Mecanismes de senyalització intracel·lular en càncer de tiroide | Cirurgia i Cirurgians

Antecedents

El càncer de tiroide és el tumor maligne més freqüent de el sistema endocrí i representa prop de l’1% dels casos de càncer diagnosticats a nivell mundial. El càncer diferenciat de tiroide inclou el tipus papil·lar i el fol·licular. El més freqüent és el carcinoma papil·lar, el qual constitueix prop de l’80-90% de tots els casos diagnosticats i es presenta amb major freqüència en dones que en homes, amb una relació de 2: 1. La seva incidència a nivell mundial presenta un increment important en les últimes 3décadas, probablement pel fet que els sistemes de diagnòstic han avançat considerablement, el que ha permès establir diagnòstics més oportuns, així com implementar tractaments cada vegada més precisos1-5. Informes recents indiquen que hi ha una prevalença similar a les edats de diagnòstic, que són independents de el grup ètnic; però, hi ha diferències en la prevalença per sexe i ètnia: s’ha reportat que homes i dones caucàsics presenten una prevalença de 6.3 i 7.1%; la població anglesa reporta 4.3 i 8.4%; la hispana 4.2 i 6.7% i l’asiàtica 3.4 i 6.4%, respectivamente6. Es pensa que factors genètics, influències de l’entorn i l’accés als serveis de salut poden ser els factors que determinen la incidència de càncer de tiroide en una regió particular. No obstant això, en l’última dècada s’ha observat un increment sostingut en la taxa de càncer de tiroide a nivell mundial, principalment el de l’tipus papilar6.

L’any 2008 es van reportar 3,195 casos de càncer de tiroide ( 1,351 en homes i 1,844 en dones), a Mèxic, el que va representar el 2.5% de l’total de neoplàsies malignes, amb una incidència de 3 per 100,000 habitants i una mortalitat de 0.6 per 100,000 habitants, situant-se com la sisena causa de mort en dones i la tretzena en homes, amb freqüència màxima entre els 41 i els 50 anys: el 60% dels casos esdevenen entre els 31 i els 60 anys. De les malalties tiroïdals, el carcinoma papil·lar i les seves variants representen el 80.3% i el càncer fol·licular i les seves variants, el 2.4% 7-9.

A nivell molecular, el càncer papil·lar de tiroides freqüentment es presenta amb alteracions metabòliques en els sistemes de senyalització intracel·lular, que involucren l’activació de proteïnes conegudes com cinases de proteïnes activades per mitògens (MAPK, per les sigles en anglès per Mitogen-activated protein kinase) que, en els últims anys, han estat motiu de molts estudis pel seu paper en la patogènesi de el càncer de tiroide i el seu ús com a biomarcadors moleculars, a més del seu potencial ús com a elements de diagnòstic, pronòstic i el seu possible ús com a blancs terapèutics moleculares10-12.

Alteracions genètiques en el càncer

Se sap que alteracions en 3tipos de gens poden ser responsables de l’inici i manteniment d’el càncer: a) oncogens, b) gens supressors tumorals ic) gens d’estabilitat. També se sap que la cèl·lula posseeix diversos mecanismes per salvaguardar i protegir l’organisme d’un efecte letal, potencialment cancerigen, com pot ser una mutació genètica i, per això, només quan hi ha alteracions en diversos gens és quan es desenvolupa cáncer12-14.

Una mutació en un oncogèn dóna com a resultat que un gen constitutiu que hauria de romandre actiu o inactiu en forma normal, es inactive o s’activi. L’activació d’un oncogèn pot ser per: translocació cromosomal, amplificació anòmala d’un gen o per mutació intragénica, que afecta un residu crucial per a l’activitat d’aquest gen. Una mutació en un al·lel d’un oncogèn generalment és suficient per conferir un descontrol en el creixement cel·lular. Per la seva banda, els gens supressors tumorals actuen en forma oposada al que pot ser una mutació genètica: si és el cas, redueixen l’activitat de el gen i el seu producte. Tal inactivació sorgeix com a producte de mutacions que fan perdre residus essencials per a l’activitat de la proteïna codificada per aquest gen, el que al seu torn resulta en proteïnes truncades ja sigui per deleció, inserció o per alteracions epigenètiques. La tercera classe de gens cancerígens són anomenats gens d’estabilitat o “vigilants”. Si és el cas, aquest tipus de gens promouen la tumorogènesi per camins diferents dels altres 2tipos de gens tumorals esmentats. En aquest tipus de gens “vigilants”, es troben aquells que s’encarreguen principalment de reparar totes aquelles alteracions que resulten de la replicació de l’ADN, quan aquesta passa de manera normal o és exposat a un mutagen. A més, altres gens d’estabilitat controlen els processos que involucren grans porcions de cromosomes, com ara els que regulen la recombinació i segregació cromosomales que tenen lloc durant la mitosi.Els gens estabilitzadors mantenen a l’mínim les alteracions genètiques i, quan són inactivats, hi ha un augment en la taxa de mutaciones14-17.

Totes les mutacions anteriorment descrites funcionen igual que un procés fisiològic cel·lular normal. El creixement cel·lular cancerigen pot ser provocat per activació d’oncogens, que controlen el cicle cel·lular a l’inhibir a la mort cel·lular (apoptosi), o incrementant la transició de cèl·lules de l’estat G0 a G1 ( “alliberament d’arrest cel·lular”), o facilitant la provisió de nutrients a l’augmentar fenòmens com l’angiogènesi. És important recordar que una mutació es defineix com qualsevol canvi en la seqüència de l’genoma i que, en aquests canvis, s’inclouen els que afecten un parell de bases, així com els que són petits o grans canvis com són: delecions, insercions, amplificacions o translocacions. En les cèl·lules cancerígenes es poden presentar tots els tipus de mutacions; però, es considera com a malaltia quan l’ocurrència d’una mutació posterior a l’naixement és patogénica14-17. D’altra banda, una vegada que la cèl·lula s’ha fet cancerígena, presenta una sèrie de canvis metabòlics, moleculars i estructurals que li permeten sobreviure, desenvolupar-se i, fins i tot, produir metàstasi. Dins d’aquests canvis generals vam trobar una autosuficiència en factors de creixement, una insensibilitat als factors inhibidors de l’creixement, una capacitat d’invasió a teixits veïns i de metàstasi, un potencial de replicació il·limitada, un increment en l’angiogènesi i el desenvolupament de mecanismes de evasió de l’apoptosi (fig. 1) 18. De manera important, la hipòtesi de Knudson ha contribuït a la comprensió de la forma en què mutacions en gens involucrats en el desenvolupament de càncer, les quals tenen una forma d’herència autosòmica dominant, que es deuen a la pèrdua de funció d’un gen supressor de tumor, generant la subsecuente mutació teixit-específica. No obstant això, aquestes contribucions van ser prèvies a l’creixent coneixement que ara es té sobre la regulació dels micro-ARN i ARN no codificants, la qual cosa ha donat lloc a el “model continu” de regulació de gens supressors de tumors, en el qual no només les mutacions genètiques heretades i les somàtiques són les que contribueixen a el desenvolupament de el càncer, sinó també els elements epigenètics, com ho són els micro-ARN, que contribueixen al desenvolupament de el càncer de manera significativa19.

Sistemes moleculars de regularització i senyalització intracel·lular

En el càncer de tiroide ha un nombre important d’alteracions genètiques que es relacionen amb la progressió i la diferenciació cel·lular. Aquestes alteracions poden englobar-se en 2categorías principals: 1) rearreglo cromosomal i 2) mutació puntual. Les dues alteracions afecten principalment a 2genes anomenats BRAF i RAS. Les mutacions d’algun d’aquests 2genes s’han trobat en més de el 80% dels casos amb carcinoma papil·lar de tiroides i rarament es troben traslapados en el mateix tumor. Aquestes mutacions alteren el sistema de transducció del senyal intracel·lular, que regula diverses vies metabòliques, que repercuteixen directament en processos cel·lulars com són la diferenciació, expansió i apoptosi, entre d’altres. D’acord amb les dades actuals, les mutacions que afecten BRAF existeixen exclusivament en el càncer de tiroide papil·lar i en el càncer de tiroide anaplàsic, però no han estat descrites per a altres tipus histològics de càncer de tiroide, com són el càncer fol·licular de tiroides i el càncer medul·lar de tiroide. D’altra banda, s’ha descrit que la mutació BRAFV600E (substitució d’una valina per un àcid glutàmic en la posició 600), es troba en prop de el 60% en tots els tipus de càncer de tiroide. Les mutacions produeixen una activació en les vies de senyalització dependents de MAP-cinases que, es pensa, són un esdeveniment d’hora en el desenvolupament i progressió de el càncer de tiroides20,21.

La “cascada” de processos de senyalització intracel·lulars dependents de MAP-cinases són molt importants, ja que regulen el nombre i participació de gens implicats en la proliferació, diferenciació i supervivència de les cèl·lules canceroses.El sistema de MAP-cinases es compon de “mòduls” de proteïnes de senyalització, que van des de la membrana fins al nucli cel·lular i que es conserven des de llevats fins als vertebrados22-24. Aquest sistema és regulat a través d’una “cascada” de fosforilacions, on intervenen altres fosforilasas, localitzades en 2lugares en relació amb la MAP-cinasa: 1) “corrent-amunt” i 2) “corrent-baix” 20-25.

El centre d’activació de qualsevol senyal metabòlica encadenada a “cascada” per activar a una MAP-cinasa es compon, “corrent amunt”, de 3niveles de cinases, que s’activen en seqüència a través del senyal d’activació d’un receptor de membrana amb activitat de tirosincinasa (fig. 2A). En cèl·lules d’eucariotes, hi ha múltiples vies de senyalització dependents de MAP-cinases, que són activades per diversos mecanismes d’estímuls. En l’actualitat, s’han definit a el menys 4diferentes tipus de subfamílies de MAP-cinases, que són: ERK-1/2, JNK-1/2/3, P38-a / b / g / d i ERK-5. De gran importància en medicina i, sobretot, per a la millor comprensió dels mecanismes moleculars de generació i regulació de el càncer de tiroide, es troba la via de senyalització ERK-1/2 MAP-cinasa, ja que és preferentment activada com a resposta a un estímul mitogènic, tal com l’activació d’un receptor per a un factor de creixement (fig. 2B). La via de senyalització ERK-1/2 MAP-cinasa s’activa inicialment “corrent amunt” amb l’activació d’un receptor de membrana, a què se li ha unit el seu lligant. El receptor ara activa a una proteïna de tipus G anomenada Ras (que té activitat de cinasa), la qual “recluta” mitjançant fosforilacions subsegüents a una família de MAPKKK trucades Raf que, al seu torn, activen a una sèrie de MAPKK trucades MEK- 1/2. Finalment, MEK-1/2 activen a ERK-1/2 el qual és translocat dins el nucli, on fosforila a factors de transcripció de diversos gens, duent a terme la regulació de la seva expressió. Aquesta translocació nuclear és requerida en resposta a estímuls com són els factors de creixement, que regulen l’entrada a el cicle cel·lular o la diferenciació cel·lular. D’aquí la importància del seu estudi per fenòmens com el càncer, on hi ha un descontrol dels processos cel·lulars ja mencionados26-29.

Via de senyalització intracel·lular: Receptor / Ras / Raf / MEK / ERK, en el càncer de tiroide

s’ha considerat que el procés de tumorogènesi requereix de la presència d’una desregulació dels processos de senyalització intracel·lular, que involucren diferents nivells la cascada de les MAP-cinases, on les cèl·lules canceroses adquireixen diverses capacitats com són: 1) independitzar-se de les senyals de proliferació; 2) evadir l’apoptosi; 3) insensibilitzar als senyals antiproliferació; 4) adquirir un potencial il·limitat de replicació; 5) envair i produir metàstasi a altres teixits i 6) produir angiogènesi, que els proporciona nutrients i suport vital30,18.

S’ha reportat que diferents neoplàsies mostren una alteració en la via de senyalització intracel·lular, constituïda per la cascada d’activacions en seqüència de les cinases Ras / Raf / MEK / ERK, en què l’efector últim de la cascada (que és la proteïna ERK-cinasa) és activat “corrent amunt” per alteracions gèniques (mutacions) que poden afectar a les diferents cinases localitzades en algun dels nivells de la cadena de reaccions, començant per una sobreexpressió de el receptor tipus cinasa de tirosina i, el més freqüent, amb mutacions en les proteïnes Ras i Raf. La cascada de senyalització intracel·lular en una cèl·lula cancerígena comença amb l’activació d’un receptor de membrana (amb activitat de cinasa de tirosina) quan aquest s’uneix al seu lligant o per causa d’un estímul extern (p. Ex. Alteració de l’osmosi, estrès oxidatiu, manca de nutrients, etc.). Una vegada que el receptor ha estat activat, aquest “recluta”, mitjançant fosforilacions específiques, a el primer efector de la cascada de senyalització que és una MAPKKK que pot ser A-Raf, B-Raf o Raf-1.Aquestes cinases fosforilen a les següents MAPKK que són MEK-1/2 i, finalment, aquestes cinases fosforilen a una MAPK, que és ERK-1 o ERK-2, les quals són translocades a l’nucli per iniciar l’activació / inhibició de gens específics . Si bé aquesta cascada de senyalització es troba de forma constitutiva en totes les cèl·lules normals de l’organisme, en la cèl·lula cancerosa cada component de la cadena pot presentar mutacions que afavoreixen la sobreactivació del seu cinasa “corrent a baix”, el que incrementa exponencialment l’activitat cel·lular a través de l’activació / inhibició de gens específics. Així, per exemple, ha estat descrit que les mutacions en les cinases Ras i Raf (que són els components de la via intracel·lular composta per Receptor / Ras / Raf / MEK / ERK), es troben en tots els tipus de càncer de tiroide, principalment en el de tipus papil·lar, el que indica que una única alteració en aquestes molècules pot ser suficient per a una transformació maligna de les cèl·lules de l’tiroide.

d’aquesta manera, se sap que la presència de la mutació anomenada BRAFV600E (consistent en la presència d’un residu de valina, en lloc d’un residu d’àcid glutàmic, en la posició 600 de la cinasa de proteïna B-Raf), la prevalença ha estat reportada entre el 27 i el 80% en diferents poblacions de pacients amb càncer de tiroide, resulta en un increment de més de 400 vegades l’activitat de B-Raf, el que produeix un increment en l’activitat “corrent a baix” dels efectors ERK, que augmenten la seva capacitat fosforilante i, amb això, l’activitat de diversos genes31 claus per la el metabolisme, proliferació i apoptosi cel·lular.

Les mutacions reportades com més freqüents en el càncer papil·lar de tiroides són: rearreglos al gen RET / PTC (receptor de membrana amb activitat de tirosincinasa) i mutacions en B -Raf ia Ras (proteïnes amb activitat de cinasa). Tots ells estan involucrats en la via de senyalització intracel·lular que activa a l’efector nuclear ERK. Aquestes alteracions es troben exclusivament en pacients amb càncer papil·lar de tiroides, el que mostra que cada alteració per separat pot ser suficient per a una transformació maligna de cèl·lules tiroïdals. El protooncogén anomenat RET (de les sigles en anglès per rearranged during transfection), codifica per un receptor de membrana amb activitat de cinasa de tirosina, el qual s’expressa de manera particular en les cèl·lules parafoliculares tipus C en el càncer de tiroide, que deriva en proteïnes aberrants amb diferents formes quimèriques de el receptor; però, la seva expressió és molt baixa en les cèl·lules fol·liculars. A aquestes formes quimèriques de el receptor se’ls ha donat el nom de RET / PTC (per les sigles de l’anglès per rearranged during transfection / papillar tyroid cancer associate). En l’actualitat, han estat descrites més de 11tipos diferents de proteïnes RET / PTC, on RET / PTC1 i RET / PTC3 són les més freqüentment trobades en el càncer de tiroides32,33.

En la cèl·lula cancerosa , RET / PTC activa “corrent a baix” en forma constitutiva a una cinasa anomenada Ras. En l’actualitat, se sap que Ras activa una gran quantitat de molècules que actuen com a sistemes de senyalització intracel·lular “corrent a baix” i indueixen les propietats d’invasió de cèl·lules canceroses. S’ha reportat que Ras també activa les proteïnes de reacció a estrès, com la cinasa Raf, la qual és el principal efector citosòlic “corrent a baix” de Ras.

S’han reportat diverses isoformes de Raf: A- Raf, B-Raf i Raf-1 (també anomenada C-Raf). L’activació de Raf inclou una sèrie de passos metabòlics altament regulats, que inicien amb el seu reclutament a la membrana interna cel·lular per la proteïna Ras. Una vegada que Raf es “activa”, pugui associar-se “corrent a baix” amb altres cinases, entre elles MEK-1 i MEK-2. Per a la seva activació, a més que Ras estigui activat, les isoformes de Raf requereixen d’un enzim amb activitat de fosfatasa de proteïnes coneguda com Src-cinasa. Aquesta proteïna fosforila o desfosforila determinats residus d’aminoàcids, localitzats dins dels dominis de Raf, que regulen el seu estat de inactiu / actiu. De les 3isoformas conegudes per Raf, la isoforma B-Raf és la que presenta una activitat basal més elevada en comparació amb A-Raf o Raf-1. L’anterior és molt important, ja que en el càncer de tiroide s’han descrit una gran quantitat de mutacions en la proteïna B-Raf, en comparació amb A-Raf o Raf-1, el que permet utilitzar a B-Raf com un marcador tumoral per a diversos tipus de càncer, particularment de tiroide. D’altra banda, B-Raf és el més potent activador “corrent a baix” de la cinasa MEK-1, la qual és l’efector de ERK.

La proteïna MEK-1 és una cinasa de proteïna amb activitat dual, ja que pot fosforilar / desfosforilar residus de serina i tirosina.Una vegada que MEK-1 ha estat activada per B-Raf, es produeix l’activació “corrent a baix” de l’efector ERK, el qual és una cinasa de serina / treonina que fosforila diverses proteïnes, tant citosòliques com nuclears. D’aquesta manera, la hiperactivació de la cascada de senyalització que regula a ERK pot induir l’arrest de l’cicle cel·lular. D’altra banda, si hi ha una aberració en qualsevol de les seqüències de la cascada de senyalització, es pot induir una transformació tumoral de la cèl·lula. Així, la cinètica de resposta i la seva amplitud davant diversos lligands o estímuls extracel·lulars poden fer que ERK reguli de manera específica diversos programes biològics com són la diferenciació i proliferació cel·lular, o la apoptosis33.

Via de senyalització intracel·lular PI3K / Akt / mTOR en el càncer de tiroide

a més de la via de senyalització intracel·lular ja assenyalada amb anterioritat, també hi ha la via fosfatidilinositol-3 cinasa / proteín cinasa B (Atk) / blanc de mamífer, per rapamicina (mTOR), també coneguda com PI3K / Akt / mTOR. Aquesta via de senyalització està involucrada en processos com: la diferenciació i creixement cel·lular, progressió de l’cicle cel·lular, endocitosi, motilitat, apoptosi i el metabolisme intermedi (relacionat principalment amb la captació de glucosa) 34-36. En els últims anys, s’han descrit alteracions en aquesta via en diversos tipus de càncer com el de tiroide, el gàstric, el neuroendocrí i el d’ovari. D’altra banda, s’ha observat que l’activació d’aquesta via en cèl·lules cancerígenes pot incrementar la resistència a l’tractament amb cis-platí, cap-platí i paclitaxel, pel que el seu estudi pot ajudar a entendre els mecanismes de gènesi i progressió de el càncer , així com els mecanismes de resistència tumoral per ser un possible blanc, per a la teràpia molecular i el maneig de el càncer de tiroides34-38.

la fosfatidilinositol-3 cinasa (PI3K) fosforila a grups 3-OH de l’ anell inositol de grups fosfatidilinositoles. Els subproductes de la reacció de la PI3K mesuraven reversiblement la localització membrana-citoplasma de proteïnes, que contenen dominis d’unió a lípids complexos i un increment en la seva activitat per dalt del normal, associada amb una transformació cel·lular oncogénica37,38.

En termes de senyalització intracel·lular, la PI3K classe I pot ser un efector “corrent a baix” ja sigui d’un receptor de membrana amb activitat de tirosincinasa o d’una proteïna G unida a un receptor38,39. D’altra banda, la proteïna coneguda com Akt té un pes molecular aproximat de 57kDa, que és una cinasa de serina / treonina que pertany a la família de cinases en on es troben: la proteincinasa A, proteincinasa G i proteincinasa C. La Akt també és coneguda com proteincinasa B (PKB) 38-42.

La proteïna anomenada mTOR és una serina / treonina cinasa codificada pel gen FRAP 1 i és el principal efector “corrent a baix” de l’complex PI3K / Akt. Hi 2distintas isoformes de mTOR, anomenades mTORC1 i mTORC2. Cadascuna és un multicomplejo proteic format per diversos components, en on el centre és la proteïna mTOR en si mateixa, a la qual se li afegeixen diverses subunitats. El complex mTORC1 està format per la proteïna mTOR associada amb la proteïna RAPTOR, que funciona com a bastida i regula positivament a mTOR. També està associat a 2reguladores negatius que són PRAS40 i la proteïna DEPTOR, mentre que la subunitat mLST8, unida a el complex mTORC1, regula la seva actividad40-43. La via de comunicació intracel·lular mediada per mTORC1 està involucrada en el creixement i diferenciació cel·lular, mentre que el complex mTORC2 confereix insensibilitat a la rapamicina42,43. La desregulació de l’activitat de mTOR està correlacionada amb la presència de hamartomes, esclerosi tuberosa, síndrome de Peutz-Jeghers, així com amb diversos tipus de càncer en els quals les alteracions genètiques als gens reguladors de mTOR, com ara TSC1-TSC2 i LKB1, presenten diversos tipus de mutaciones43-45.

d’altra banda, durant la formació de l’os, el gen Runx2 és determinant per a la diferenciació de l’osteoblastoma, així com la proliferació dels condròcits i la diferenciació i hipertròfia endocondral. S’ha reportat la seva participació com a promotor de tumors en el càncer de mama i pròstata, a més d’associar amb gens que controlen la invasió i metàstasi tumoral, ja que promou l’expressió de les metal·loproteïnases MMP2, MMP13, MMP14. D’aquesta manera, Runx2 s’ha definit com un factor de transcripció promigratorio, proinvasivo i proangiogénico, a més de participar en els esdeveniments inicials de la tumorogènesi i dirigir la invasió de les metàstasis óseas44-46.

L’expressió i l’activitat de Runx2 és induïda per Akt, en forma directa i indirecta.Experiments fets in vitro amb cèl·lules canceroses han demostrat que l’activació de la via de comunicació intracel·lular PI3K / Akt produeix directament un increment de l’afinitat a l’ADN pels factors Runx2 i Runx2-dependent de transcripció i que les mutacions que afecten Akt produeixen una disminució en l’afinitat de Runx2, el que afecta la progressió de l’cicle cel·lular. En forma indirecta, l’activació de la via PI3K / Akt regula l’activitat de Runx2, ja sigui incrementant la seva estabilitat proteica o actuant a través d’un factor de transcripció nuclear anomenat FoxO, un activador o repressor transcripcional de gens específics entre el nucli i el citoplasma47,48.

Mutacions i càncer de tiroide

Una mutació en qualsevol proteïna involucrada en la cascada de senyalització intracel·lular mediada per un receptor de el tipus cinasa de tirosina pot determinar que una cèl·lula normal es converteixi en cèl·lula cancerígena. En aquest context, s’ha descrit que prop de el 70% dels pacients que presenten càncer papil·lar de tiroide tenen al menys una mutació que afecta la cascada d’activació de ERK; les més freqüents són les que afecten Ras i B-Raf i, en menor mesura, a RET / PTC.

La prevalença de mutacions RET / PTC en el càncer de tiroide és variada, ja que s’ha vist que depèn de la regió geogràfica, però es pot dir que al voltant de l’20% dels casos de càncer de tiroide presenten aquestes alteracions, així com que és més freqüent en persones joves o amb antecedents d’haver-se sotmès a tractament amb radiació. D’altra banda, les mutacions en algun membre de la família de gens que codifiquen per la proteïna Ras han estat descrites principalment en l’adenoma fol·licular i el carcinoma de tiroide, però únicament han estat descrites en prop de el 10% dels casos de càncer papil·lar de tiroides34.

en el cas de BRAF (que també pot ser escrit com BRAF) s’ha observat que es troba expressat de manera normal a: cèl·lules hematopoètiques, neurones, cèl·lules testiculars i en les cèl·lules fol·liculars de l’tiroide. A l’contrari del que passa amb les mutacions a A-Raf i Raf-1 que són extremadament rares, les mutacions en B-Raf són les més freqüents en el càncer papil·lar de tiroides, a més que és la segona mutació somàtica trobada en tots els tipus de càncer que afecten l’ésser humà. Així, per exemple, més de l’45% de tots els tipus de càncer que afecten l’humà presenten una mutació en B-Raf. A prop de el 90% d’aquestes mutacions consisteixen en una substitució d’una timina per una adenina en el exon 15 de l’nucleòtid 1799 (c.1799T > A), el que dóna com a resultat una mutació de B-Raf, on un residu de valina és substituït per un residu d’àcid glutàmic en la posició 600 de la proteïna. Aquesta mutació és coneguda com BRAFV600E (també escrita com B-Raf-V600E o BRAFV600E). S’ha descrit que la prevalença d’aquesta mutació en el càncer papil·lar de tiroide pot variar d’el 29 a el 83%, depenent de la població estudiada, i no ha estat descrita en el càncer fol·licular de tiroides49. Estudis realitzats in vitro han demostrat que la substitució de la valina per un àcid glutàmic en la posició 600 adjacent a un residu de treonina en la posició 599 dins de la proteïna B-Raf produeix una conducta “semblant” a una fosforilació, la qual cosa fa que l’estructura terciària de la proteïna es vegi afectada en on les interaccions hidrofòbiques es trenquen entre el segment P (el lloc d’activació de la proteïna per mitjà de fosforilació) i el segment d’activitat de cinasa, donant com a resultat que l’activitat de cinasa de BRAFV600E sigui 460 vegades més alta que B-Raf nativa. Aquesta elevada activitat constitutiva d’BRAFV600E fa que s’activin “corrent a baix” tots els efectors de la cascada de senyalització fins ERK, el que resulta en la transformació de cèl·lules normals en cèl·lules cancerígenes, a més de mantenir la seva proliferació sense necessitat de la proteïna Ras, per a l’activació de la via de senyalització.

s’ha demostrat que la presència de BRAFV600E està relacionada amb gens involucrats en el metabolisme de l’iode, sobretot els que tenen a veure amb la captació de iode per les cèl·lules , per a la síntesi d’hormones tiroïdals. La presència de BRAFV600E fa que les cèl·lules tiroïdals presentin alteracions en diversos dels gens involucrats en aquest procés, els quals han estat associats a una major agressivitat de l’tumor. D’aquesta manera, la presència de mutacions en el gen BRAF ha estat correlacionada amb una pobra resposta a el tractament amb quimioteràpia tradicional, a més de ser un índex de mal pronòstic, ja que la mutació en BRAF ha estat trobada tant en cèl·lules anaplásicas com en carcinomes pobrament diferenciats, el que significa que els canvis moleculars en B-Raf es produeixen aviat en el fenomen de tumorogénesis49.

rearreglos en PAX8-PPARγ en càncer de tiroide

El gen PAX8 és un factor de transcripció específic de tiroide que regula el seu desenvolupament i diferenciació. D’altra banda, el gen PPARγ actua en el control de l’cicle cel·lular, l’apoptosi i la carcinogénesis50, a més del paper que exerceix en la adipogènesi i la sensibilitat a la insulina.

En conjunt, PAX8 i PPARγ tenen un paper molt important en el càncer de tiroide. La translocació entre aquests 2genes produeix un nou gen, la sobreexpressió de la proteïna de fusió resultant PAX8 / PPARγ o PPFP altera la funció de PPARγ d’inhibidor “corrent a baix” de la proliferació cel·lular i inductor d’apoptosi. La translocació cromosomal PAX8-PPARγ ha estat detectada en el 35% de el càncer fol·licular de tiroides i en el carcinoma anaplásico de tiroides50. A més, en el càncer fol·licular de tiroides la sobreexpressió de PAX8 / PPARγ s’associa a l’activació de MAP-cinases dependents dels receptors de TGFß, la qual cosa està íntimament relacionat amb el procés de tumorogénesis50,51.

Teràpia molecular en el càncer de tiroide

Un carcinoma de tiroide, ja sigui papil·lar o fol·licular, que estigui ben diferenciat, té un comportament clínic bastant prometedor ja que pot ser tractat amb cirurgia, seguida de radioteràpia. No obstant això, els tumors que són indiferenciats o aquells que perden la seva capacitat de captar iode radioactiu no poden retirar-se quirúrgicament, pel que són tumors amb un pronòstic poc favorable. Aquest tipus de tumors són candidats a ser tractats mitjançant teràpia molecular, on la cadena de senyalització intracel·lular (RET / PTC) / Ras / Raf / MEK / ERK és un blanc freqüent per a estudis de teràpia molecular.

la teràpia molecular és de gran interès en aquest tipus de càncer, ja que s’han desenvolupat medicaments que actuen inhibint algun dels components de la via de senyalització (RET / PTC) / Ras / Raf / MEK / ERK; amb especial èmfasi en la secció (RET / PTC) / Ras / Raf, ja que aquest segment de la cascada de senyalització és el principal efector de ERK. D’aquesta manera, s’ha descrit un compost com el ZD6474 que és un inhibidor de l’activitat de la cinasa de RET / PTC, que ha estat eficaç en estudis in vitro i preclínics per induir arrest de el cicle cel·lular en cèl·lules de carcinoma papil·lar humà, el que impedeix el seu creixement quan són injectades en ratones52. També han estat provats en estudis in vitro, in vivo i preclínics els compostos pirazolopiridimidina (PP1 i PP2) i el sunitinib (SU12248), que nulifican el senyal de RET / PTC per eliminar l’efecte tumorogènic en animals d’experimentació. També s’han reportat resultats prometedors en estudis clínics de fase II per tractar pacients que són refractaris a el tractament amb iode radioactiu o amb tumors irresecables quirúrgicament, així com en els que presenten càncer medul·lar de tiroides53-55.

Per altra banda, s’ha descrit que els compostos GDC-0879 i PLX4720 inhibeixen selectivament in vitro l’activitat de cinasa de BRAFV600E, el que fa que les cèl·lules tumorals disminueixin la seva proliferació. No obstant això, només han provat ser efectius en estudis preclínics. D’altra banda, s’ha observat que els pacients que presenten la mutació BRAFV600E poden arribar a desenvolupar resistència a aquest tipus de compostos, ja que incrementen l’expressió de Raf-1 per mitjà de l’activació de Ras (que generalment està sobreexpressada), amb el que la cascada de senyalització “corrent a baix” cap ERK pot seguir activa. Aquest fet posa de manifest la necessitat d’una Genotipificació exacta per a cada tipus de tumor, ja que cal assegurar-se que han estat detectades les possibles mutacions en algun o diversos dels components de la cadena de senyalització que activen a ERK, ja que, encara que un component sigui nulificado, un altre pot ser activat i continuar amb l’estímul de proliferació tumoral. L’anterior també posa de manifest que el tractament s’ha de donar amb diversos compostos a la vegada, per assegurar un millor resultat inhibitori de la cascada de senyalització, més quan s’ha demostrat una resistència dels tumors a la quimioteràpia única que, en el cas de que presentin la mutació BRAFV600E, aquest tipus de tractament és el més recomendado54,55.

d’altra banda, la via de senyalització de PI3K / Akt / mTOR constitueix un altre blanc molecular atractiu, a causa de l’benefici terapèutic reportat per diferents tumors malignes. La via de PI3K / Akt / mTOR regula processos cel·lulars crítics com la proliferació, l’apoptosi, el cicle cel·lular, el metabolisme i l’angiogènesi, mentre que diversos estudis preclínics i clínics recolzen que la inhibició farmacològica de PI3K / Akt / mTOR representa una estratègia ben tolerada i reeixida en el tractament de tumors malignes, com el càncer de pròstata, mama, còlon, ovari, pulmó i melanoma56.Aparentment, la disminució de l’activitat de PI3K / Akt / mTOR es relaciona amb la inducció d’efectes de radiosensibilitat tumoral57, efectes proapoptòtics en cèl·lules tumorals relacionats amb una menor autofàgia, així com la pèrdua de troncalitat en cèl·lules cancerígenas58. Pel que fa a el càncer de tiroide de tipus fol·licular, anaplàsic avançat o poc diferenciat, resistents a l’iode radioactiu i, per tant, amb mal pronòstic, per la resposta a l’tractament convencional, diversos estudis a nivell preclínic i clínic assenyalen que la inhibició de via de PI3K / Akt / mTOR representa un blanc estratègic promissori, ja sigui com a monoteràpia o en teràpia combinada, en aquests tipus de càncer de tiroide avanzados59.

Conclusions

en els últims 30 anys, s’han realitzat importants progressos en el camp de la biologia molecular per intentar discernir els mecanismes que estan involucrats en el procés de transformació tumoral, principalment els estudis encaminats a entendre els sistemes de senyalització intracel·lular, en els quals intervé la cascada de cinases Ras / Raf / MEK / ERK. Aquesta cascada de senyalització controla la proliferació cel·lular en cèl·lules normals i en cèl·lules canceroses. A més, són importants vies de desenvolupament de resistència als fàrmacs usats per quimioteràpia.

Els estudis actuals han posat de manifest que la cascada de senyalització Ras / Raf / MEK / ERK pot promoure la proliferació maligna, ja que estimula el creixement cel·lular i, a el mateix temps, inhibeix l’apoptosi (mort cel·lular programada), que és el mecanisme de control natural de la proliferació cel·lular. D’altra banda, el descobriment que les mutacions en el gen BRAF poden per si soles promoure la transformació i proliferació cel·lular en diversos tipus de càncer, principalment el de tiroide, han posat de manifest la necessitat de realitzar més estudis sobre els mecanismes de control d’aquest tipus de gens i dels seus productes, el que comporta el desenvolupament d’agents químics eficaços per nulificar a aquest tipus de proteïnes i, d’aquesta manera, controlar el creixement i desenvolupament de les cèl·lules cancerígenas60. L’anterior també posa en evidència la necessitat d’un major estudi de la Genotipificació dels tumors, per la seva importància en l’ús de teràpia molecular. La descripció de les mutacions en BRAF pot predir la sensibilitat de B-Raf a diversos agents anticancerosos i inhibir “corrent a baix” a ERK i, d’aquesta manera, inhibir el creixement i el desenvolupament tumoral. La Genotipificació de el tumor també és útil per tractar de predir el comportament clínic de l’tumor, assegurar una adequada aplicació de medicaments i evitar confusions pel que fa a quin tipus de medicament aplicar davant la possibilitat que el tumor desenvolupi resistència. Estudis clínics a nivell mundial indiquen que la teràpia molecular dirigida en contra de les mutacions en BRAF pot ser prometedora. No obstant això, encara falta molt per estudiar, ja que cada compost anticancerós dirigit en contra de qualsevol component de la cadena Ras / Raf / MEK / ERK ha de provar la seva utilitat clínica en els pacients afectats pel càncer. D’altra banda, l’aplicació a el mateix temps de diversos medicaments per tractar d’inhibir la cadena Ras / Raf / MEK / ERK i la combinació amb quimioteràpia tradicional sembla ser el pla més efectiu per al tractament de càncer de tiroide. No obstant això, el risc que es desenvolupi resistència sempre estarà latent, de manera que el desenvolupament de més i millors productes per al tractament i control de el càncer és d’alta prioritat, sobretot, si el desenvolupament d’aquests medicaments pot permetre el seu ús més generalitzat en la població, de tal manera que sigui un fet comú tenir-los de forma rutinària en els centres hospitalaris per al benestar dels pacients afectats de càncer.

Responsabilitats éticasProtección de persones i animals

els autors declaren que per a aquesta investigació no s’han realitzat experiments en éssers humans ni en animals.

Confidencialitat de les dades

els autors declaren que han seguit els protocols del seu centre de treball sobre la publicació de dades de pacients.

Dret a la privacitat i consentiment informat

Els autors declaren que en aquest article no apareixen dades de pacients.

conflicte d’interessos

Els autors declaren no tenir cap conflicte d’interessi s.