Avaliação do papel dos polimorfismos em enzimas metabolizadoras e enzimas transportadoras de fármacos em neoplasias hematológicas

Abstract

O cancro é um dos maiores causadores globais de mortalidade e morbilidade, ocorrendo cerca de 14 milhões de novos casos por ano e 8,2 milhões de mortes anuais com esta patologia, números que tendem a aumentar 70% nas próximas duas décadas. A característica tumoral mais nefasta é a sua capacidade de metastização para outros órgãos, um mecanismo que pode ser despoletado pela falha dos mecanismos normais de controlo de crescimento, proliferação e reparação celulares, que facilita o processo de transformação de células normais em células cancerígenas. A oncogénese processa-se em três etapas, a iniciação, a promoção e a progressão e pode ter origem em células estaminais cancerígenas, que regulam as capacidades de propagação e recidiva do tumor. As neoplasias hematológicas resultam de alterações genéticas e /ou epigenéticas que conduzem à desregulação da proliferação, ao bloqueio da diferenciação e/ou à resitência à apoptose. Para além dos fatores de risco exógenos, como agentes carcinogénicos físicos, químicos e biológicos, existem também fatores endógenos, incluindo características genéticas, que podem alterar a predisposição para o aparecimento de neoplasias, bem como influenciar a resposta à terapêutica. Uma das terapêuticas aplicadas no tratamento do cancro é a quimioterapia. Os fármacos administrados a doentes oncológicos seguem normalmente o percurso de absorção, distribuição, metabolização e eliminação. Este curso pode sofrer alterações caso as proteínas transportadoras e metabolizadoras necessárias não atuem corretamente. Para um melhor conhecimento da influência das alterações provocadas por variações nos genes que codificam proteínas transportadoras de efluxo (MDR1, MRP1), proteínas de influxo (OCTN2) e proteínas metabolizadoras (UCK2), o objetivo deste trabalho consistiu na avaliação de polimorfismos nos genes MDR1, MRP1, OCTN2 e UCK2 e da sua relação com a predisposição para o desenvolvimento de neoplasias hematológicas. Para isto, foram utilizadas amostras de 307 doentes com neoplasias hematológicas, 83 de Síndrome Mielodisplásica (SMD), 63 Leucemia Mieloide Aguda (LMA), 16 de Síndrome Mielodisplásica/Neoplasias Mieloproliferativas (SMD/NMP), 77 de Mieloma Múltiplo (MM) e 68 de Gamapatia Monoclonal de Significado Indeterminado (MGUS) e 164 de controlos não neoplásicos e/ou indivíduos saudáveis. As amostras de ADN foram extraídas do sangue periférico com protocolo adequado. De forma a determinar os genótipos correspondentes a cada amostra, realizaram-se técnicas de RFLP-PCR e ARMS-PCR. Posteriormente, calcularam-se estatisticamente as frequências alélicas e genotípicas relativas às variantes polimórficas dos genes MDR1, MRP1, OCTN2 e UCK2 e verificou-se se estavam em Equilíbrio de Hardy-Weinberg. De seguida, avaliou-se a força de associação entre as formas polimórficas e o risco de desenvolvimento de neoplasias hematológicas, através do cálculo do risco relativo por análise de regressão logística. Avaliaram-se ainda os perfis genéticos e a possível relação com o desenvolvimento e progressão da neoplasia com recurso a regressão logística e análise de Kaplan-Meier. De um modo geral as frequências alélicas e genotípicas não se revelaram alteradas comparativamente ao esperado. A análise do odds ratio associado ao polimorfismo rs1045642 do gene MDR1 revelou que o genótipo CT pode constituir um fator de risco aumentado de 1,84x para o desenvolvimento de Gamapatias Monoclonais e 2,27x para o desenvolvimento de Mieloma Múltiplo. Por outro lado, a presença de genótipos portadores do alelo T têm um efeito protetor no desenvolvimento de MM (OR=0,41). O cálculo do risco associado ao polimorfismo rs4148330 do gene MRP1 revela que o genótipo AG é um fator protetor (OR=0,50) para o desenvolvimento de LMA, assim como o alelo G (OR=0,50). Além disso, verificámos que existe uma associação de risco de desenvolver neoplasia com o polimorfismo rs2185268 do gene UCK2. De facto, a presença dos genótipos CC e AC representam um fator de risco 4,59x aumentado para o desenvolvimento de SMD/NMP. O polimorfismo rs274561 do gene OCTN2 não apresenta relação com o risco relativo de desenvolvimento neoplásico. Da avaliação da influência dos polimorfismos em estudo na sobrevivência global dos doentes, podemos assumir que a presença do genótipo GG relativo ao polimorfismo rs2185268 do gene UCK2 representa uma diminuição da sobrevivência em 11 meses. Os resultados obtidos a partir do nosso estudo permitem-nos concluir que os polimorfismos podem ser fatores relevantes na predisposição para o desenvolvimento de neoplasias hematológicas e na progressão destas doenças.

Cancer is one of the major causes of mortality and morbility, with an incidence of 14 million new cases per year and 8.2 million deaths associated. These numbers must have an increasement of 70% in the next two decades. The capacity of cancers to metastasize to other organs is the most nocive characteristic of tumors. Metastasis can be caused by failure of normal growing, proliferation and reparation mechanisms of the cell, facilitating the process of transformation of normal cells into cancer cells. Oncogenesis is a three step process, initiation, promotion and progression, and can be originated by cancer stem cells, that regulate propagation and relapse features of the tumor. Hematological neoplasias result from genetic and/or epigenetic alterations that lead to deregulation of cells proliferation, to differentiation blocking and/or to resistance to apoptosis. Besides exogenous risk factors, such as physical, chemical and biological agents, endogenous factors, as genetics characteristics, can also modulate the predisposition for the development of neoplasias. Chemotherapy is one of the therapeutic approaches in the treatment of cancer. The course followed by the administered drugs is divided in absorption, distribution, metabolization and elimination, and can be modified if the transporter and metabolizing proteins do not act correctly. For a better knowledge of the influence of variations in genes coding efflux transporter proteins (MDR1, MRP1), influx transporter proteins (OCTN2) and metabolizing proteins (UCK2), we analyzed the association between polymorphisms in MDR1, MRP1, OCTN2 and UCK2 genes and predisposition for the development of hematological neoplasias. We used 83 Myelodysplastic Syndrome (MDS), 63 Acute Myeloid Leukemia (AML), 16 Myelodysplastic Syndrome/Myeloproliferative Neoplasias (MDS/MPN), 77 Multiple Myeloma (MM) and 68 Monoclonal Gammopathy of Undetermined Significance (MGUS) patients’ samples and 164 non-neoplastic and/or healthy individuals’ samples. DNA samples were extracted from peripheral blood by an adequate protocol. To determine the genotypes, the samples were assessed by RFLP-PCR and ARMS-PCR techniques. Allelic and genetic frequencies of MDR1, MRP1, OCTN2 and UCK2 genes were statistically calculated and Hardy-Weinberg equilibrium was measured. Posteriorly, we evaluated the strength of association between polymorphic variants and the development of hematological neoplasias by calculating the associated odds ratio, through logistic regression analysis. We also evaluated the relation between genetic profiles and the development and progression of neoplasias by logistic regression and Kaplan-Meier analysis. Generally, allelic and genotypic frequencies did not deviate from the expected values. The analysis of odds ratio relating polymorphism rs1045642 from gene MDR1 and disease development revealed an that CT genotype is a risk factor for the development of Monoclonal Gammopathies, with an odds ratio of 1,84x, and for the development of Multiple Myeloma, with an odds ratio of 2,27x. Individuals with genotypes TT or CT have a decreased predisposition for the development of MM (OR=0.41). The calculus of odds ratio associated to polymorphism rs414833 from MRP1 gene showed that AG genotype has a protector effect for the development of AML (OR=0.50), as well as allele G (OR=0,50). The odds ratio associated to rs2185268 polymorphism from gene UCK2 revealed that individuals with CC or AC genotypes have an increased predisposition (OR=4.59) for the development of MDS/MPN. Polymorphism rs274561 from gene OCTN2 showed no relevant associations with neoplasias’ development. The study of overall survival related to polymorphisms revealed that the presence of GG genotype from UCK2 gene represents a decrease of 11 months in patients’ survival rates. The results of this study allow us to accomplish that polymorphisms play relevant roles in the predisposition for the development and progression of hematological neoplasias.