Detección de la mutación de la enzima isocitrato deshidrogenasa en gliomas difusos grados II, III y IV / Detection of isocitrate dehydrogenase enzyme mutation in grades II, III and IV diffuse gliomas

Introducción. Los gliomas son las neoplasias malignas primarias más frecuentes del sistema nervioso central, asociadas con una mortalidad y morbilidad elevadas. Las mutaciones en los genes IDH1 e IDH2 de la enzima isocitrato deshidrogenasa (IDH) son clave en la tumorogénesis, y son consideradas un factor pronóstico importante en estas neoplasias. En este estudio se buscó determinar la presencia de mutaciones de los genes IDH1 e IDH2 en pacientes con diagnóstico de glioma difuso en diferentes grados, y su correlación con la sobrevida. Metodología. Se realizó un estudio descriptivo, prospectivo y retrospectivo. La población de estudio fueron pacientes entre los 18 y 45 años con diagnóstico de glioma difuso grado II, III y IV, atendidos en el Hospital San Vicente Fundación de Medellín, entre 2012 y 2017, en quienes se realizó un análisis de mutaciones en los genes IDH1 e IDH2 por secuenciación Sanger y tinción de inmunohistoquímica. Resultados. Se incluyeron 14 pacientes con edad promedio de 37 años, 57% de sexo masculino. Glioblastoma fue la neoplasia más frecuente, diagnosticada en el 42,9% de casos. Por inmunohistoquímica, 10 de los 14 (71,4%) pacientes presentaron mutación de la enzima IDH1, en tanto que 1 de los 11 (9%) pacientes en quienes se logró la secuenciación del gen IDH2, mostró mutación. En general, el 78,6% presentó mutaciones de la enzima IDH, con promedio de sobrevida de 48 meses. Conclusión. Estos hallazgos sugieren que los gliomas son un grupo heterogéneo de tumores, con gran variabilidad genética que impacta en su pronóstico y comportamiento

Introduction. Gliomas are the most common primary malignancies of the central nervous system, associated with high mortality and morbidity. Mutations in the isocitrate dehydrogenase (IDH) enzyme IDH1 and IDH2 genes, are key in tumorigenesis, and are considered an important prognostic factor in these neoplasms. This study aimed to determine the presence of IDH1 and IDH2 gene mutations in patients diagnosed with diffuse glioma in different degrees, and their correlation with survival. Methodology. A descriptive, prospective and retrospective study was conducted. The study population consisted of patients between the ages of 18 and 45 with a diagnosis of grade II, III and IV diffuse glioma, treated at the Hospital San Vicente Fundación in Medellín, between 2012 and 2017, in whom an analysis of IDH1 and IDH2 gene mutations was performed by Sanger sequencing and immunohistochemical staining. Results. Fourteen patients with a mean age of 37 years were included, 57% were male. Glioblastoma was the most frequent neoplasm, diagnosed in 42.9% of the cases. By immunohistochemistry, 10 of the 14 (71.4%) patients had a mutation of the IDH1 enzyme, while 1 of the 11 (9%) patients in whom IDH2 gene sequencing was achieved showed a mutation. In general, 78.6% had IDH enzyme mutations, with an average survival of 48 months. Conclusion. These findings suggest that gliomas are a heterogeneous group of tumors, withgreat genetic variability that impacts their prognosis and behavior

Epigenética del cáncer colorrectal / Epigenetics of Colorectal Cancer

Resumen El cáncer colorrectal (CCR) es una enfermedad con una amplia distribución geográfica, que afecta a millones de personas en el mundo. Esta neoplasia se presenta de manera esporádica en el 80% de los casos, el porcentaje restante tiene una historia familiar. Las alteraciones epigenéticas, como la metilación del ADN, modificación de las histonas y los ácidos ribonucleicos (ARN) no codificantes, están involucradas en el desarrollo de esta enfermedad. En la actualidad, estas alteraciones tienen un potencial valioso como biomarcadores para la detección temprana del CCR y se considera que podrían ser útiles para el diagnóstico y pronóstico de los individuos con CCR. El propósito de esta revisión es describir los principales mecanismos epigenéticos involucrados en el cáncer colorrectal, que tienen una función importante en el desarrollo y progresión de la enfermedad.

Abstract Colorectal cancer (CRC) has broad geographic distribution and affects millions of people throughout the world. It occurs sporadically in 80% of cases, but the rest have family histories. Epigenetic alterations such as DNA methylation and modification of histones and non-coding RNA are involved in the development of this disease. At present, these alterations have valuable potential as biomarkers for early detection of CRC and could be useful for diagnosis and determination of prognosis for individuals with CRC. The purpose of this review is to describe the main epigenetic mechanisms involved in colorectal cancer and the important roles they have in the development and progression of the disease.

Análisis de metilación en los genes supresores de tumores CDKN2B y DBC1 en pacientes colombianos con diagnóstico de leucemia / Methylation analysis of the CDKN2B and DBC1 tumour suppressor genes in leukaemia patients in Colombia

Objetivo: Analizar la metilación en los promotores de los genes CDKN2B y DBC1 en muestras de pacientes con leucemia linfoblástica aguda (LLA), leucemia mieloblástica aguda (LMA) y leucemia mieloide crónica (LMC). Además, correlacionar el perfil de metilación de los pacientes con los hallazgos citogenéticos. Materiales y métodos: Se evaluaron 56 pacientes con leucemias: 24 con LLA, 16 con LMA y 16 con LMC. El ADN extraído se modificó con bisulfito de sodio. Se realizó un análisis de metilación en los genes CDKN2B y DBC1 mediante la PCR específica de metilación (MS-PCR). Las muestras positivas por la técnica MS-PCR fueron secuenciadas. Resultados: Se encontró una frecuencia total de metilación del 87,5%. El gen CDKN2B se encontró metilado en el 75% de LLA y de LMC, y del 62% en LMA. El gen DBC1 se encontró metilado en el 96% de LLA, el 94% de LMA y del 68,8% en LMC. El gen más frecuentemente metilado en todas las muestras fue DBC1. De los tres tipos de leucemias, la LLA fue la que presentó los mayores porcentajes de metilación. El 62,5% de la muestras tenían metilado ambos genes. Las muestras con cariotipo normal presentaron una alta frecuencia de metilación de CDKN2B y DBC1. Conclusiones: En este estudio se demostró, por primera vez en pacientes colombianos con leucemias, que la metilación de los genes CDKN2B y DBC1 es un evento frecuente. Los hallazgos indican que la metilación de genes supresores de tumores es una vía molecular alterna que podría estar relacionada con el desarrollo de neoplasias hematológicas.

Objective: To perform a methylation analysis in the CDKN2B and DBC1 gene promoters in samples from Colombian patients with acute lymphoblastic leukaemia (ALL), acute myeloid leukaemia (AML), and chronic myeloid leukaemia (CML), and to correlate the methylation profile with cytogenetic findings. Material and methods: The study included a total of 56 bone marrow samples, 24 from patients with ALL, 16 from AML patients, and 16 from CML patients. DNA was extracted from these samples and converted with sodium bisulphite. Methylation analysis was performed using methylation specific PCR (MS-PCR). The samples that were positive for MS-PCR were sequenced to confirm the results. Results: A total methylation frequency of 87.5% was found. CDKN2B gene promoter hypermethylation was found in 75% of ALL and CML samples, and 62% in AML; while DBC1 gene promoter hypermethylation was found in 96% of the samples of ALL, 94% of AML, and in 68.8% of CML. The most frequently methylated gene in all samples was DBC1. ALL was the type of leukaemia that had the highest percentages of methylation. Almost two-thirds (62.5%) of the samples had both methylated genes. Samples with normal karyotype had a high frequency of methylation in CDKN2B and DBC1 genes. Conclusions: This study showed, for the first time in Colombian patients with leukaemia, that methylation of DBC1 and CDKN2B genes is a common event. Our findings indicate that methylation of tumour suppressor genes is an alternate genetic pathway related to the development of haematological malignancies.

Caracterización molecular del gen supresor de tumores TP53 en el cáncer colorrectal / Molecular characterization of TP53 tumor suppressor gene in colorectal cancer

Introducción: El cáncer colorrectal (CCR) es una de las neoplasias más comunes en el mundo; especialmente,en los países desarrollados. En Colombia, la incidencia del CCR ocupa el cuarto lugar en hombres ymujeres; el CCR tiene una gran heterogeneidad genética. Objetivo: Determinar la presencia de mutacionesen los exones 5-8 del gen TP53 en tumores colorrectales, mediante el secuenciamiento directo. Métodos:Muestras con diagnóstico histopatológico de CCR esporádico se dividieron en dos grupos. El Grupo I fue de 30 muestras de tumores a partir de biopsias frescas, y el Grupo II, de 46 muestras de tejidos tumorales embebidos en bloques de parafi na. El análisis de mutaciones se realizó en los exones 5-8 del gen TP53,empleando las técnicas de PCR y de secuenciamiento directo. Resultados: Se encontró una baja frecuenciade mutaciones en el gen TP53, del 4,4%; las mutaciones detectadas fueron sin sentido; además, fueronidentifi cados dos polimorfi smos que segregan juntos. Todas las mutaciones y los polimorfi smos se detectaron en las muestras del grupo I. La mayoría de las muestras analizadas se hallaban en un estado avanzado del cáncer. Conclusiones: La baja frecuencia obtenida de mutaciones en TP53 permite sugerir la existencia de alteraciones en otras vías genéticas, relacionadas con la carcinogénesis colorrectal, como las vías de MSI y de CIN, así como la epigenética; dichas alteraciones no podrían excluirse en las muestras evaluadas. Los estudios moleculares en muestras de tejidos embebidos en parafi na presentan difi cultades para los análisis genéticos. La caracterización molecular del CCR es importante para conocer el espectro de mutaciones y de variantes moleculares presentes en la población observada.

Introduction: Colorectal cancer (CRC) is one of the most common malignancies in the world, especially indeveloped countries. In Colombia, the incidence of CRC ranks fourth in men and women. CRC has greatgenetic heterogeneity. Purpose: The purpose of this study was to determine the presence of mutations inexons 5 to 8 of the TP53 gene in colorectal tumors by direct sequencing. Patients and Methods: Samples with histopathological diagnoses of sporadic CRC were divided into two groups. Group I included 30 tumor samples from fresh biopsies and Group II included 46 tumor tissue samples embedded in paraffi n blocks. Mutational analysis was performed for exons 5 through 8 of the TP53 gene using PCR and direct sequencing.Results: The frequency of TP53 mutations was only 4.4%, and mutations that were detected were nonsense mutations. In addition, two polymorphisms that segregate together were identifi ed. All mutations and polymorphismswere detected in samples from Group I. Most of the samples were in advanced stages of cancer.Conclusions: The low frequency of mutations in TP53 suggests the existence of alterations on other related genetic pathways in colorectal carcinogenesis. These could include MSI pathways, CIN and epigenetics. Such alterations could not be excluded in the samples tested. Molecular studies of tissue samples embedded inparaffi n are diffi cult to analyze genetically. Molecular characterization of CRC is important for determining the spectrum of mutations and molecular variants present in our population.

Alteraciones del gen c-Myc en la oncogénesis / C-Myc gene alterations in oncogenesis

La familia de protooncogenes MYC (c-Myc, N-Myc y L-Myc) se relaciona con el origen de diversas neoplasias en seres humanos. Estos genes actúan como factores de transcripción y participan en la regulación del ciclo celular, la proliferación y diferenciación celulares, la apoptosis y la inmortalización. Los genes MYC se expresan en diferentes tejidos y responden a diversas señales internas y externas; codifican para la síntesis de factores de transcripción que se unen al ADN para regular la expresión de múltiples genes. El gen más ampliamente estudiado de esta familia es c-Myc, que se expresa en las células con mayor tasa de proliferación. C-Myc se encuentra alterado en un gran número de tumores sólidos, leucemias y linfomas. Las alteraciones de c-Myc encontradas con mayor frecuencia en células cancerosas son las amplificaciones, translocaciones, mutaciones y reordenamientos cromosómicos que involucran el locus de este gen y conducen a que se desregule su expresión en diversas neoplasias humanas. La amplificación de c-Myc es una alteración común en los cánceres de mama, pulmón, ovario y próstata, así como en leucemias y linfomas, mientras que la pérdida de su regulación es común en el cáncer de colon, en tumores ginecológicos y melanoma. En neoplasias con defectos de c-Myc los estudios actuales están dirigidos al desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas.

The family of MYC proto-oncogenes (c-Myc, N-Myc and L-Myc) is related to various types of cancer in humans. These genes act as transcription factors and are involved in cell cycle regulation as well as in the immortalization, apoptosis, proliferation and cell differentiation. They are expressed in different tissues and respond to various internal and external signals. They code for the synthesis of transcription factors that bind to DNA to modulate the expression of different genes. The most widely studied gene in this family is c-Myc, which expresses in cells with higher rate of proliferation. This gene shows alterations in many solid tumors, leukemias, and lymphomas. The most widely found alterations of c-Myc in cancer cells are amplifications, translocations, point mutations, and chromosomal rearrangements that involve its locus and lead to dys-regulation of its expression in different human malignancies. Amplification of c-Myc is frequent in breast, lung, ovarian and prostate cancers, as well as in leukemias and lymphomas. Loss of its regulation is common in colon cancer, gynecological tumors and melanoma. In tumors with c-Myc deffects present studies aim at the development of new therapeutic strategies.

Evaluación citogenética y de pérdida de la heterocigosidad de la región 22q11.2 en pacientes con el síndrome de DiGeorge / Cytogenetic evaluation and loss of heterozigocity of chromosome 22q11.2 in patients with the DiGeorge syndrome

Objetivo: evaluar la utilidad de la PCR para marcadores microsatélites (PCR-STR) en la región 22q11.2 en el ADN genómico, para identificar microdeleciones en pacientes con síndrome de DiGeorge (SDG). Materiales y Métodos: se hizo un análisis de las historias clínicas de tres niñas con SDG y se investigaron deleciones en el cromosoma 22q11.2 mediante FISH y PCR-STR. Resultados: la FISH logró detectar deleciones en 22q11.2 en dos de las tres pacientes. Por su parte, por medio de la PCR-STR, se logró establecer que la paciente n.º 1 presentaba una deleción de 1,5 Mb proximal al centrómero, la segunda de mayor frecuencia en los pacientes con SDG. La deleción fue de origen paterno. Para caracterizar el defecto molecular en las otras pacientes, sería necesario acoplar estudios de cromatografía a este método, que permitan determinar el tamaño molecular de cada uno de los alelos parentales, o bien, ampliar este análisis con más microsatélites informativos ubicados en la región 22q11.2 para así definir más precisamente el tamaño de la deleción. Conclusiones: la PCR-STR en el ADN genómico es una alternativa para identificar deleciones que afectan microsatélites en la región 22q11.2 a un menor costo que la FISH y con resultados más rápidos; al mismo tiempo permite definir el origen parental y el tamaño de la microdeleción. Esta información es valiosa para identificar los genes asociados con las características clínicas del síndrome.

Objective: To evaluate the usefulness of PCR for microsatellite markers (PCR-STR) in the 22q11.2 region of the genomic DNA in order to identify microdeletions in patients with the DiGeorge syndrome (DGS). Methodology: Clinical information was obtained from the medical charts of three DGS patients. Deletions in the chromosomic region 22q11.2 were investigated using FISH and PCR-STR. Results: We detected 22q11.2 deletions in two of the patients using FISH. Through PCR-STR, we identified the centromere-proximal 1.5 Mb deletion in patient n.º 1, the second most common defect in DGS. This deletion was of paternal origin. In order to better characterize the molecular defect in the other two patients included in this study, cromatographic analyses should be coupled to the PCR-STR. This would allow more accurate determination of the molecular weight of each parental allele. Also, more microsatellite markers in the 22q11.2 region should be analyzed to better define the deletion size. Conclusions: PCR-STR using the genomic DNA is a good alternative to identify deletions affecting microsatellites in the 22q11.2 region. In comparison to FISH, the PCR-STR is easy to carry out, less expensive and equally reliable in the detection of typical deletions. PCR-STR also allows to determine the parental origin and the deletion size, a valuable information to identify genes associated with the clinical manifestations of this syndrome.

Análisis de las aneuploidías del cromosoma 17 y deleción del gen TP53 en tumores gastrointestinales por FISH-bicolor / Analyses of numerical aberrations of chromosome 17 And TP53 gene deletion in gastrointestinal tumors by dual-color fluorescence in situ hybridization (FISH)

Introducción. Las alteraciones cromosómicas numéricas y estructurales son comunes en las neoplasias gastrointestinales; estas alteraciones se originan por la inestabilidad cromosómica que ocurre durante el desarrollo del cáncer, afectando la expresión de diversos genes como protooncógenes, genes supresores de tumores y genes de reparación.Objetivo. Evaluar las aneuploidías del cromosoma 17 y deleción del gen TP53 en tumores gastrointestinales primarios, mediante la técnica del FISH bicolor. Muestras y métodos. Se analizaron 15 muestras de tumores gastrointestinales primarios, se disociaron mecánica y enzimáticamente con colagenasa para obtener núcleos interfásicos. El FISH bicolor se realizó con sondas marcadas con fluorocromos para el centrómero del cromosoma 17 y para el locus 17p13.1 del gen TP53. Se analizaron 100 núcleos por cada muestra.Resultados. Se encontró que el 33,3% (5/15) de las muestras tenía aneuploidías para el cromosoma 17; la monosomía fue detectada en todos los casos (5/5). La mayoría de las muestras tenía subpoblaciones de núcleos heterogéneos (mosómicos, disómicos, trisómicos y tetrasómicos). El 93,3% (14/15) de los tumores tenían deleción del gen TP53. El estudio histopatológico mostró que 14 de las 15 muestras presentaban un estado avanzado del cáncer.Conclusiones. Se demostró un imbalance entre las señales del centrómero del cromosoma 17 y del gen TP53 por núcleo mediante el FISH bicolor. Aneuploidías del cromosoma 17 y deleciones en el locus 17p13.1 del gen TP53 son alteraciones muy frecuentes en tumores gastrointestinales. El FISH bicolor permite evidenciar la heterogeneidad genética intratumoral que se presenta en el desarrollo del cáncer.

Introduction. Numerical and structural chromosome aberrations are common in gastrointestinal cancers; these are originated by chromosomal Instability that happens during development of cancer. Thus, the expression of many genes is affected, such as protooncogene, tumor suppressor genes and repair genes. Aims. To evaluate aneuploidy of chromosome 17 and TP53 gene deletions in primary gastrointestinal tumors by dual- color fluorescence in situ hybridization (FISH).Samples and methods. 15 primary gastrointestinal tumor samples were analyzed, which were mechanically and enzimatically disaggregated with 0.2% collagenase in order to obtain interphase nuclei. Dual-color FISH assays was performed using direct fluorescent labeling probes for the chromosome 17 centromere and TP53 gene (17p13.1). Hybridized signals were counted in 100 interphase nuclei by each case.Results. Aneuploidy of chromosome 17 was found in 33.3% (5/15) of the samples. Monosomy was detected in 100% (5/5) of cases with aneuploidies. Most of tumor samples exhibited heterogeneous clones that were monosomic, disomic, trisomic and occasionally tetrasomic. The TP53 deletion was found in 93.3% (14/15) of the analyzed samples. The histopathological study showed that 14 out of 15 tumors samples displayed an advance stage of tumorigenesis.Conclusions. We found an imbalance of signals for chromosome 17 and TP53 per nucleus. Aneuploidy of chromosome 17 and TP53 gene deletion are very frequent aberrations in gastrointestinal tumors. Dual-color FISH analysis allow detect intratumoral genetic heterogeneity that had occurred in development of cancer.

Análisis genético en pacientes con cáncer colorrectal / Microsatellite instability among patients with colorectal cancer

Background: In patients with colorectal carcinoma, insertions or deletions of short sequences of DNA, a phenomenon called microsatellite instability, are observed. Aim: To look for microsatellite instability and mutations of MLH1 and MSH2 gene mutations in patients with colorectal carcinoma. Material and Methods: Ten patients with sporadic colorectal carcinoma and 31 patients fulfilling criteria for hereditary nonpolyposis colon cancer (HNPCC), aged 9 to 70 years, were studied. Microsatellite instability was studied in samples of tumor and peripheral blood mononuclear cell DNA. Six markers were amplified by polymerase chain reaction and capillary electrophoresis. In samples with microsatellite instability, mutations of MLH1 and MSH2 genes were studied by direct sequencing. Results: Thirty four percent of patients had microsatellite instability and among these, 76 percent had a high degree of instability. BAT40 marker had the higher frequency of instability. No mutations for MLH1 and MSH2 genes were observed. However a new polymorphism, C399T, was identified in exon 3 of MSH2 gene. This polymorphism was observed both in patients with sporadic colorectal carcinoma and patients with HNPCC. Conclusions: There is a high frequency of microsatellite instability among patients with colorectal cancer. A new polymorphism, not previously reported, was identified in MSH2 gene.

Polimorfismo 399C>T en el exón 3 del gen MSH2 en individuos con cáncer colorrectal / Polimorphism 399 C>T in exon 3 of the MSH2 gene in individuals with colorectal cancer

Introducción: El cáncer colorrectal (CCR) es una de las entidades malignas más frecuentes en nuestro medio y ocupa el cuarto lugar después del cáncer de cérvix, seno y estómago; esta enfermedad continúa siendo diagnosticada en la mayoría de los casos en estadios avanzados. En Antioquia, la incidencia en menores de 40 años es de 20,9 por ciento, siendo esta tasa la más alta y el doble de lo informado a escala mundial para este grupo de edad. Propósito: Caracterización molecular del polimorfismo 399 C>T en el exón 3 del gen MSH2 en pacientes con cáncer colorrectal hereditario (HNPCC) y esporádico.Pacientes y métodos: Se analizaron seis pacientes con cáncer colorrectal hereditario no polipoideo (CCHNP), seis con cáncer colorrectal esporádico y seis individuos sanos. La extracción del DNA se realizó a partir de sangre periférica. Las muestras se amplificaron por PCR; el polimorfismo se detectó por secuenciamiento directo.Resultados: En todos los individuos estudiados con cáncer colorrectal hereditario y esporádico, así como en los individuos sanos se detectó el polimorfismo 399 C>T en el exón 3 del gen MSH2.Conclusiones: El cambio molecular detectado no varía el aminoácido que se codifica, por lo que se considera como una mutación neutra no identificada previamente en otras poblaciones. Varios polimorfismos se han asociado con la susceptibilidad para desarrollar cáncer colorrectal. Por lo tanto, futuros estudios son necesarios para determinar si este polimorfismo está relacionado con el desarrollo del cáncer colorrectal en la población colombiana

Papel del gen TP53 en la oncogénesis / Role of the gene TP53 in the oncogénesis

La oncogénesis comprende múltiples etapas que incluyen cambios dinámicos en el genoma ocasionados por diversos factores que afectan principalmente dos grandes grupos de genes: los genes supresores de tumores (GST) y los protooncogenes. ambos intervienen en diferentes e importantes procesos biológicos como la proliferación y diferenciación celular. Dentro de los GST se destaca el gen TP53 que codifica para una fosfoproteína nuclear de 53kD, la cual actúa como factor de transcripción y regula positivamente la expresión de diferentes genes de vital importancia en varios mecanismos celulares: control del ciclo celular, apoptosis, replicación y reparación del ADN, como también en el proceso de envejecimiento. Este gen conocido como "guardián del genoma", ha sido ampliamente estudiado desde su identificacíon y se encuentra alterado en cerca del 60% de todos los tumores; además, tiene notable interés para el diagnóstico y pronóstico de pacientes con cancer.

Oncogénesis is a multistep process including genomic dynamic changes induced by diverse factors mainly affecting two gene great groups: the tumor suppressor genes and proto-oncogenes. Both take part in different and important biological processes as cell proliferation and differentiation. Among the tumor suppresor genes, the gene TP53 ancodes for one 53kD nuclear phosphoprotein wich acts as trnascription factor regulating positively the expression of different and very important genes mediating several cell mechanisms, such as control cell cycle, apoptosis, DNA replication and repair. This gene, aso known as "guardian of genomic integrity", has been extensively studied and has been fond altered in near 60% of all tumors; in addition, it has remarkable interest for the diagnosis ond prognosis of cancer patients.