixteen of them received IFN after ASCT and three achieved a major cytogenetic response4,17. The results have been recently updated: 8 of the 20 patients are still alive 56 to 166 months after transplant. In the EBMT survey, 52 patients (high-risk disease) were autografted early after diagnosis (27 patients) or in late chronic phase (25 patients) with a trend to a better survival for patients autografted early (72 % versus 39 % survival at 5 years)16.

Final considerations

In summary, retrospective and single centre trials have shown that autologous SCT in CML could prolong survival if performed in chronic phase. Unfortunately, no randomised trial has been conducted to compare outcome after autografting with IFN based therapy. Results from the French and Italian groups showed that similar results can be obtained with a combination of IFN and Ara-C. It is therefore important that such a comparison is made. Several national groups (SFGM, GETH, German CML III study group, MRC, ECOG) have initiated randomised trials comparing different forms of autografting with IFN. More recently the EBMT has launched a multicenter, multinational study comparing autografting with IFN. This trial is going to include the French, Spanish and British initiatives and will be analysed together with the second randomisation of the German CML III-A trial in a meta-analysis.

Autografting has been performed in Europe for more than 20 years and we still do not know the exact role that it should play in the management of CML. More than 300 autologous SCT were performed in Europe during 1999. Many questions remain unanswered: What is the best way of doing an autograft? Is mobilisation necessary? Does the use of mainly Ph negative stem cells influence outcome? But at least we should be ready to ask these and other relevant questions regarding the use of autografting in combination with the newly developed tyrosine kinase inhibitors in the near future.




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