Studio del cariotipo in ematologia
La valutazione del cariotipo consente di studiare la presenza di eventuali alterazioni dei cromosomi delle cellule neoplastiche in numerose patologie ematologiche. Negli ultimi decenni, con l’avvento di nuove tecniche è stato possibile identificare in maniera sempre più precisa i cromosomi e le loro singole regioni.
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Generale
Ciò ha permesso di comprendere come specifiche alterazioni cromosomiche siano alla base di alcune patologie oncoematologiche e come queste sottendano alterazioni di geni critici per lo sviluppo della neoplasia.
L’analisi cromosomica si effettua sul tessuto considerato interessato dalla patologia ematologica (il midollo osseo nelle leucemie, , mielodisplasie etc e il linfonodo nei linfomi). Le cellule prelevate devono essere messe in un particolare terreno di coltura per alcuni giorni, in modo da proliferare ed arrestarsi in una fase del ciclo cellulare che le rende adatte allo studio al microscopio. Tale procedura è molto delicata e talvolta può non essere possibile ottenere le cellule necessarie per una valutazione accurata e completa del cariotipo. In questi casi viene utilizzata la FISH (fluorescence in situ hybridization), una metodica che consente di riconoscere con maggiore sensibilità le alterazioni cromosomiche ricorrenti in determinate patologie, marcando con fluorocromi regioni specifiche del DNA. Tuttavia, la FISH è in grado solo di individuare le alterazioni cromosomiche ricorrenti più frequenti che vengono ricercate a priori, e non può quindi riconoscere le anomalie rare.
Considerando che i cromosomi normali umani sono divisi in 22 paia più la coppia dei cromosomi sessuali X e Y, in termini citogenetici si parla di alterazioni numeriche quando è presente solo un cromosoma della coppia (monosomia) o quando uno dei due è duplicato (trisomia); di iperdiploidia, ovvero quando la cellula osservata che si divide contiene più di 46 cromosomi; di ipodiploide, se la cellula osservata ne contiene meno di 46; di polidiploide, se la cellula osservata contiene un multiplo di cromosomi.
Si parla invece di alterazioni strutturali, quando vi è:
delezione: perdita di una parte di un cromosoma;
traslocazione: ovvero il trasferimento di un segmento cromosomico da un cromosoma all’altro;
inversione: quando un segmento cromosomico è invertito rispetto alla sua situazione normale.
Le traslocazioni possono portare all’alterazione della funzione genica con meccanismi distinti:
La giustapposizione dei due cromosomi può creare un gene di fusione con alterata funzionalità: è il caso della leucemia mieloide cronica, in cui la traslocazione dei cromosomi 9 e 22 permette la formazione di un gene di fusione detto BCR-ABL1 che porta alla formazione di una proteina iperattivata, implicata nell’incontrollata moltiplicazione delle cellule. La scoperta di tale meccanismo ha permesso lo sviluppo di farmaci mirati che bloccano la proteina BCR/ABL e – di conseguenza – colpiscono selettivamente la malattia.
Altre volte il posizionamento di un gene in una posizione errata può essere alla base della crescita incontrollata delle cellule, e quindi della neoplasia. È il caso della traslocazione fra il cromosoma 8 e il 14 nel linfoma di Burkitt, che comporta il posizionamento di un oncogene (quindi un gene che promuove la crescita delle cellule) detto c-myc accanto a un gene che ne causa l’iperespressione.
La conoscenza delle anomalie cariotipiche è oggi indispensabile in numerose patologie oncoematologiche. Nelle leucemie acute, caratteristiche traslocazioni o delezioni identificano sottogruppi di leucemie con un comportamento clinico e una prognosi diversa e sono quindi indispensabili per la corretta diagnosi. Recentemente, queste vengono anche trattate con protocolli terapeutici distinti e la presenza di alcune anomalie specifiche comporta poi la possibilità dell’utilizzo di farmaci a bersaglio, come gli inibitori tirosin-chinasici nella leucemia acuta linfoide Philadelphia+. Nei linfomi, alcune traslocazioni ricorrenti si associano a entità ad andamento più aggressivo, come i linfomi double-hit, che devono essere riconosciute e trattate in maniera più intensive. Nelle sindromi mielodisplastiche, il cariotipo è essenziale per la stratificazione prognostica e per porre l’indicazione a un eventuale trapianto allogenico di cellule staminali. Infine, la comparsa di nuove anomalie cromosomiche durante il trattamento può essere indicativa di una progressione della malattia, come può accadere nelle sindromi mielodisplastiche e più raramente nella leucemia mieloide cronica.