Sarcoma de células claras de partes blandas: Una revisión detallada
Introducción
El sarcoma de células claras de partes blandas, previamente conocido como melanoma maligno de partes blandas, es una neoplasia de mal pronóstico que afecta mayoritariamente a adultos jóvenes de entre veinte y cuarenta años de edad.1 Este tumor no debe confundirse con otra neoplasia de similar denominación, el sarcoma de células claras de riñón, una neoplasia poco frecuente de la edad pediátrica que puede mostrar muy variables patrones histológicos y que tiene predilección por las metástasis óseas.2 A fin de simplificar denominaciones, el término “sarcoma de células claras” se empleará a lo largo de este artículo para referirse únicamente a la neoplasia de partes blandas inicialmente citada.
El sarcoma de células claras fue descrito por vez primera por Franz Enzinger en 1965 como un sarcoma maligno no identificado previamente que aparecía en relación a los tendones y las aponeurosis, y que era diferente desde el punto de vista morfológico de otros tumores malignos originados en estos mismo tejidos, como el fibrosarcoma y el sarcoma sinovial.3 Desde su descripción inicial, diversos avances tecnológicos- que incluyen técnicas de determinación del cariotipo celular, la reacción en cadena de la polimerasa (PCR), la hibridación in situ con fluorescencia y los microarrays (micromatrices) tisulares- han permitido no sólo mejorar las herramientas diagnósticas necesarias para identificarlo sino también conducir a una mejor comprensión de la biología molecular y la genética del sarcoma de células claras.4,5 Quedan aún sin embargo muchas incógnitas por resolver; entre otras, por ejemplo, la razón por la que las mutaciones genéticas presentes en el sarcoma de células claras dan lugar a un tumor agresivo altamente resistente a los protocolos de quimioterapia habitualmente utilizados.6
Traslocaciones Cromosómica en el Sarcoma de Células Claras
Los sarcomas asociados a traslocación, como el sarcoma de células claras, los sarcomas de la familia del sarcoma de Ewing y el tumor desmoplásico de células pequeñas y redondas de partes blandas tienen traslocaciones cromosómicas no homólogas, en las que dos cromosomas distintos intercambian regiones el uno con el otro; este fenómeno parece ser fundamental en la progresión de la enfermedad. En la mayoría de los casos, las traslocaciones cromosómicas generan en estos tumores factores de control de la transcripción quiméricos, mediante la fusión del dominio de unión al ADN de un factor de transcripción al dominio regulador de otro factor de transcripción diferente, lo que conduce a importantes anomalías en la regulación de la expresión de los genes diana originales. Se cree que estas mutaciones son fenómenos básicos para la transformación oncogénica celular: a pesar de que las células del sarcoma muestran en general un número relativamente escaso de mutaciones genéticas, aquéllas que involucran a los oncogenes reguladores principales son capaces de desregular, simultáneamente y “en cascada”, cierto número de oncogenes, permitiendo la transformación maligna celular y la progresión del cáncer. Esto ha sido caracterizado de forma óptima en el sarcoma sinovial, tras el desarrollo de un “modelo” de dicha neoplasia en ratones, en el que se induce la expresión condicionada de la oncoproteína de fusión SS18/SSX (como única proteína humana) en mioblastos inmaduros de ratón, que conduce al desarrollo en ratones de tumores que tienen las mismas características histológicas y los mismos cambios en el perfil de expresión proteico y genético que caracterizan al sarcoma sinovial en humanos.7 De forma análoga, existen varias líneas celulares mesenquimales humanas que experimentan transformación maligna tras expresar la oncoproteína de fusión EWSR1/FLI1, que se encuentra de manera constante en los tumores de la familia del sarcoma de Ewing.8,9
En oposición a los perfiles de mutación de los sarcomas pleomórficos y de la mayoría de los carcinomas, habitualmente complejos, los sarcomas asociados a traslocación exhiben cambios genéticos que son, al menos en teoría, candidatos idóneos para las terapias dirigidas. El sarcoma de células claras posee una traslocación in-frame t(12;22)(q13;q12) que da lugar a una oncoproteína de fusión denominada EWSR1/ATF1. Si los efectos de esta oncoproteína pudieran ser revertidos mediante terapia dirigida, podríamos esperar detener el crecimiento tumoral, mejorando enormemente el pronóstico o, posiblemente, curando incluso a los pacientes que padecen esta enfermedad.
Las traslocaciones cromosómicas tienen lugar cuando se rompen ciertas porciones de dos cromosomas y las secuencias de genes correspondientes se funden entre sí. Es un proceso diferente del “entrecruzamiento” cromosómico (crossover) que tiene lugar durante la reproducción sexual y que consiste en el intercambio de cromosomas en regiones idénticas u homólogas. Las traslocaciones cromosómicas podrían ser en realidad eventos que suceden con cierta frecuencia, pero es raro que afecten a la zona central de los genes y den lugar a productos de transcripción que codifican secuencias de proteínas de fusión derivadas de cromosomas diferentes, tal y como sucede en el sarcoma de células claras. Este fenómeno es especialmente problemático cuando las fusiones anormales involucran factores de control de la transcripción, que gobiernan un gran número de circuitos de regulación celular, y que están permanentemente conectadas con nuevos factores de regulación.
El mesénquima es un tipo de tejido conectivo indiferenciado que deriva del mesodermo ("tejido intermedio") durante el proceso de embriogénesis. Las células mesenquimales tienen en sí el potencial de diferenciarse hacia varios tipos de tejidos, como músculo, hueso y tendones. Por definición, los sarcomas son neoplasias malignas originadas en tejidos derivados del mesodermo en cuya aparición está implicada la transformación oncogénica de las células mesenquimales. Se han llevado a cabo numerosos experimentos intentando reproducir la transformación oncogénica de las células mesenquimales mediante la introducción de mutaciones conocidas en los sarcomas, como las traslocaciones, y observando si las células se comportan o no como el sarcoma que se esperaba generar. Estos experimentos han tenido éxito en la producción de sarcomas de la familia del tumor de Ewing, un grupo de sarcomas que se origina en el hueso y en partes blandas y que está habitualmente causado por la oncoproteína de fusión EWSR1/FLI1.
Características Clínicas del Sarcoma de Células Claras
La mayor parte de los pacientes se presentan, entre los veinte y los cuarenta años de edad, con masas indoloras aparecidas en las extremidades distales, especialmente en el pie y en el tobillo, fijas a los tendones y a las aponeurosis.1 También se han descrito casos originados en los brazos, las manos e incluso en el tronco.10 El sarcoma de células claras es una neoplasia de localización profunda y muy raramente se origina en el tejido celular subcutáneo o en la dermis reticular de la piel.1
El sarcoma de células claras es una neoplasia localmente agresiva con alta tasa de recidiva y de metástasis (hasta en un 50% de los casos).1 Las tasas de supervivencia específicas por enfermedad descritas oscilan entre un 50% y un 67%, pero no son representativas de la supervivencia a largo plazo puesto que muchos pacientes desarrollan metástasis óseas y pulmonares más de 5 años después de la resección inicial del tumor.3 Las tasas de supervivencia específicas de enfermedad a los diez y a los veinte años son mejores indicadores a largo plazo de supervivencia específica por enfermedad, siendo las cifras descritas hasta la fecha tan bajas como de un 33% y de un 10%, respectivamente. Estos datos reflejan el hecho de que los protocolos actuales de quimioterapia tienen una eficacia limitada en la prevención y en la curación de las metástasis tras la extirpación quirúrgica del tumor.1,6
Hallazgos Radiológicos
El sarcoma de células claras se evalúa habitualmente mediante imágenes de resonancia magnética (RMN). Las imágenes intensificadas en T1 muestran una señal tumoral homogénea, ligeramente hiperintensa en comparación con el tejido muscular adyacente. Las imágenes intensificadas en T2, en las que el contenido tisular de agua da una señal más intensa que el tejido graso, muestran gran intensidad tras administración de contraste con gadolinio, especialmente cuando se comparan con el músculo esquelético circundante. Se cree que el contenido de melanina de los sarcomas de células claras podría alterar la intensidad de las señales de la RMN, comparadas con otros tumores de partes blandas; estos cambios, no obstante, no son ni tan dramáticos ni tan específicos como para permitir el diagnóstico de estas neoplasias basándose únicamente en las pruebas de imagen.
El sarcoma de células claras, aunque infrecuente en términos globales, se describe como la segunda neoplasia maligna de partes blandas en frecuencia originada en el pie y en el tobillo de pacientes entre 20 y 40 años, después del sarcoma sinovial (y excluyendo el sarcoma de Kaposi); por lo tanto, la localización anatómica y la constatación de la relación entre el tumor y los tendones o las aponeurosis constituyen una clave diagnóstica valiosa en casos de sarcoma de células claras.10,11 Raras veces se observa necrosis o destrucción ósea, hecho que lleva a subestimación del potencial maligno del tumor en las fases previas a la toma biópsica.10
Interpretación de la Resonancia Magnética (RMN)
Esta técnica de imagen se basa principalmente en la distinción entre unos tejidos y otros en virtud de sus distintos contenidos de agua y de grasa. La imágenes intensificadas en T1 exhiben una señal brillante para el tejido graso y una señal de baja intensidad allí donde hay un alto contenido en agua. Las señales intensificadas en T2 son opuestas, y realzan la señal de agua. El hueso aparece oscuro en ambos tipos de imagen de resonancia, a diferencia de los rayos X o la tomografía computerizada, en las que el hueso se ve de color blanco. Dado que los tumores de partes blandas habitualmente inducen durante su crecimiento un aumento del aporte sanguíneo, con frecuencia aparecen realzados en las imágenes intensificadas en T2. El Gadolinio es una substancia de contraste suministrada con el fin de realzar aún más la señal del agua en el interior de los vasos sanguíneos.
Aunque la tomografía computerizada (TAC) tiene, en comparación con la resonancia magnética, una utilidad limitada en la evaluación mediante técnicas de imagen de los sarcomas primarios de partes blandas, es una técnica útil en la monitorización de las recidivas locales y de las metástasis pulmonares.12,13 Las metástasis sistémicas a distancia pueden ser identificadas mediante el uso combinado de tomografía axial computerizada corporal total con tomografía con emisión de positrones (PET). La técnica de PET pone en evidencia el tejido tumoral mediante la inyección de una substancia trazadora que se visualiza como una señal hiperintensa, distinta de los tejidos no neoplásicos. Mediante la superposición de la imagen del PET a la de la tomografía computerizada, los radiólogos pueden localizar y monitorizar las lesiones del sarcoma de células claras en cualquier localización corporal.
Anatomía Patológica
Macroscópicamente los sarcomas de células claras muestran un contorno oval, circunscrito en grado variable, y se ven precedidos de una historia de crecimiento lento, que contrasta con su alto potencial metastásico.1 El color de la superficie de corte es variable, con áreas marrón-rojizas o de pigmentación negruzca sobre un fondo típicamente grisáceo o pardo1,14 El diagnóstico de sarcoma de células claras se basa habitualmente en la histopatología y en la inmunohistoquímica (IHQ) apoyados con tests moleculares (lo más frecuentemente utilizado son los tests de hibridación in situ con fluorescencia) a fin de excluir el melanoma en el diagnóstico diferencial.5 Las secciones histológicas muestran células poligonales o fusiformes que adoptan un patrón de distribución en fascículos.15–17 El citoplasma celular es claro o más acidófilo, y los haces de células están delimitados por septos fibrosos eosinófilos.
El grado de malignidad del sarcoma de células claras puede ser decepcionante a nivel celular, en tanto en cuanto las figuras mitóticas son habitualmente escasas y los núcleos no son ni hipercromáticos ni pleomórficos; existen no obstante variantes histológicas diversas1,16 De forma única y exclusiva entre los tumores primarios de partes blandas, en la práctica totalidad de los casos de sarcoma de células claras se identifican pre-melanosomas citoplasmáticos, que pueden ser detectados mediante microscopía electrónica.1,18 Como consecuencia, las células del sarcoma de células claras son casi siempre positivas para los marcadores de melanoma S-100, HMB45 y melan-A,1 incluso aunque en ellas no se observe siempre pigmento melánico citoplasmático.19
Técnicas Diagnósticas
La histopatología es el procedimiento mediante el cual se formula un diagnóstico basado en el examen microscópico de muestras de tejidos extirpados quirúrgicamente. Los patólogos son habitualmente capaces de identificar enfermedades específicas en virtud de la morfología y el patrón de crecimiento celulares. Esto puede además verse apoyado por la inmunohistoquímica, procedimiento que consiste en la tinción de preparaciones histológicas con anticuerpos dirigidos frente a proteínas “clave” o específicas expresadas en el tejido enfermo, y que permite distinguirlo de otras patologías similares en el examen microscópico. La técnica de FISH es un test de genética molecular (ADN), que puede realizarse sobre preparaciones histológicas, dirigido a detectar traslocaciones genéticas, amplificaciones o deleciones que tienen lugar en enfermedades como el cáncer, y que permite emitir un diagnóstico más firme en casos difíciles.
El sarcoma de células claras exhibe distintos niveles de diferenciación melanocítica valorables en virtud del grado de expresión de marcadores melanocíticos en el estudio inmunohistoquímico, el número de pre-melanosomas contenidos en el citoplasma, y la producción de melanina, un pigmento habitualmente sintetizado por los melanocitos del estrato basal de la epidermis.1,17 En la actualidad se cree que las células del sarcoma de células claras proceden de un precursor común de los melanocitos originado en la cresta neural más que de los propios melanocitos, con mayor grado de diferenciación.19,20 Es además interesante conocer que existen evidencias que apoyan el hecho de que la diferenciación melanocítica y la transformación maligna hacia sarcoma de células claras son el resultado de la sobreactivación de factores de transcripción específicos de los melanocitos, como el factor de transcripción asociado a la microftalmia (MITF), en células mesenquimales indiferenciadas originadas en la cresta neural.18 De nuevo aparecen pues similitudes con el melanoma, una enfermedad en la que, además de mutaciones somáticas activadoras de BRAF, se han descrito fenómenos de amplificación genómica y de sobreexpresión de MITF21 . A pesar de que en el sarcoma de células claras no se ha investigado la posible existencia de fenómenos de amplificación de MITF, el evento oncogénico principal es la traslocación EWSR1/ATF1.22 De esta manera, y de forma opuesta a lo que sucede en los cánceres anaplásicos (en los que la agresividad se correlaciona habitualmente con la desdiferenciación), la transformación maligna hacia sarcoma de células claras está posiblemente ligada a la expresión incrementada y desregulada de genes de diferenciación melanocítica en progenitores melanocíticos pluripotentes.
Las células de la cresta neural son un tipo de células mesenquimales que se originan en la embriogénesis temprana, durante la fase de desarrollo del tubo neural. Las células de la cresta neural migran a través del organismo hasta alcanzar muy distintos tejidos, incluyendo la piel, en la que darán lugar a los melanocitos. Existe una hipótesis según la cual el sarcoma de células claras se originaría exclusivamente en aquellas células derivadas de la cresta neural que fueran portadoras de la traslocación oncogénica específica EWSR1/ATF1.
Genética Molecular
La anomalía genética específica encontrada de forma más constante en el sarcoma de células claras es la traslocación cromosómica recíproca entre los cromosomas 12 y 22, que tiene lugar en los brazos cromosómicos q13 y q12 respectivamente y que se consigna como t(12;22)(q13;q12). La traslocación produce una fusión genómica in-frame del factor activador de la de transcripción 1 (ATF1) con la región 1 del punto de ruptura del sarcoma de Ewing (EWSR1). Esta traslocación cromosómica fue inicialmente descrita en los primeros años de la década de 1990 por Bridge et al,23,24 que la identificaron mediante técnicas de análisis de cariotipo celular. En algunos casos de sarcoma de células claras pueden existir fusiones crípticas o estar involucrados genes de fusión con EWSR1 alternativos como CREB1, que producirán cambios oncogénicos similares.25,26 En años recientes se ha confirmado la existencia de traslocaciones de EWSR1 tanto con ATF1 como con CREB1 en aproximadamente el 90% de los casos analizados mediante PCR y con técnicas de hibridación in situ (FISH) utilizando doble sonda break-apart.16,25,27,28 No obstante, Pierotti et al. han puesto en evidencia el hecho de que un número significativo de casos de sarcoma de células claras de partes blandas profundas, sin historia previa de melanoma, han sido diagnosticados de forma errónea como melanomas basándose en la ausencia de traslocación EWSR1, cuando muchos de ellos eran en realidad verdaderos sarcomas de células claras.29 Tanto en los casos negativos para la traslocación como en los casos de melanoma metastásico se confirmó la existencia de amplificaciones del cromosoma 22.
La variante gastrointestinal del sarcoma de células claras posee algunas de las traslocaciones presentes en el sarcoma de células claras de partes blandas, aunque su histología y expresión proteica muestran ciertas diferencias con el primero. El sarcoma de células claras gastrointestinal tiene con frecuencia un patrón arquitectural de crecimiento más heterogéneo, que incluye áreas sólidas, zonas pseudopapilares y de disposición en nidos, todas ellas coexistiendo en un mismo tumor.28 La morfología celular es mayoritariamente epitelioide, observándose nucléolos prominentes en las células y un gran número de figuras mitóticas. Además, el sarcoma gastrointestinal de células claras sólo en raras ocasiones exhibe inmunorreactividad para marcadores de melanoma, exceptuando la proteína S-100. Consideradas en conjunto, las características citadas sugieren que la variante gastrointestinal del sarcoma de células claras representa probablemente una enfermedad diferente de la variante más común de partes blandas.
Los diversos puntos de ruptura de la traslocación t(12;22)(q13;q12) dan lugar a diferentes productos de transcripción quiméricos EWSR1/ATF1, que aparecen representados en la Figura 3. Estos productos fueron caracterizados mediante análisis con PCR utilizando conjuntos de promotores (primers) específicos para varias regiones de EWSR1/ATF1. Las tres variantes de productos de transcripción de fusión más comunes fueron descritas de forma detallada por Panagopoulos et al. (2002); cada una de ellas muestra diferentes puntos de ruptura entre los genes EWSR1 y ATF1.30 Pes 1 y 2 son con diferencia las variantes de productos de transcripción de fusión más frecuentemente encontradas en el sarcoma de células claras.30,31
Hasta la fecha se ha observado que en el sarcoma de células claras son dos los genes que habitualmente se fusionan con EWSR1. De entre ellos, ATF1 es el más común. Antonescu et al. (2006) fue el primero en describir la fusión de EWSR1 con CREB1, un homólogo cercano de ATF1, en muestras de pacientes con sarcoma de células claras de origen gastrointestinal.28 Otros autores han descrito la variante EWSR1/CREB1 en localizaciones diferentes al tracto gastrointestinal, que incluyen incluso tumores periféricos de partes blandas con la morfología típica del sarcoma de células claras convencional,16,25–27 desafiando la creencia inicial de que esta variante es específica y exclusiva del tracto digestivo. Y a la inversa, la variante EWSR1/ATF1 se ha identificado en casos de localización primaria en el tracto gastrointestinal.32 Esta forma menos frecuente de fusión en el sarcoma de células claras se asemeja a la variante de fusión tipo 2 de EWSR1/ATF1 descrita por Panagopoulos et al. Dada la homología existente entre ATF1 y CREB1, la fusión de EWSR1 a cualquiera de estos genes puede mostrar efectos oncológicos similares a los específicos y característicos de la biología de esta enfermedad.
Se han descrito algunas otras mutaciones genéticas que parecen ser propias del sarcoma de células claras. Aquellos casos que en el estudio citogenético carecen de una traslocación t(12;22) identificable pueden en ocasiones ser portadores de amplificaciones del cromosoma 22.23,24 La trisomía del cromosoma 8, y menos frecuentemente de los cromosomas 2 y 7, han sido también descritas como cambios cromosómicos no aleatorios y concordantes con el diagnóstico morfológico en el sarcoma de células claras. Aún no se ha probado de forma definitiva que la traslocación t(12;22)(q13;q12) que expresa EWSR1/ATF1 sea la responsable de la transformación celular maligna en un sarcoma de células claras; sin embargo, la fusión EWSR1/FLI1 de la familia del tumor de Ewing tiene la capacidad de iniciar la transformación de las células en elementos con características similares a las de dichas neoplasias cuando se expresa en células madre primarias derivadas de la médula ósea.8,9 A modo de comparación, la expresión de EWSR1/ATF1 en células progenitoras mesenquimales derivadas de la médula ósea no es suficiente para la transformación maligna y crecimiento tumoral de éstas en xenoinjertos en ratones; este hecho sugiere que sería necesaria la expresión de EWSR1/ATF1 en el entorno celular adecuado, que posiblemente requiere la presencia de células derivadas de la cresta neural.33
Estructura y Function de la Proteína EWSR1/ATF1
La traslocación in-frame t(12;22)(q13;q12) que tiene lugar en el sarcoma de células claras genera productos de transcripción que codifican una oncoproteína de fusión característica, similar a la que se expresa en los tumores de la familia del sarcoma de Ewing, el tumor desmoplásico de células pequeñas y redondas, el condrosarcoma mixoide extraesquelético y en algunas variantes de liposarcoma mixoide.34 Todos estos tumores expresan proteínas quiméricas en las cuales EWSR1 se fusiona con el dominio de unión al ADN de otro factor de transcripción. No obstante, es aún poco lo que se conoce en la actualidad sobre los genes diana de la oncoproteína de fusión EWSR1/ATF1, a excepción del gen MITF.
La identificación de las funciones e interacciones de las proteínas EWSR1 y ATF1 en el tejido normal no tumoral y en líneas celulares tumorales podría llevar a descubrimientos importantes. La función de la forma nativa de la proteína EWSR1 está aún por elucidar por completo, pero varios estudios han mostrado que podría actuar tanto como un potente activador de la transcripción como, de forma simultánea y alternativa, represor de la misma. La estructura de la proteína EWSR1, que se muestra en la figura 4, se compone de un dominio carboxi-terminal de unión al ARN35,36 y de un dominio de activación N-terminal denominado EAD (dominio de activación de EWSR1).36 Descrito previamente como un “Velcro molecular," el dominio EAD posee una estructura desorganizada, no plegada, que recuerda la de algunos otros dominios de activación de la transcripción, y tiene la capacidad (al menos de forma transitoria) de unirse a casi cien proteínas diferentes del proteoma humano.37
Los factores de transcripción son proteínas que se unen a las regiones promotoras del ADN para regular la expresión genética. Los factores de transcripción tienen determinadas estructuras (dominios de unión al ADN) destinadas a identificar diferentes secuencias de reconocimiento. EWSR1 no es un factor de transcripción per se, y no se liga al ADN de forma directa; sin embargo, la fusión EWSR1/ATF1 adquiere de manera anómala la capacidad de unirse y regular genes diana ATF1, capacidad que en condiciones normales no tendría.
Interacciones proteína-proteína: Además de unirse al ADN, las proteínas también son capaces de conectarse a otras proteínas mediante interacciones específicas que se producen entre dominios de unión (dominios-ligando) proteicos. Las interacciones proteína-proteína tiene muchas funciones; así, las proteínas se unen e interaccionan a fin de transmitir señales entre la membrana celular y el núcleo con el objeto de estimular el desarrollo y el crecimiento celulares, aspectos habitualmente sobreestimulados en los cánceres. Algunas proteínas son funcionales únicamente cuando forman parte de complejos constituidos por varias proteínas diferentes interconectadas, como ATF1 y CREB1. Otras proteínas actúan como “andamios” moleculares que dan sostén de forma muy estrecha a proteínas que de otra manera no interactuarían; esta podría ser la manera mediante la cual la oncoproteína de fusión EWSR1/ATF1 estimularía de forma intensa la transcripción.
El ATF1 nativo, miembro de la familia de factores de transcripción CREB, es un co-activador de la transcripción capaz de crear un heterodímero con CREB1. Ambos se ligan de forma específica con secuencias del ADN denominadas elementos de respuesta al cAMP (CREs) cuando los niveles de cAMP intracelular se incrementan como respuesta a la activación de ciertas rutas de señalización intracelular.38,39 El resultado de esta activación “en red” es el estímulo de genes inducidos por cAMP, que son ubicuos en el genoma humano.39 El dominio nativo de regulación de la activación de ATF1 y CREB1 se pierde parcialmente en las oncoproteínas de fusión del sarcoma de células claras, lo que supone que dejan de estar adecuadamente regulados por los niveles de cAMP intracelular.38,40,41 La porción de ATF1 conservada contiene un dominio de unión al ADN (denominado bZip) que es responsable de la unión a secuencias CRE en promotores genómicos.38,41 Los dominios bZip están ampliamente representados en las proteínas de unión al ADN, incluyendo aquéllas pertenecientes a la familia ATF/CREB.38 De esta manera, el dominio de activación de EWSR1 adquiere, en efecto, la capacidad de unirse a promotores que contienen CRE mediante la fusión al dominio de unión al ADN de ATF1.
Se ha especulado con la posibilidad de que la oncoproteína de fusión EWSR1/ATF1 del sarcoma de células claras actúe como un poderoso activador de los promotores que contienen CRE a través del potente dominio de activación de la transcripción de EWRS1, y el análisis computerizado de los datos correspondientes al perfil de expresión genómico sustentan esta teoría.42 En células normales, la transcripción de los genes diana de ATF1 es regulada por cierto número de kinasas. Así, por ejemplo, la proteín-kinasa A fosforila los dominios dependientes de kinasa de ATF1 y CREB1, lo que conduce a la activación de los genes diana a través de la conexión con la proteína de unión a CREB (CBP). CBP es capaz de alterar de forma directa el código epigenético de la cromatina mediante la acetilación de histonas, hecho que facilita la expresión genómica.40,41 Evidentemente, la región de control del dominio dependiente de kinasa de AFT1 se pierde en la oncoproteína de fusión EWSR1/ATF1 (figura 4), y se sospecha que la región AFT1 de dicha proteína de fusión no es responsable de la unión con CBP en EWSR1/ATF1. De manera análoga, el dominio dependiente de kinasa de CREB1 se pierde por completo en EWSR1/CREB1. La capacidad de EWSR1/ATF1 para interaccionar con CBP ha sido verificada por numerosos estudios, aunque el lugar exacto de unión está aún por confirmar.41,43 Existe evidencia de que la interacción con CBP requiere la participación de una región situada en EWRS1 entre los aminoácidos 83 y 227, que contiene un lugar de acetilación de lisina (GNK; figura 4). Se sabe que las lisinas acetiladas interaccionan con dominios proteicos denominados bromodominios. Es así mismo conocido que CBP posee un bromodominio que se une a las lisinas acetiladas;44 por consiguiente, sería posible que CBP interactúe con EWSR1/ATF1 en este lugar de acetilación.
El papel de la epigenética en el cáncer es un ámbito relativamente reciente que se encuentra en fase de investigación activa. Ciertas proteínas como HDAC, Polycomb, CBP y DNA-metiltransferasa modifican químicamente el ADN y las histonas de tal manera que no alteran la secuencia del ADN. Estos cambios involucran la acetilación y la metilación de las histonas y la metilación del ADN y podrían ser considerados como una de las maneras mediante las cuales una célula decide qué genes deben ser silenciados o activados, en un momento dado y en un tejido concreto. La disfunción de la programación epigenética podría llevar al desarrollo de una gran variedad de enfermedades, incluido el cáncer. Se sabe que algunos sarcomas asociados a traslocación (como el sarcoma sinovial) alteran la epigenética de importantes genes, desregulándolos y, como consecuencia, conduciendo a la transformación oncogénica.
Se ha descrito que la fosforilación de la serina 266 contenida en la porción EWSR1 de EWSR1/ATF1, mostrada en la figura 4, es clave en la activación de la transcripción.45 Un estudio realizado por Olsen y Hinrichs describe cómo la fosforilación anómala de la serina 266 redujo la unión de EWSR1/ATF1 a las secuencias CRE. Estos autores concluyen que la serina 266 es un rasgo molecular necesario para que EWSR1/ATF1 se una al ADN y active la transcripción. La comprensión de las características estructurales de EWSR1/ATF1 podría abrir el camino al desarrollo de nuevos tratamiento diana para el sarcoma de células claras, así como para los distintos sarcomas relacionados que poseen traslocaciones EWSR1 similares.
El Complejo Proteico de Desregulación de la Transcripción
Se cree que EWSR1 es capaz de interactuar con un gran número de proteínas coactivadoras de la transcripción.36 Ello podría, al menos parcialmente, explicar la capacidad de EWSR1/ATF1 para activar intensamente en el sarcoma de células claras los genes activados por cAMP, haciendo las veces de “andamio” proteico para otros co-activadores de la transcripción. SOX10 y CBP son los principales candidatos, de entre los posibles genes conocidos, para actuar como compañeros de EWSR1/ATF1 en la creación de complejos activadores de la transcripción, que darían como resultado la sobreactivación de oncogenes “en cascada descendente”. De hecho, SOX10 podría ser el más importante cofactor proteico de EWSR1 requerido para lograr una elevada expresión de MITF en el sarcoma de células claras,18 teniendo en cuenta que SOX10 regula al alza la expresión de MITF en células no neoplásicas, mientras que la depleción de SOX10 en el sarcoma de células claras conduce a un decremento dosis-dependiente de la actividad de MITF, incluso en presencia de EWSR1/ATF1. Considerados en conjunto, estos resultados sugieren que SOX10 es necesario para la expresión de MITF y que EWSR1/ATF1 actúa en asociación a SOX10 para dar lugar a altos niveles de expresión del oncogén MITF en el sarcoma de células claras.
SOX10 es un factor de transcripción crítico expresado por células indiferenciadas derivadas de la línea celular de la cresta neural.71 El hecho de que las células del sarcoma de células claras expresen también SOX10 apoyaría en consecuencia la teoría de que el sarcoma de células claras se origina a partir de células de la cresta neural. Más aún, si la actividad de SOX10 pudiera ser la diana de un fármaco, quizá las células del sarcoma de células claras podrían ser eliminadas selectivamente, manteniendo simultáneamente intactas las células no neoplásicas en pacientes adultos.
Por otra parte, es posible que EWSR1/ATF1 pudiera también mediar el bloqueo de la transcripción mediante el reclutamiento de proteínas represoras dirigidas frente a determinados promotores diana, de forma análoga a como lo realiza la oncoproteína SS18/SSX con el gen EGR1 en el sarcoma sinovial.46,47 EGR1 es un gen supresor tumoral frente al que va dirigido SS18/SSX a través de su interacción con ATF2 (un homólogo cercano de ATF1), estando dicha supresión mediada por interacciones adicionales con deacetilasas de histonas (HDACs) y proteínas “Polycomb”.46 Pese a que, hasta la fecha, EWSR1/ATF1 sólo ha probado ser capaz de mediar procesos de activación de la transcripción, en varios estudios se han descrito factores de la transcripción de fusión similares y complejos asociados a éstos capaces de activar o reprimir la transcripción dependiendo del gen diana del que se trate o de los co-factores reclutados. Es posible encontrar un ejemplo convincente de este hecho en la leucemia mieloide aguda, en la que se expresa la oncoproteína de fusión AML1/ETO.48 De forma análoga a lo que sucede con SS18/SSX en el sarcoma sinovial, AML1/ETO forma complejos con una proteína de unión al ADN destinados a localizar promotores genómicos y a mediar el bloqueo de la transcripción por la vía de los co-represores y de los HDACs. De cualquier manera, y al igual que sucede en el sarcoma de células claras, la oncoproteína de fusión en la leucemia mieloide aguda es también capaz de unirse a CBP/p300, un activador de la transcripción, poniendo en marcha la activación genética. Aunque aún está por demostrar la existencia de un mecanismo análogo en el sarcoma de células claras, se sabe que algunos genes diana que contienen CRE, como la fosfatasa 1 de especificidad dual, son regulados a la baja en esta neoplasia.
Las Dianas Oncogénicas de EWSR1/ATF1
El perfil de expresión genético y los datos inmunohistoquímicos han identificado en el sarcoma de células claras, en efecto, la regulación anormal al alza de múltiples oncogenes ya bien conocidos, como aquéllos que codifican los receptores de tirosín-kinasa relacionados con el crecimiento y la supervivencia: c-Kit, c-Met y ERBB3, el regulador proteico anti-apoptótico BCL-2, el factor de transcripción específico de la cresta neural SOX10 y el factor de transcripción melanocítico principal MITF.16,18,42,49,50 Se ha observado que estos genes están implicados en varios cánceres, dado que son capaces de regular un conjunto común de rutas de señalización celular contribuyendo al crecimiento descontrolado, la invasión y la angiogénesis.
El estudio del perfil de expresión genético permite a los investigadores observar el nivel de expresión de un gran número de genes (más de 1000) en muestras procedentes de biopsias o de cultivos celulares, utilizando para ello microarrays (“micromatrices”) de ADN. Los perfiles de expresión del tejido tumoral se comparan con los de los tejidos normales del mismo paciente y/o con el tipo de tejido inicial del cáncer con el objeto de observar de qué modo las diferencias existentes contribuyen a la oncogénesis. Esta es una vía muy atractiva para descubrir nuevos biomarcadores diagnósticos (marcas genéticas específicas de cada enfermedad) y para aplicar terapias dirigidas individualizadas.
Pocos (si es que existe alguno) de estos oncogenes han demostrado ser dianas directas de EWSR1/ATF1, con la excepción fundamental de MITF. En efecto, el promotor de MITF contiene una región CRE que, según ha sido confirmado, es ligado por EWSR1/ATF1 y por una región de unión SRY adyacente mediante su cofactor SOX10, lo que en conjunto deriva en un gran aumento de su expresión.18 De manera adicional, estos autores han demostrado que la expresión de MITF es necesaria tanto para la diferenciación melanocítica como para la supervivencia in vitro de las células tumorales del sarcoma de células claras. Mediante la disrupción de la unión de EWSR1/ATF1 al ADN, y, en consecuencia, de la activación de la transcripción, estos autores observaron una disminución de la expresión de los genes diana de MITF, niveles disminuidos de la actividad tirosín-kinasa (el paso limitante de la velocidad de biosíntesis de melanina) y un decremento drástico en la proliferación y supervivencia de las células del sarcoma de células claras. No obstante, Li et al. encontraron, tras la introducción de un promotor sintético de MITF en las células del sarcoma de células claras y en las células del melanoma, que éste no podía ser activado por EWSR1/ATF1, lo que posiblemente refleja la existencia de diferencias en la epigenética o en el contexto de cofactores en estas neoplasias.51
Fusiones EWSR1/CREB1 y EWSR1/ATF1 en Otros Tumores
CREB1 y ATF1 tienen un 65% de secuencias idénticas y retienen exones similares en las fusiones oncogénicas. El estudio del perfil de expresión genómica revela que las muestras correspondientes a la variante gastrointestinal del sarcoma de células claras, que expresan la fusión EWSR1/CREB1, no exhiben sin embargo los genes de diferenciación melanocítica característicos de esta neoplasia, si bien por otra parte sí expresan SOX10 en niveles comparables a los observados en tejidos control procedentes de la variante de partes blandas del sarcoma de células claras.28
El fibrohistiocitoma angiomatoide, un tumor de partes blandas con morfología celular, perfil de expresión genética y pronóstico clínico que difiere drásticamente del sarcoma de células claras, ha demostrado sin embargo que posee traslocaciones EWSR1/ATF1.52 El fibrohistiocitoma angiomatoide tiene un pronóstico mucho mejor que el sarcoma de células claras: si bien la recidiva local en estos tumores ocurre hasta en un 10% de casos, las metástasis son muy raras.
Los fibrohistiocitomas angiomatoides son similares a los sarcomas de células claras en el hecho de que habitualmente se originan en las extremidades distales de adultos jóvenes, pero son neoplasias diferentes desde el punto de vista histológico: se trata de tumores compuestos por células fusiformes que adoptan un patrón estoriforme y contienen espacios quísticos ocupados por sangre circundados por un manguito linfoide y que se originan en relación con los tejidos subcutáneos y no con los tendones.52 Más aún, estos tumores no exhiben expresión significativa de MITF, GP100, CDK, o MET en el estudio inmunohistoquímico, a diferencia del sarcoma de células claras. La histología, las técnicas inmunohistoquímicas y la presentación clínica deben en conjunto llevar al diagnóstico de fibrohistiocitoma angiomatoide incluso en los casos en los que se haya detectado la presencia de una traslocación EWSR1/ATF1 o EWSR1/CREB.
Es interesante señalar que Antonescu et al. hallaron con posterioridad que la mayoría de los fibrohistiocitomas angiomatoides portan de hecho más frecuentemente fusiones EWSR1/CREB1 que fusiones EWSR1/ATF1.53 Los datos de expresión genética revelan que el fibrohistiocitoma angiomatoide, a diferencia del sarcoma de células claras, no expresa SOX10. Mientras que el sarcoma de células claras exhibe una significativa expresión de genes relacionados con el melanoma, ni el fibrohistiocitoma angiomatoide ni el sarcoma de células claras gastrointestinal expresan dichos genes. Es posible que estos dos tumores, similares desde el punto de vista genético, deriven quizá de células progenitoras diferentes (no originadas en la cresta neural) a las que dan lugar al sarcoma de células claras.
Tratamiento Actual y Futuro del Sarcoma de Células Claras
El tratamiento actual del sarcoma de células claras se limita en muchos centros a la resección quirúrgica amplia y radioterapia. Sólo un pequeño porcentaje de casos de sarcoma de células claras han demostrado tener, en el mejor de los casos, una respuesta parcial o de estabilización de la enfermedad tras el suministro de regímenes de quimioterapia citotóxica convencional.6 No obstante, los oncogenes regulados al alza c-Kit, c-Met y ERBB3 identificados en el sarcoma de células claras permiten sugerir que ciertos fármacos inhibidores de los receptores de la tirosín-kinasa, como sunitinib, crizotinib, y los inhibidores de EGFR, merecerían ser investigados en profundidad.
Quimioterapia Frente a Terapia Dirigida
Es importante señalar las diferencias que existen entre la quimioterapia convencional y la terapia dirigida. Los fármacos quimioterápicos alteran activamente las células en división y por tanto no van dirigidas de forma específica contra las células cancerosas, a pesar de que estas células tumorales tienen una tasa de división celular mucho más alta que la mayoría de las células no neoplásicas. Como consecuencia, la quimioterapia funciona de forma óptima sobre los tumores de crecimiento rápido, pero tiene efectos secundarios sobre células no neoplásicas que se dividen activamente, como las células de la sangre y las del sistema inmunitario (conduciendo pues a la anemia y a un estado de inmunosupresión), y las células del folículo piloso (produciendo alopecia). Las terapias dirigidas difieren de la quimioterapia convencional en el hecho de que son diseñadas para actuar únicamente contra dianas moleculares concretas responsables de la transformación tumoral de las células, con el fin de revertir sus efectos oncogénicos específicos. Estas terapias constituyen en teoría una mejora sobre la quimioterapia desde el momento en que se espera que sean capaces de detener y revertir los eventos moleculares exactos que causan el cáncer (es decir, la puesta en marcha de la señalización proteica activa), y no únicamente el resultado de dichos eventos (ésto es, el crecimiento y la división incontrolados).
Inhibidores del Receptor Tirosín-Kinasa
El receptor de tirosín-kinasa transmite señales de inducción de la proliferación al núcleo, que se encuentra habitualmente sobreactivado en las células cancerosas, y conduce a un crecimiento y división celulares mucho más rápidos. Los inhibidores del receptor de tirosín-kinasa suprimen el crecimiento de aquellas células tumorales que son “adictas” a las señales de inducción de la proliferación mediadas por los receptores de tirosín-kinasa sobreactivados.
Sunitinib, un inhibidor multi-kinasa del receptor del factor de crecimiento derivado de plaquetas (PDGFR), del receptor del factor de crecimiento derivado del endotelio vascular (VEGFR) y de c-Kit, todos ellos receptores de tirosín-kinasa que contribuyen a la proliferación de las células tumorales, ha sido ya aprobado por la FDA para el tratamiento del carcinoma de células renales y del tumor del estroma del tracto gastrointestinal,54 y se encuentra aún en fase II de ensayos clínicos en el tratamiento de un amplio espectro de neoplasias que engloba otros muchos tumores sólidos.55,56 Sólo existe un caso documentado relativo a la eficacia de este fármaco en el sarcoma de células claras, que corresponde a un paciente con múltiples lesiones de esta neoplasia, en el que se produjo una respuesta parcial (con reducción del tamaño de la mayoría de las lesiones y disminución de la densidad tumoral en una de ellas) tras dos meses de tratamiento con sunitinib.57
En 2012, la FDA aprobó un inhibidor de PDGFR/VEGFR/c-Kit denominado pazopanib para el tratamiento de los sarcomas de partes blandas, que ha resultado exitoso en la inhibición del crecimiento en líneas celulares y xenoinjertos evaluados en algunos modelos de sarcoma de partes blandas, y con el que se han obtenido respuestas parciales y niveles de toxicidad tolerables en fase II de ensayos clínicos.58–60
Quizá los inhibidores del receptor de tirosín-kinasa más prometedores en el tratamiento del sarcoma de células claras son los dirigidos frente a MET, una diana “en cascada descendente” de MITF que es regulado al alza en esta neoplasia. Se ha completado ya un ensayo clínico en fase II utilizando el inhibidor de MET denominado ARQ 197 en casos de sarcoma de células claras,61 y muy recientemente (Enero de 2012) se ha iniciado un ensayo clínico tumoral cruzado en fase II en el que se incluyen casos de sarcoma de células claras, que ha comenzado con el uso del inhibidor de MET denominado crizotinib.62
Inhibidores de Molécula Pequeña
Una muy atractiva alternativa a la terapia de regulación “en cascada descendente” dirigida frente a las oncoproteínas es la representada por el desarrollo de fármacos dirigidos contra las interacciones co-activadoras de EWSR1/ATF1, como aquéllas que tienen lugar con SOX10 y CBP.18,41,50,51 En la actualidad está siendo investigado cierto número de fármacos de molécula pequeña que interrumpen la interacción con CBP y CREB1, pero aún se ignora si ésto podría también evitar que EWSR1/ATF1 o EWSR1/CREB1 se ligaran a CBP.63,64 Otros inhibidores que interrumpen la actividad acetiltransferasa de CBP/p300, como Lys-CoA-Tat y C646, están actualmente siendo probados. Wang et al. han demostrado que Lys-CoA-Tat y C646 inhiben de forma significativa el crecimiento de líneas celulares en la leucemia mieloide aguda, al igual que reducen in vivo la supervivencia de células tumorales trasplantadas en ratones tras tratamiento farmacológico.48 A pesar de que, al menos en teoría, los inhibidores de CBP/p300, capaces de interrumpir los efectos oncogénicos derivados de la activación genética de EWSR1/ATF1, podrían constituir una terapia eficaz en el sarcoma de células claras y en otros sarcomas de partes blandas similares, no se han publicado estudios en este sentido. No hay fármacos de molécula pequeña capaces de inhibir de forma específica la actividad potenciadora de SOX10, que en teoría sería capaz de inhibir la capacidad de SOX10 para activar cierto número de rutas oncogénicas específicas de la cresta neural y, por consiguiente, de inhibir la progresión del cáncer.
Inhibidores de HDAC
Su et al. han caracterizado la forma en que SS18/SSX conduce a la transformación oncogénica de las células en el sarcoma sinovial y han demostrado que los inhibidores de HDAC revierten de forma dirigida los efectos de la oncoproteína SS18/SSX, induciendo in vitro la muerte de las células de esta neoplasia.47 Es interesante el hecho de que los inhibidores de HDAC han demostrado tener, al menos in vitro, una eficacia similar o incluso mayor sobre las células del sarcoma de células claras (las cuales tiene, aparentemente, un nivel de sensibilidad frente a HDAC mayor que otros sarcomas evaluados) que sobre las células mesenquimales no neoplásicas y sobre células procedentes de otras neoplasias malignas epiteliales y hematológicas, lo que implica que la oncoproteína de fusión en el sarcoma de células claras podría actuar por la vía de la programación epigenética de genes diana mediada por HDAC (tal y como sucede en el sarcoma sinovial).65 El uso de los inhibidores de HDAC ha sido aprobado para el tratamiento del linfoma T cutáneo, y ha demostrado tener una toxicidad relativamente baja en diversos ensayos clínicos.66–68
¿Qué es un HDAC?
Las deacetilasas de histonas (HDACs) son enzimas que eliminan una estructura química denominada grupo acetilo de las proteínas llamadas histonas. Las histonas son las principales proteínas estructurales de la cromatina, en torno a las cuales se ensamblan las hebras que componen la doble hélice del ADN para generar una estructura compacta de contención del código genético en el núcleo de las células. El cambio en la acetilación de las histonas por los HDACs es una de las maneras mediante las cuales la estructura de la cromatina puede ser alterada con el objeto de promover o evitar la transcripción de los genes. Los HDACs tienen la capacidad de llevar a la oncogénesis mediante la eliminación de grupos acetilo, lo que lleva a la “desconexión” de los genes supresores tumorales.
Se ha conseguido demostrar que los inhibidores de HDAC, MS-275 y romidepsina, son ambos capaces de provocar la supresión de EWSR1/ATF1 y de su diana MITF en tres líneas celulares de sarcoma de células claras,65 y otros autores han demostrado que los inhibidores de HDAC denominados butirato sódico, triostatina A y ácido suberoilanalido-hidroxámico (SAHA; vorinostato) suprimen también de forma muy potente MITF.72 Estos estudios proporcionan, entre otros, el apoyo científico necesario para la realización de ensayos clínicos de evaluación de los inhibidores de HDAC en los sarcomas.
En la actualidad están siendo investigados los mecanismos que explican la particular susceptibilidad del sarcoma de células claras a la inhibición de HDAC. Se ha demostrado que, en la leucemia mieloide aguda, la oncoproteína de fusión AML1/ETO es capaz de reprimir múltiples dianas, pero al tiempo puede también activar un subgrupo de oncogenes mediante el reclutamiento del coactivador de la transcripción CBP.48 En definitiva, esta oncoproteína de fusión exhibe efectos transcripcionales completamente opuestos dependiendo del promotor y de las proteínas a las que se una. De manera análoga se ha observado que el complejo proteínico SP1, conocido generalmente como un activador de la transcripción, es capaz de reclutar represores de ciertos promotores de la transcripción con la ayuda de HDACs.69 Así pues, y a pesar de que la oncoproteína de fusión EWSR1/ATF1 es generalmente considerada un activador de la transcripción, podría estar en realidad, en el sarcoma de células claras, involucrada en la represión de genes supresores tumorales críticos a través de la unión alternativa de co-represores transcripcionales a dichos promotores; los inhibidores HDAC podrían ayudar mediante la reactivación de estos genes supresores tumorales. Los inhibidores de HDAC podrían también, de forma alternativa, ser de utilidad en el sarcoma de células claras, mediante la reactivación de reguladores del propio EWSR1/ATF1, contrarrestando de forma secundaria sus efectos oncogénicos. Una tercera posibilidad es que una función crítica de EWSR1/ATF1 sea la activación de un represor “a la baja” de los genes supresores tumorales, siendo esta acción del represor revertida por los inhibidores de HDAC. Esta disposición sería similar a la regulación “al alza” mediada por EWSR1/FLI1 del represor NKX2.2 en los tumores de la familia del sarcoma de Ewing,70 en los que el efecto red de la oncoproteína EWSR1/FLI1, mediada por NKX2.2 y HDACs, se basa en la represión de fases críticas de la diferenciación o de genes supresores tumorales que deberían estar activos. Se especula además con otras posibilidades basadas en la complejidad de la cromatina y en el control epigenético mediante ciertas proteínas denominadas histonas y otras con actividad modificadora del ADN. En última instancia, algunos experimentos moleculares detallados serían capaces de distinguir, de entre estas posibilidades, la o las que explican el mecanismo de acción inhibidora de HDAC, y de aportar información para posibles mejoras en las estrategias terapéuticas
Conclusión
El sarcoma de células claras es un tumor de alto grado de malignidad que aparece en adultos jóvenes, con pobres tasas de supervivencia a largo plazo, en gran medida debido a su falta de respuesta a los protocolos actuales de quimioterapia. Su diagnóstico se basa principalmente en el estudio histológico de la biopsia sustentado por la tinción inmunohistoquímica, que con frecuencia requiere tests moleculares adicionales de detección de EWSR1/ATF1 o sus variantes a fin de excluir la entidad más habitual en el diagnóstico diferencial, el melanoma maligno. Aún no están disponibles los inhibidores directos de esta proteína de fusión, pero los descubrimientos moleculares acerca de la biología del sarcoma de células claras y de los sarcomas asociados a traslocación relacionados con éste permitirían el desarrollo de terapias dirigidas, algunas de las cuales están ya siendo evaluadas.