Temas oncologicos.

Oncogen HER2/neu.

(Human epidermal growth factor receptor-2).

El cáncer de mama y otras neoplasias humanas son producidas por alteraciones genéticas en las cuales están los cambios secuenciales en la actividad de los genes que controlan los procesos de division y diferenciacion, estos son llamados protooncogenes.

Las mutaciones de los protooncogenes pueden resultar de variantes alteradas u oncogenes que codifican para proteínas que provocan señales positivas de proliferación, que ayuda a la progresión del cáncer.

Gracias al avance de la biología molecular se han adaptado nuevas terapias para el diagnostico y tratamiento del cáncer, como por ejemplo el Her2/neu en el cáncer de mama.

El gen Her2/neu se encuentra localizado en el cromosoma 17, en la posicion 17q21 que codifica para una glicoproteina con actividad tirosin kinasa, genera un ARNm de 4.8 kb, esta proteína tiene 1255 aminoácidos y un peso molecular de 185kDa, posee un dominio extracelular de 650 aminoácidos que tiene dos regiones ricas en cisteina que les permite la unión a sus ligandos, una región transmembrana y otro dominio intracelular de 580 aminoácidos involucrada en la transducción de la señal luego de la unión con el ligando.

Activación del oncogen Her2/neu.

El oncogen Her2/neu puede activarse por homodimerizacion (entre dos receptores identicos) o por heterodimerizacion (diferentes receptores), los mecanismo que provocan la dimerizacion son:

1. La unión del ligando.
2. Sobreexpresion del receptor.
3. la transactivacion por un receptor homologo.

Después de la dimerizacion se sigue con la activación de la función tirosin-quinasa de la porción intracelular del receptor, este es un paso muy importante, se comienza con la cascada de señales de transduccion intracelular, que estimulan la actividad mitogenica, las proteínas son la Ras, Raf, MEK, MAPK. Estas proteínas tienen actividad tirosin kinasa regulando así la proliferación, la diferenciación, supervivencia celular y la angiogenesis. La estimulacion de estas vías, por medio de mecanismos se relaciona con varias clases de cáncer  debido a la proliferación celular, las resistencias que se dan frente a la radio y quimioterapia, causando fenómenos antiapoptoticos, de angiogenesis que llevan a la invasión y formación de metástasis.

Vía de transducción de la señales del oncogen Her2/neu

Fuente: www.boloncol.com.

1. Se da la unión del factor de crecimiento epidérmico a su receptor (Her2/neu).
2. Activación de la actividad tirosin kinasa.
3. Inicio de las señales de transducción al núcleo.
4. Activación de los genes (división celular).
5. Inicio de lo procesos de invasión y metástasis.

El gen Her2/neu esta bajamente amplificado en tejidos mamarios sanos, y cumple la función de regular el crecimiento, la proliferación, grado de invasividad y diferenciación en el cáncer de mama.
La sobreexpresion del gen Her2/neu da como resultado anormalidades en la amplificación de este gen, se da mas que todo un incremento en el numero de copias; en el cáncer de mama se ha podido detectar este gen en un 30% por lo cual es el oncogen mas común en este tipo de patología y esta relacionado con la transformación de células epiteliales a la malignidad.

NOTA: Según estudios realizados, se ha planteado que en las células epiteliales normales hay entre 20.000 y 50.000 receptores Her2/neu de membrana, mientras que en la células tumorales se encuentran sobreexpresadas 2 millones de receptores de membrana Her2/neu.

La sobreexpresion del gen Her2/neu suele ser un fenotipo de tumor agresivo con unas caracteristicas sobresalientes como son:

1. Un alto grado nuclear.
2. Aumento en el numero de mitosis.
3. Ausencia de receptores hormonales.

El Her2/neu se sobreexpresa mas que todo en los canceres de mama de mujeres jóvenes, y suelen ser tumores mucho mas agresivos; el Her2/neu se sobreexpresa mas frecuentemente en el carcinoma ductal in situ, mas que todo en los de alto grado. 

Según estudios ultraestructurales se ha podido establecer que el Her2/neu se expresa en microvellosidades y pseudopodios. Gracias a estas extensiones de la membrana plasmática se da la movilidad, diseminacion y la locomoción de las células; por lo que se ha llegado a la conclusión que el Her2/neu participa en el desplazamiento celular, ayudando a las células tumorales a diseminarse y causar metástasis en el tejido normal.

Según datos clínicos se ha podido demostrar que el Her2/neu produce un incremento metástasis de células "in vitro"; ademas estimula varios pasos en la cascada metastasica como lo es la adhesión a las células endoteliales, la movilidad celular y la actividad invasiva.

Métodos de identificación en el laboratorio del oncogen Her2/neu.

Inmunohistoquímica.

El IHQ es una técnica que se usa para la cuantificación en la expresión de proteínas; esta técnica nos revela los diferentes epítopes de la proteína que esta presenta en la superficie de la célula, esta es una de las técnicas que tiene mas uso para la detección del gen Her2/neu en primera instancia. Su detección se hace a través de anticuerpos que se unen a los receptores del gen Her2/neu.

Para la interpretación de los resultados hay que tener en cuenta que la inmunohistoquímica se basa en la intensidad de coloración de las membranas de las células, dándonos a conocer el porcentaje de células tumorales positivas.

Figura 1

                                           Coloración 0                       Coloración 1+

     

Figura 2

                                           Coloración 2+                 Coloración 3+

Fuente: scielo.isciii.es, Estudio de la expresión de Her2/neu en el adenocarcinoma de próstata.

Las figuras 1 y 2 nos muestran las coloraciones para la deteccion del gen Her2/neu.

Su interpretación es la siguiente:

1. Coloración 0: No se presenta coloración en la membrana, por lo cual su resultado es negativo.
2. Coloración 1+: Se presenta una coloración débil en mas del 30% de las células tumorales, por lo cual su resultado es negativo.
3. Coloración 2+: Se presenta una coloración moderada de la membrana en mas del 30% de las células tumorales, por lo cual su resultado se podría considerar como débilmente positivo.
4. Coloración 3+: Se presenta una coloración fuerte y completa de la membrana de la célula en mas del 30% de células tumorales. 

Se debe tener en cuenta que cualquier laboratorio que realice una prueba de inmunohistoquímica para la deteccion del gen Her2/neu debe validar los resultados y compararlos a través de la técnica de hibridación fluorescente in situ (FISH) para que así se pueda corroborar y empezar el tratamiento al paciente.

Ventajas: Es una tecnica de bajo de costo, y que requiere pocas cantidades de muestra.

Desventajas: No tiene una alta sensibilidad y especificidad, y es de una complicada interpretación mas que todo en los intermedios 1+ y 2+.

Hibridación fluorescente in situ (FISH).

El FISH es una técnica citogenética molecular que nos permite cuantificar el numero de copias de un gen. Esta técnica se hace mas que todo porque una célula normal contiene dos copias de cada gen, aunque, cuando se esta dividiendo puede tener cuatro copias de ese mismo gen, lo que esta técnica nos permite detectar.

Esta técnica es muy importante para la detección del gen Her2/neu ya que tiene una sensibilidad y especificidad que va de un 98% a un 100%.

El FISH es una técnica que ofrece muchas ventajas las cuales son su buena sensibilidad y especificidad, el requerimiento de solo pequeñas muestras de tejido, una ventaja importante es la localización molecular de las anormalidades en el tejido, lo que permite distinguir los cambios en un carcinoma in situ contra uno invasivo.

Ventajas: Es una técnica de alta especificidad y sensibilidad, nos ayuda a detectar la localización molecular anormal en el tejido.

Desventaja: Es una técnica que es muy costosa, una inversión de gran cantidad de tiempo y con una intrepretación complicada.

Hibridación cromogénica in situ (CISH).

Esta es una técnica utilizada recientemente para la detección del Her2/neu, es una técnica que combina algunas partes importantes de la inmunohistoquímica y el FISH, el CISH también como el FISH cuantifica el numero de copias de un gen, la única diferencia es que el CISH usa reacciones con peroxidasas a partir de tejidos fijados en formol.

La fundamentación del CISH es la capacidad de poder marcar los ácidos nucleicos a partir de la unión de sondas  de hibridación in situ a partes especificas de los ácidos nucleicos, los cuales son detectados con reactivos muy parecidos usados en la inmunohistoquímica. Los resultados se pueden ver a través de un microscopio de luz en el que se observa la morfología del tejido y una desviación del gen, al igual que en el FISH. 

Los tumores con amplificación del gen muestran copias que van de 6 a 12 por núcleo. Un tumor en estado normal muestra de 1 a 2 copias del gen por núcleo, los tumores con polisomía cromosomal (mayor numero de cromosomas sexuales) las copias del gen irían de 4 a 6 por núcleo.

Interpretación de CISH para la detección de Her2/neu:

1. Nivel alto: Una cantidad mayor a 10 copias del gen Her2/neu por núcleo, en mas del 50% de las células tumorales.
2. Nivel bajo: Una cantidad de 6 a 10 copias del gen Her2/neu por núcleo, en mas del 50% de células tumorales.
3. Ninguno: Una cantidad de 1 a 5 copias del gen Her2/neu por núcleo en cada célula tumoral.

Ventajas: Técnica de alta sensibilidad y especificidad, de costos normales, localiza las anormalidades en el tejido.

Desventajas: Complicada interpretación de resultados.

Conclusiones.

Después del tema expuesto podríamos concluir que el gen Her2/neu es un factor importante que ha dado nuevos caminos para la investigación en la biología molecular y poder desarrollar anticuerpos monoclonales que impidan que que los receptores no se unan a los ligandos del gen y no solo en cáncer de mama, sino en otros tipos de cáncer.

Videos recomendados.

Bibliografía.

• Gonzales, Daniel. Avila, Andres. Echeverri, Carolina. Jaramillo, Sergio. Salazar, Dario. Aristizabal, Beatriz. "Cancer de mama: Her2/neu, metodos diagnosticos y consideraciones clinicas", (Marzo 2007), pp 40-48.
• Gerson, Raquel. Serrano, Alberto. Villalobos, Alberto. Sanchez-Forgach, Ernesto. Sanchez-Basurto, Carlos. Murillo, Angel. Ortiz-Hidalgo, Carlos. "Biomarcadores en el pronostico y respuesta al tratamiento de cáncer mamario", (Abril 2001), pp 15-16
• Coronato, Silvia. Laguens, Graciela. Spinelli, Osvaldo. Di Girolamo, Wanda. "Marcadores tumorales en cancer de mama", (2002), pp 75-76.
• Dos santos, J.E. Pelaez, Boismorand. Ortiz, J.A. Santos, J. Costas, M. Fernandez, M. "Estudios de la expresion de Her2/neu en el adenocarcionoma de prostata", (Enero 2005), pp 67-68.
• http://biomodel.uah.es/citogene/horwitz/cytogen2.htm