A novel mutation in the TSC2 gene protects against colorectal cancer in the Mexican population.

INTRODUCTION: Colorectal cancer (CRC) is a complex disease due to the large number of factors that influence its development, including variants in tumor suppressor genes. OBJECTIVE: To estimate allelic and genotypic frequencies of c.3915G>A and c.5371G>A variants of the TSC2 gene in a Mexican population with CRC, as well as to analyze their association with the development of CRC. METHODS: 126 peripheral blood samples from patients diagnosed with sporadic CRC and 134 from healthy individuals, regarded as the control group, were included. Identification of genotypes was carried out using traditional PCR and enzymatic digestion. All individuals signed an informed consent letter. RESULTS: The A allele of the c.3915G>A variant (OR = 0.31, 95% CI = 0.15-0.69, p = 0.004), as well as A/G haplotype of the c.3915G>A and c.5371G>A variants (OR = 0.28, 95% CI = 0.12-0.68, p = 0.005) showed a possible protective effect against sporadic CRC. In silico analysis indicated that both variants generate modifications in the splicing process. CONCLUSION: The presence of TSC2 gene c.3915G>A variant suggests a possible protective effect against sporadic CRC in the Mexican population; however, no association was observed with the c.5371G>A variant.

INTRODUCCIÓN: El cáncer colorrectal (CCR) es una enfermedad compleja debido al gran número de factores que influyen en su desarrollo, incluyendo variantes en genes supresores de tumores. OBJETIVO: Estimar las frecuencias alélicas y genotípicas de las variantes c.3915G>A y c.5371G>A del gen TSC2 en una población mexicana con CCR, así como analizar la asociación con el desarrollo de CCR. MÉTODOS: Se incluyeron 126 muestras de sangre periférica de pacientes con diagnóstico de CCR esporádico y 134 de individuos sanos, considerados como grupo de control. La identificación de los genotipos se llevó a cabo mediante PCR tradicional y digestión enzimática. Todos los individuos firmaron una carta de consentimiento informado. RESULTADOS: El alelo A de la variante c.3915G>A (RM = 0.31, IC 95 % = 0.15-0.69, p = 0.004), así como el haplotipo A/G de las variantes c.3915G>A y c.5371G>A (RM = 0.28, IC 95 % = 0.12-0.68, p = 0.005) mostraron un posible efecto protector contra CCR esporádico. El análisis in silico indicó que ambas variantes generan modificaciones en el proceso de corte y empalme. CONCLUSIÓN: La presencia de la variante c.3915G>A del gen TSC2 sugiere un posible efecto protector contra CCR esporádico en población mexicana; sin embargo, no se observó esta asociación con la variante c.5371G>A.

Nueva mutación en el gen TSC2 protege contra el cáncer colorrectal en población mexicana / A novel mutation in the TSC2 gene protects against colorectal cancer in the Mexican population

Resumen Introducción: El cáncer colorrectal (CCR) es una enfermedad compleja debido al gran número de factores que influyen en su desarrollo, incluyendo variantes en genes supresores de tumores. Objetivo: Estimar las frecuencias alélicas y genotípicas de las variantes c.3915G>A y c.5371G>A del gen TSC2 en una población mexicana con CCR, así como analizar la asociación con el desarrollo de CCR. Métodos: Se incluyeron 126 muestras de sangre periférica de pacientes con diagnóstico de CCR esporádico y 134 de individuos sanos, considerados como grupo de control. La identificación de los genotipos se llevó a cabo mediante PCR tradicional y digestión enzimática. Todos los individuos firmaron una carta de consentimiento informado. Resultados: El alelo A de la variante c.3915G>A (RM = 0.31, IC 95 % = 0.15-0.69, p = 0.004), así como el haplotipo A/G de las variantes c.3915G>A y c.5371G>A (RM = 0.28, IC 95 % = 0.12-0.68, p = 0.005) mostraron un posible efecto protector contra CCR esporádico. El análisis in silico indicó que ambas variantes generan modificaciones en el proceso de corte y empalme. Conclusión: La presencia de la variante c.3915G>A del gen TSC2 sugiere un posible efecto protector contra CCR esporádico en población mexicana; sin embargo, no se observó esta asociación con la variante c.5371G>A.

Abstract Introduction: Colorectal cancer (CRC) is a complex disease due to the large number of factors that influence its development, including variants in tumor suppressor genes. Objective: To estimate allelic and genotypic frequencies of c.3915G>A and c.5371G>A variants of the TSC2 gene in a Mexican population with CRC, as well as to analyze their association with the development of CRC. Methods: 126 peripheral blood samples from patients diagnosed with sporadic CRC and 134 from healthy individuals, regarded as the control group, were included. Identification of genotypes was carried out using traditional PCR and enzymatic digestion. All individuals signed an informed consent letter. Results: The A allele of the c.3915G>A variant (OR = 0.31, 95% CI = 0.15-0.69, p = 0.004), as well as A/G haplotype of the c.3915G>A and c.5371G>A variants (OR = 0.28, 95% CI = 0.12-0.68, p = 0.005) showed a possible protective effect against sporadic CRC. In silico analysis indicated that both variants generate modifications in the splicing process. Conclusion: The presence of TSC2 gene c.3915G>A variant suggests a possible protective effect against sporadic CRC in the Mexican population; however, no association was observed with the c.5371G>A variant.

Metilación de genes supresores de tumores en pacientes venezolanos con leucemia linfoide aguda / Methylation of tumor suppressor genes in Venezuelan patients with acute lymphoid leukemia

La leucemia linfoide aguda (LLA) es la neoplasia maligna hematológica más común en niños. Se ha podido demostrar un perfil específico de metilación de islas CpG en las regiones promotoras de genes supresores de tumor, que desempeña un papel crítico en el silenciamiento transcripcional y puede ofrecer nuevas opciones de tratamiento. Con el objetivo de determinar este perfil, se analizó el estado de metilación de las islas CpG de la región promotora de cuatros genes supresores de tumor asociados a diferentes etapas del proceso de carcinogénesis, dos p15 y p73 asociados a la regulación del ciclo celular y a la apoptosis y dos E-cadherin y RARβ2, involucrados en la migración y metástasis tumoral. Se analizaron 30 muestras de sangre periférica mediante modificación del ADN con bisulfito sódico y reacción en cadena de la polimerasa específica para metilación y se obtuvo en todos los pacientes, al menos la metilación de un gen (100%) y frecuencias específicas de metilación de 76,67% para el gen p73 (23 pacientes); 56,67% para el p15 (7 pacientes); 16,67% para el E-cadherin (5 pacientes) y 20,0% para el RARβ2 (6 pacientes). La frecuencia de metilación observada en los genes p15 y p73, sugiere el papel importante de esos genes en la patogenia de la LLA y su probable utilidad en el asesoramiento de riesgo y en la selección del tratamiento más adecuado.

Acute lymphocytic leukemia (ALL) is the most common hematologic malignancy in children. A specific methylation profile of CpG islands in the promoter regions of tumor suppressor genes has been demonstrated, which plays a critical role in transcriptional silencing and may offer new treatment options. In order to determine this profile, the methylation status of CpG islands was analyzed in the promoter region of four tumor suppressor genes associated with different stages of carcinogenesis: two associated with the regulation of cell cycle and apoptosis: p15 and p73; and two involved in migration and tumor metastasis: E-cadherin and RARβ2. Thirty peripheral blood samples were analyzed by modification of DNA with sodium bisulfite and chain reaction polymerase specific for methylation. In all patients, the methylation of at least one gene was observed (100%) and additionally, there were specific methylation frequencies of 76.67% for the p73 gene (23 patients); 56.67% for p15 (seven patients); 16.67% for E-cadherin (five patients) and 20.0% for the RARβ2 (six patients). The frequency of methylation observed in p15 and p73 genes suggests the important role of these genes in the pathogenesis of ALL and its usefulness in risk assessment and the selection of the most appropriate treatment.

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.

Perfil de metilación de genes supresores de tumores APAF1, ASSP1, p73 y FHIT en pacientes con leucemia linfoblástica aguda infantil / Detection of hypermethylation in tumor suppressor genes APAF1, ASSP1, p73 and FHIT in childhood acute lymphoblastic leukemia

La leucemia linfoblástica aguda (LLA), es la neoplasia mas frecuente en la población infantil. Se manifiesta por una perdida de diferenciación de progenitores linfoides produciendo un aumento de células inmaduras. La hipermetilación en la región promotora de genes supresores de tumores (GST) puede producir un silenciamiento génico que le proporciona a la célula leucémica una ventaja proliferativa o la previene de la apoptosis. Se estudia el estado de hipermetilación de 4 GST involucrados en la apoptosis: APAF1, ASPP1, p73 y FHIT y su asociación con la sobrevida de pacientes menores de 15 años con diagnóstico de LLA. Se analizaron 38 muestras de médula ósea mediante modificación con bisulfito del ADN y reacción en cadena de la polimerasa especifica de metilación (MSP). El rango de edad al diagnóstico fue de 10 meses a 13,8 años. La sobrevida global fue de 69 por ciento a los 5 años. El 81,5 por ciento de los pacientes tuvo al menos un gen hipermetilado. La frecuencia de metilación observada fue: APAF1 68,4 por ciento, FHIT 56,4 por ciento, p73 42 por ciento y ASPP1 18,4 por ciento. La asociación entre hipermetilación y grupo <5 años y 5 años fue: Global p=0,20, APAF1 p=0,03, FHIT p=0,51, p73 p=0,51 y ASPP1 p=0.67. Las curvas de sobrevida se calcularon según frecuencia de hipermetilación de cada gen: APAF1 p=0,05, FHIT p=0,31, p73 p=0,98 y ASPP1 p=0,82. La alta frecuencia de hipermetilación obtenida reafirma la participación de la metilación en la región promotora de GST en la patogénesis de la LLA. La hipermetilación del gen APAF1 fue muy frecuente y se asoció significativamente a la sobrevida del grupo de estudio, mostrando a este gen como un factor predictivo de mal pronostico en pacientes con LLA.

Acute lymphoblastic leukemia (ALL) is the most common malignancy in children. It is manifested by a loss of differentiation of lymphoid progenitors, producing an increase of immature cells. Hypermethylation in promoter region of tumor suppressor genes (GST) may produce a gene silencing that provides a leukemic cell a proliferative advantage or prevent apoptosis. We studied the hypermethylation status of 4 GST involved in apoptosis: APAF1, ASPP1, p73 and FHIT and its association with survival of patients <15 years diagnosed with ALL. We analyzed 38 samples of bone marrow by DNA bisulfite modification and chain reaction methylation-specific polymerase (MSP). The mean age at diagnosis was 10 months to 13.8 years. Overall survival was 69 percent at 5 years. 81.5 percent of patients had at least one hypermethylated gene. The frequency observed was: APAF1 68.4 percent, 56.4 percent FHIT, p73 ASPP1 42 percent and 18.4 percent. The association between hypermethylation and group <5 years and 5 years was: Global p = 0.20, APAF1 p = 0.03, FHIT p = 0.51, p73 p = 0.51, ASPP1 p = 0.67. Survival curves were calculated by frequency of hypermethylation of each gene: APAF1 p = 0.05, p = 0.31 FHIT, p73 p = 0.98 and ASPP1 p = 0.82. The high frequency of hypermethylation obtained confirms enrollment of methylation in the promoter region of GST in the pathogenesis of ALL. APAF1 gene hypermethylation was very frequent and was significantly associated with survival in the study group, showing this gene as a predictor of poor prognosis in patients with ALL.

Perfil de metilación de genes supresores de tumores como factor pronóstico en pacientes con leucemia mieloide aguda / Promoter methylation profile in tumor suppressor genes as prognosis factor in patients with acute myeloid leukemia

Existe creciente evidencia que apoya la presencia de un perfil de metilación específico para Leucemia Mieloide Aguda (LMA). La metilación de los islotes CpG en las regiones promotoras de los genes supresores de tumores es un importante mecanismo de control epigenético y participa en el silenciamiento transcripcional. Esto puede contribuir a un nuevo entendimiento de la biología de la enfermedad y vislumbrar nuevas oportunidades terapéuticas. Identificar el perfil de metilación de las áreas promotoras de un grupo de genes supresores de tumores; (p15, p16, ESR1, IGSF4, SOCS1, RARB y DAPK), y relacionar el estatus de metilación gen especifica o combinada con diferentes parámetros clínico patológicos. Se utilizaron muestras de sangre o médula ósea obtenidas al momento del diagnóstico de 33 pacientes con LMA, infantil y del adulto, recolectadas entre los años 1997 y 2008 en el Hospital Hernán Henríquez de Temuco. Se evaluó la presencia de hipermetilación mediante una Reacción de Polimerasa en Cadena Metilación Específica (MSP), previa modificación con bisulfito de sodio. La frecuencia de metilación de los pacientes estudiados fue de 88 por ciento, 27 por ciento, 27 por ciento, 21 por ciento, 15 por ciento, 3 por ciento y 0 por ciento para ESR1, RARb, IGSF4, p15, SOCS1, DAPK, y P16, respectivamente. La hipermetilación de P15 y RARb presentó una asociación significativa para una menor supervivencia en forma individual (p=0,03 y p=0,02), y combinada (p=0,002). No se encontraron diferencias significativas entre metilación y los otros parámetros clínicos analizados. Los pacientes con LMA presentan hipermetilación de la región promotora en algunos genes supresores de tumores, afectando negativamente la supervivencia. Esto pudiese eventualmente contribuir al establecimiento de un patrón de metilación determinado con utilidad clínica.

There is growing evidence than acute myeloid leukemia presents a specific methylation profile. The Methylation of CpG islands within gene promoters is a major epigenetic transcriptional control mechanism and plays a critical role in the transcriptional silencing of tumor suppressor genes. This provides new insights into the biology of the disease and it may offer novel therapeutic opportunities. To identify the promoter methylation profile of tumor suppressor genes (p15, p16, ESR1, IGSF4, SOCS1, RARB y DAPK), and to relate the percentage of methylation with clinicopathological features, as age, gender, white cell count, disease classification and survival rates. Bone marrow and peripheral blood samples were collected at diagnosis from 33 patients with acute myeloid leukemia, infants and adult, between 1997 and 2008 from Hernán Henríquez Aravena Hospital, Temuco, Chile. Methylation in the promoter areas of each tumor suppressor gene was analyzed using the mehylation specific polymerase chain reaction (MSP) technique using sodium bisulfite modification. The frequency of hypermethylation among the patient samples was 88 percent, 27 percent, 27 percent, 21 percent, 15 percent, 3 percent and 0 percent for ESR1, RARb, IGSF4, p15, SOCS1, DAPK, and P16 for each one. Methylation was significantly associated with an inferior overall survival (p=0.03 and p=0.02). When both genes are used, inferior survival is even more significant (p=0.002). There is no significant correlation between methylation and clinicopathological features.Patients with AML have hipermetilation at the promoter region of some tumor supressor genes, with a negative effect in the overall survival. This could eventually become part of establishing a characteristical methilation pattern with clinical utility.

Bases moleculares del cáncer / The molecular fundamentals of cancer

El cáncer es una enfermedad caracterizada por la proliferación anormal de células neoplásicas, dada en esencia por alteraciones genéticas y epigenéticas. El control de las diferentes funciones celulares está dado por los genes codificados en el ADN, por lo tanto algunas alteraciones en genes que codifican para las proteínas involucradas en el ciclo de proliferación celular pueden inducir una cascada de eventos que llevan a la producción del fenotipo cancerígeno. La transformación maligna requiere que ocurran alteraciones en genes específicos que controlan la proliferación celular, la apoptosis y el mantenimiento de la integridad del ADN en la misma célula. Las mutaciones tienen la posibilidad de aparecer de manera esporádica o de heredarse, pueden ser sustituciones de bases, adiciones, deleciones o cambios epigenéticos. El presente artículo revisa conceptos moleculares involucrados en la génesis del cáncer.

Cancer is a disease featured by the abnormal proliferation of neoplastic cells mainly given by genetic and epigenetic alterations. The various functions of cells are controlled by the genes encoded in the DNA, thus, alterations in the genes encoded for the proteins involved in the cell proliferation cycle may be involved in a cascade of events which lead to the development of a cancer phenotype. Malignant transformation requires alterations to occur in specific genes which control cell proliferation, apoptosis and maintenance of the DNA integrity in the cell itself. Mutations may be inherited or may sporadically occur, they may be base substitutions, additions, deletions or epigenetic changes. This article reviews the molecular concepts involved in cancer progression.

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.