Cuantificación y evaluación de la carga genómica resultante de las alteraciones cromosómicas segmentarias en neuroblastoma

Abstract

[ES] Introducción y Justificación del estudio: El neuroblastoma (NB) es el tumor sólido extracraneal más frecuente en la infancia y causa alrededor del 15% de las muertes oncológicas en la edad pediátrica. Es un tumor embrionario que deriva del sistema nervioso simpático y que se caracteriza por ser tremendamente heterogéneo en su presentación clínica, morfológica y genética. De hecho, actualmente el Grupo Internacional de riesgo de neuroblastoma (INRG, International Neuroblastoma Risk Group) establece cuatro grandes grupos de estratificación de riesgo pre-tratamiento (muy bajo, bajo, intermedio y alto) atendiendo a factores clínicos, histopatológicos y genéticos. Estos grupos se relacionan con la supervivencia a 5 años y determinan el tratamiento a seguir. Los estudios genómicos en los tumores neuroblásticos han identificado características biológicas específicas de la patogénesis del NB útiles en el desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas. No obstante, la supervivencia de los pacientes de alto riesgo es menor del 50%. Además, los intensos ciclos de quimioterapia y radioterapia conllevan muchos efectos secundarios que merman la calidad de vida del paciente y que tienen un efecto en el desarrollo del paciente adulto. A nivel genético, en NB la progresión de la enfermedad está determinada por la presencia de alteraciones en el número de copias, que son amplificaciones génicas y ganancias o pérdidas de fragmentos de cromosomas (segmentarias, segmental chromosomal alterations: SCA) o de cromosomas enteros (numéricas, numerical chromosomal alterations: NCA). El uso de técnicas pangenómicas, como los arrays CGH y actualmente los arrays de SNP, ha permitido definir distintos perfiles genómicos asociados con diferentes presentaciones clínicas y progresión de la enfermedad. Así, los tumores con un perfil exclusivamente de NCA se suelen encontrar en niños de menor edad con estadios localizados y que tienen un buen pronóstico, mientras que los tumores con SCA suelen encontrarse en niños de mayor edad en estadios avanzados y que tienen peor pronóstico. Se han descrito SCA más frecuentes y con mayor valor pronóstico, que son deleciones en las regiones 1p, 3p, 4p y 11q y ganancias en 1q, 2p y 17q y la amplificación del gen MYCN. Existen otras alteraciones, aunque menos frecuentes, relacionadas con el grupo de alto riesgo en genes como ALK, ATRX y TERT. Por lo tanto, aunque el conocimiento y aplicación de los cambios genéticos es amplio, es evidente que se requiere seguir realizando estudios genéticos para detectar nuevos factores que mejoren la clasificación de riesgo. Hipótesis: Con los antecedentes mencionados nos planteamos que a la enfermedad neuroblástica puede estar contribuyendo no sólo los tipos cromosómicos específicos de alteraciones en el número de copias, sino también las cantidades de material genético ganado o perdido implicados en dichas alteraciones. Objetivo general: Determinar si la cantidad de material genético neta resultante de las SCA permite identificar distintos subgrupos genéticos dentro del grupo de NB de alto riesgo en una cohorte de más de 100 pacientes de alto riesgo. El fin último de este trabajo es evaluar la posible contribución de la cantidad de material genético alterado en el grupo de alto riesgo y su posible validación en una cohorte mayor para trasladar su uso en la estratificación terapéutica. Métodos: Se analizarán los perfiles obtenidos con distintas plataformas de arrays de polimorfismo de nucleótido único (SNP) y se cuantificará la cantidad de material genético ganado y perdido (expresada en kb) en un grupo de tumores primarios de alto riesgo de NB con diferentes perfiles de variaciones en el número de copias.

[EN] Background and rationale: Neuroblastoma (NB) is the most common extracranial solid tumour in infants and causes about 15% of all pediatric oncology deaths. It is an embrionary tumour derived from the sympathetic nervous system and characterized by being highly heterogeneous in its clinical, morfological and genetic presentation. In fact, the International Neuroblastoma Risk Group (INRG) currently establishes four main pretreatment risk stratification groups (very low, low, intermediate and high) according to clinical, histopathological and genetic factors. These groups correlate with 5-year event-free survival rates and determine treatment decision. Genomic studies in neuroblastic tumours have revealed specific biologic characteristics useful for new therapy development. Nevertheless, patient survival within the high-risk group is lower than 50%. Besides, intensive cycles of chemo- and radiotherapy involve many secondary effects that diminish the quality of life and that impact growth and development of the pediatric patient. Concerning genetics, NB progression is determined by the presence of copy number alterations, that are amplifications, gains or losses of either chromosome fragments (segmental chromosomal alterations: SCA) or entire chromosomes (numerical chromosomal alterations: NCA). The use of pangenomic techniques, such as Comparative Genomic Hybridization arrays and currently Single Nucleotide Polymorphism array (SNP array), has allowed us to define diverse genomic profiles associated with different clinical presentations. Thus, tumors with an exclusively NCA profile are frequently observed in younger children with localized disease and good outcome, while tumors with SCA frequently belong to older children with advanced stages of disease and poorer outcome. Several SCA have been associated with prognostic impact in NB, these are 1p, 3p, 4p and 11q deletions and 1q, 2p and 17 gains, as well as MYCN amplification. Other alterations, although less frequent, have been related to the high-risk group in ALK, ATRX and TERT. Thus, although the knowledge and application of these genomic changes are wide, it is evident that other genetic studies are necessary to detect new factors that improve risk classification. Hypothesis: We hypothesized that not only the specific chromosomic copy number alterations contribute to neuroblastic disease but also the amount of gained and lost genetic material implicated in these alterations. General objective: To determine if net genetic material resulting from SCAs allows to identify distinct genetic subgroups within NB high-risk group in a cohort of more than 100 high-risk patients. The final objective is to evaluate the contribution of the amount of altered genetic material to NB high-risk disease and its possible validation in a higher cohort to be included as a stratifying therapeutic variable. Methods: Tumor genetic profiles obtained with distinct SNP array platforms will be analyzed and amount of gained and lost genetic material (measured in kb) will be quantified in a group of high-risk primary NB tumours with different copy number alterations profiles.