Nuove alterazioni genetiche di valore diagnostico, prognostico e terapeutico nelle leucemie mieloidi acute.

La leucemia mieloide acuta (LAM) è una malattia eterogenea dal punto di vista clinico e molecolare. Per lungo tempo nella storia delle LAM, il cariotipo (vale a dire le alterazioni dei cromosomi rilevabili ad indagini di citogenetica convenzionale) alla diagnosi ha rappresentato uno dei più importanti fattori prognostici per la risposta alla terapia e la sopravvivenza dei pazienti.
La maggior parte delle alterazioni cromosomiche ricorrenti  possono essere chiaramente associate ad un profilo clinico, come ad esempio la traslocazione t(8;21)/AML1-ETO (RUNX1/RUNX1T1), inv(16)/CBFB-MYH11, o t(15;17)/PML-RARa con impatto favorevole sulla prognosi, oppure le alterazioni cromosomiche complesse (con >3 alterazioni cromosomiche), che sono associate a prognosi sfavorevole. Tuttavia, la maggior parte delle LAM ricadeva in una categoria non meglio definita se non in base alla assenza di alterazioni del cariotipo, come LAM con ‘cariotipo normale’, caratterizzata da prognosi intermedia.

Lo studio delle lesioni genetiche nelle leucemie acute mieloidi è sempre stato e continua ad essere oggetto di grande interesse nella comunità scientifica ematologica e oggetto di importanti presentazioni e discussioni nei principali congressi di ematologia internazionali più recenti, quali quelli dell’ASH (American Society of Hematology) e dell’EHA (European Hematology Association). Principali questioni affrontate riguardano il ruolo di lesioni genetiche di recente scoperta, come la mutazione del gene della nucleofosmina (NPM1), metodi per l’identificazione e la caratterizzazione di nuove lesioni genetiche, ma anche lo studio delle alterazioni epigenetiche possibilmente associate alla leucemia  e l’identificazione di terapie e/o strategie terapeutiche distinte.

Negli anni più recenti, sono stati identificati vari marker molecolari che ora ci consentono di suddividere la categoria delle LAM a ‘cariotipo normale’ in sottogruppi. Questi comprendono ‘partial tandem duplication’ (PTD) del gene MLL (MLL-PTD), ‘internal tandem duplication’ (ITD) o mutazioni del sito ad attività tirosin-chinasica del gene FLT3 (FLT3-ITD e FLT3-TKD, rispettivamente), e mutazioni dei geni della nucleofosmina (NPM1), CEBPA, NRAS e WT1. Alcune di queste mutazioni si sono rivelate di importante significato prognostico, consentendo quindi anche l’identificazione di sottogruppi a prognosi distinta.

Nella classificazione WHO (World Health Organization) delle neoplasie mieloidi, i pazienti con leucemia mieloide acuta meglio definiti dal punto di vista genetico-molecolare sono raggruppati sotto la dicitura ‘LAM con anomalie genetiche ricorrenti’. Oggi, nella classificazione WHO-2008, la categoria ‘LAM con anomalie genetiche ricorrenti’ comprende il 60-65% delle LAM. Questa categoria (vedi tabella) comprende sottotipi di LAM con anomalie citogenetiche ricorrenti che portano alla formazione di geni di fusione (circa 30% delle LAM), ma anche due nuove entità ‘provvisorie’ (che rendono conto di circa il 35% di tutte le LAM): la LAM con mutazione del gene della nucleofosmina (NPM1) e la LAM con mutazione di CEBPA

* Definite come “provvisorie” ad indicare la necessità di ulteriori studi per la loro      caratterizzazione e la definizione come entità a se stanti.  

Uno dei migliori criteri per definire una malattia come un’entità è la sua associazione con una anomalia genetica ricorrente specifica e primaria che possa anche servire come marker per la diagnosi, la definizione prognostica e la risposta terapeutica della malattia stessa.

Senza dubbio una delle nuove lesioni genetiche che ha dimostrato grande impatto da diversi punti di vista nella biologia e nella pratica clinica delle LAM è la mutazione del gene NPM1, riscontrabile in circa un terzo di tutte le LAM e, ad oggi, la più frequente lesione genetica nell’ambito delle LAM dell’adulto. Le mutazioni del gene NPM1 hanno come conseguenza la delocalizzazione nel citoplasma delle cellule leucemiche della proteina nucleofosmina, una proteina a sede prevalentemente nucleolare, dotata di molteplici e complesse funzioni e considerata una proteina con attività di oncosoppressore. La LAM con mutazione di NPM1 presenta peculiari caratteristiche quali la mutua esclusività con altre anomalie genetiche ricorrenti nelle LAM, il frequente coinvolgimento di più linee emopoietiche, un caratteristico profilo di espressione genica, aumentata incidenza con l’età e frequente associazione con mutazioni FLT3-ITD. La mutazione di NPM1 è riscontrabile esclusivamente nelle LAM de novo, vale a dire non secondarie a, o evoluzione di,  altre malattie e mai in altre malattie onco-ematologiche o in altri tumori. La sua rilevazione consente pertanto una diagnosi precisa di leucemia acuta mieloide de novo. Di qui il significato diagnostico della lesione genetica, con possibilità di sua identificazione mediante diverse metodiche (sequenziamento genico, PCR, immunoistochimica, western blot con anticorpi specifici).

Un importante aspetto concernente la mutazione del gene NPM1 è la sua stabilità nel tempo, dimostrata in pazienti in cui si è verificata recidiva di malattia, anche a distanza di molti anni. La dimostrazione della stabilità delle mutazioni di NPM1 fornisce la base razionale per un diffuso monitoraggio della malattia minima residua (minimal residual disease, MRD), vale a dire il residuo di malattia che non è visibile ad un esame midollare ottico, ma solo con tecniche di biologia molecolare, dopo terapia e durante il follow-up clinico del paziente. Recenti studi hanno dimostrato il valore clinico della valutazione della MRD nella LAM con mutazione di NPM1: il numero di copie del trascritto del gene NPM1 consente di predire l’evoluzione della malattia. Il che indica che oggi la valutazione della MRD nelle LAM può essere estesa ad un ulteriore 30% di casi.

Per quanto concerne l’aspetto prognostico, la maggior parte degli studi sulla LAM con mutazione di NPM1 sono stati condotti su pazienti adulti di età < 60 anni con LAM a cariotipo normale. In questo ambito, vi è oramai ampio consenso nell’indicare il significato prognostico favorevole della mutazione di NPM1 in assenza della mutazione FLT3-ITD (genotipo ‘NPM1-mutato/FLT3-ITD negativo’). In particolare, la prognosi di questo genotipo è sovrapponibile a quella delle LAM con anomalie genetiche a prognosi favorevole, quali la t(8;21) e inv(16). Viceversa, l’associazione della mutazione FLT3-ITD alla mutazione di NPM1 conferisce prognosi sfavorevole, sottolineando, ai fini di una precisa stratificazione prognostica dei pazienti con LAM, l’importanza di una precisa caratterizzazione molecolare della malattia che prenda in considerazione più lesioni genetiche, la cui presenza può coincidere e rendere conto di prognosi distinte.

Più recentemente si è documentato che l’impatto favorevole del genotipo NPM1-mutato/FLT3-ITD negativo è indipendente dal cariotipo, dimostrando prognosi favorevole anche in quei più rari casi di LAM con mutazione di NPM1 che presentano associate alterazioni citogenetiche (circa 15%).

Considerata la prognosi favorevole dei pazienti con LAM con genotipo NPM1-mutato/FLT3-ITD negativo, oggi è giustificabile proporre di trattare questi pazienti con chemioterapia convenzionale seguita o meno da autotrapianto o chemioterapia con alte dosi di citosina-arabinoside (HDAC) in maniera analoga a quanto si tende a fare nelle LAM con t(8;21) o inv(16), riservando il trapianto di cellule staminali allogeniche in prima linea agli altri casi. In effetti, il gruppo di studio tedesco delle leucemie mieloidi acute ha riportato risultati di analisi retrospettive che indicano come questi pazienti non sembrano beneficiare della procedura trapiantologica in prima remissione. Questi risultati devono comunque essere validati da studi prospettici.

Inoltre, sempre in questo sottogruppo di LAM caratterizzato da genotipo NPM1-mutato/FLT3-ITD negativo, negli ultimi congressi internazionali è stato suggerito un possibile effetto benefico, in termini di sopravvivenza dei pazienti, dell’aggiunta di acido all-trans-retinoico (ATRA) alla chemioterapia standard, un dato anche questo di notevole interesse che necessita la conferma di ulteriori studi clinici.
Altre importanti alterazioni genetiche descritte coinvolgono il gene del tumore di Wilms (WT1), il gene BAALC (brain and acute leukemia, cytoplasmic) con significato prognostico sfavorevole, i geni ERG (ETS-related), MN1 (meningioma 1) e EVI (ecotropic virus integration-1), la cui iperespressione sembra essere associata a prognosi sfavorevole. Pertanto, è possibile che in un prossimo futuro per una corretta stratificazione prognostica dei pazienti con LAM debbano essere presi in considerazione anche la presenza di mutazioni e/o i livelli di espressione di questi geni. 
Tuttavia, circa il 35-40% di casi di LAM rimane ancora nell’ambito della categoria non meglio definita delle LAM con ‘cariotipo normale’ ed è proprio in questa categoria che si concentrano gli sforzi della ricerca con l’obiettivo di identificare altre lesioni genetiche specifiche. Il sequenziamento dell’intero genoma, applicato ad oggi in pochi casi, rappresenta la tecnologia di ‘prossima generazione’ cui si fa affidamento.

Anche la caratterizzazione epigenetica delle leucemie mieloidi acute sta prendendo piede nella comunità scientifica. Le alterazioni epigenetiche rappresentano modificazioni del DNA genomico o proteine associate, diverse dalla sequenza stessa di DNA, che includono la metilazione del DNA, modificazioni degli istoni e altre ancora che regolano la struttura della cromatina e l’espressione genica. Queste alterazioni epigenetiche si ritiene che abbiano un ruolo importante nello sviluppo di neoplasie umane e nelle neoplasie ematologiche, in particolare le sindromi mielodisplastiche. Risultati di studi recenti indicano che anche le LAM presentano distinti profili epigenomici che sembrano identificare anche categorie di rischio diverse e fornire indicazioni terapeutiche specifiche per l’impiego di farmaci che vanno ad agire su queste vie di regolazione di espressione genica, quali gli agenti demetilanti decitabina (DAC) e 5-azacitidina (AZA)

Numerosi studiosi hanno presentato gli effetti dell’aggiunta di farmaci non convenzionali ai regimi standard di chemioterapia di induzione e consolidamento. Questo rappresenta sicuramente un periodo di grande fervore nell’ambito della ricerca clinica nelle LAM, con possibili e sperabili importanti cambiamenti nell’approccio terapeutico delle LAM.

Fondamentale rimane la partecipazione a studi pluricentrici volti a rispondere a specifici quesiti clinici che tengano conto oggi anche delle nuove lesioni genetiche con significato prognostico e forniscano anche la possibilità di includere la valutazione della malattia minima residua nell’ambito di una strategia terapeutica.

L’urgenza di raccogliere dati molecolari, epigenetici o quant’altro da tutto il mondo in database centralizzati e di intraprendere studi pluricentrici volti a rispondere ai sempre più pressanti e numerosi quesiti è il messaggio che viene trasmesso sempre più fortemente in questi ultimi anni alla comunità clinico-scientifica ematologica.

A cura di Maria Paola Martelli, Ematologa -  Settembre 2009