Cancer de tiroides
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Cáncer de Tiroides: Aspectos Moleculares y Nuevas Terapias Autores “Avances en la Biología Molecular de los Tumores Tiroideos” Mario A. Pisarev Comisión Nacional de Energía Atómica, Facultad de Medicina, Universidad de Buenos Aires, CONICET “Posibles Estrategias para el Tratamiento en el Cáncer Indiferenciado (o Pobremente Diferenciado) de Tiroides” Guillermo Juvenal Comisión Nacional de Energía Atómica, CONICET -1- Cáncer de Tiroides: Aspectos Moleculares y Nuevas Terapias INDICE AVANCES EN LA BIOLOGÍA MOLECULAR DE LOS TUMORES TIROIDEOS . . . 3 Regulación del ciclo celular . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 Bocio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Bocio nodular . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 Cáncer de tiroides . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Posibles causas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Efectos de las radiaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Tipos histopatológicos del cáncer de tiroides . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Incidencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Relación entre mutaciones y tipo de cáncer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Conclusiones acerca de la relación entre mutaciones y formas histopatológicas. . . . 14 Síndromes familiares. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 Referencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 POSIBLES ESTRATEGIAS PARA EL TRATAMIENTO EN EL CÁNCER INDIFERENCIADO (O POBREMENTE DIFERENCIADO) DE TIROIDES . . . . . . . . 17 Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Bases Moleculares del Cáncer de Tiroides. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 Nuevos tratamientos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Conclusiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Bibliografía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 -2- Separata Montpellier 2010 - Vol. 18 N°3 AVANCES EN LA BIOLOGÍA MOLECULAR DE LOS TUMORES TIROIDEOS Regulación del ciclo celular El desarrollo tumoral es una consecuencia de alteraciones en los mecanismos de control de la proliferación celular. El ciclo celular comprende diferentes etapas y en cada una de ellas juegan un papel una serie de factores que condicionan el avance del mismo hasta culminar con la división y generación de dos células hijas. La célula, en una primera fase, está en quiescencia (G0 ) y para pasar a G1 se requiere la fosforilación de la proteína del retinoblastoma Rb. La misma está en reposo asociada a la proteína E2F y cuando es fosforilada se separan y ésta última activa el ciclo celular. Sucesivamente la células va pasando por los estadíos S (síntesis de ADN), G2 y M (mitosis). En cada una de estas etapas participan una serie de ciclinas que son fosforiladas por las quinasas de ciclinas. Figura 1. Esquema del ciclo celular -3- Cáncer de Tiroides: Aspectos Moleculares y Nuevas Terapias Otra proteína importante en estos procesos es la denominada p53. Se trata de un factor antiproliferativo que también participa del proceso de reparación del ADN. Cuando por alguna noxa, sea radiación o compuestos químicos, se daña el ADN, se pone en función la maquinaria necesaria para reparar el ADN. El p53 detiene el ciclo celular a la espera de la finalización del proceso reparador. Cuando esto sucede la célula puede seguir tres vías alternativas: a) si el ADN fue reparado correctamente todo vuelve a la normalidad y puede reiniciarse el ciclo celular b) la reparación por unión de genes que normalmente no están unidos, generando un oncogen o alterando la actividad de un factor anti-proliferativo c) el daño es inviable de reparar y p53 envía a la célula a la muerte celular programada o apoptosis. Figura 2. Esquema de la activación de un ciclina (modificado del libro Molecular Cell Biology. Lodish, Berk, Matsudaira, Kaiser, Krieger, Scott, Zipursky, Darnell, Ed: Freeman, 5ta edición, 2003.) Además de los factores propios del ciclo celular existen otros que son capaces de regular la proliferación. En la tiroides existen factores que no sólo modulan la proliferación sino que afectan también la expresión de las funciones diferenciadas (síntesis hormonal). La Tabla 1 resume los factores. -4- Separata Montpellier 2010 - Vol. 18 N°3 Tabla 1.Regulación tiroidea Factor Proliferación Funciones diferenciadas TSH vía AMPc estimula estimula TSH via PKC estimula inhibe EGF estimula inhibe IGF-1 estimula estimula TGF-β inhibe inhibe Exceso de yodo inhibe inhibe Catecolaminas inhiben inhiben HGF estimula FGF Estimula En situaciones patológicas la proliferación celular puede estimularse por mutaciones. Por ejemplo alteraciones en el receptor de TSH o de EGF llevan a la llamada activación constitutiva del mismo. Vale decir, que estos receptores mutados no requieren de la unión de la respectiva hormona para estimular y generan una proliferación descontrolada. Cuando por cualquier mecanismo se produce aumento de la división celular la probabilidad de generar una mutación también se incrementa. El bocio es el agrandamiento de la tiroides, y puede ser difuso o nodular. Generalmente se presenta como un tumor benigno, p.ej. adenoma folicular. Puede ser endémico cuando afecta a más del 5% de la población de una región, o esporádico. Entre las causas pueden mencionarse la carencia de yodo en la dieta, la ingestión de alimentos bociógenos, activación constitutiva del receptor de TSH, fallas genéticas tiroideas, autoinmunidad (tiroiditis autoinmune, hipertiroidismo con TSAb, hipotiroidismo con TRAb). Puede acompañarse de eu, hipo o hipertiroidismo. Bocio El agrandamiento tiroideo o bocio puede ser difuso o nodular en lo que respecta a las alteraciones -5- Cáncer de Tiroides: Aspectos Moleculares y Nuevas Terapias anatómicas. Uno de los factores determinantes es la carencia de yodo en la alimentación. En este caso afecta a una significativa población de una región constituyendo el bocio endémico en contraposición a la forma esporádica. La depleción tiroidea de yodo induce una hiperrespuesta a la TSH de forma que aún se produce bocio con niveles normales de la TSH (Pisarev y col., 1970). Se ha demostrado que además el bocio puede ser inducido por tiocianato, ftalatos, fenoles, resorcinol, flavonoides y alimentos como la mandioca, repollo, coliflor. Los estudios realizados en regiones de bocio endémico demostraron un aumento de la incidencia de cáncer tiroideo, especialmente la forma folicular. Cuando se introdujo la profilaxis con sal iodada aumentó la proporción de cáncer papilar. En ciertos países la iodación de la sal redujo el número de pacientes con cáncer, en tanto que en otros este efecto no fue observado. Bocio nodular El bocio nodular puede presentarse como uni o polinodular. Estimaciones recientes indican que esta forma patológica afecta entre 500 y 600 millones de personas en le mundo. En los EEUU se calcula que está presente en el 4-6% de la población. Pero datos de autopsias señalan que en realidad está presente en el 50%, siendo malignos sólo en el 5%. Con el desarrollo de la Medicina Nuclear se observó que los nódulos hipocaptantes de 131I o de 99mTc tenían mayor probabilidad de albergar un cáncer. Posteriormente la punción espirativa con aguja fina (PAF o en inglés fine leedle aspiration, FNA) y el análisis citológico posterior permitió mejorar sensiblemente la posibilidad de sospechar la presencia de malignidad. Por ecografía datos de diferentes países han permitido detectar la presencia de nódulos en proporciones variables, pero cercanas a los datos de los EEUU. Ante un paciente con un bocio nodular se impone determinar si se trata de un tumor benigno o maligno. La PAF es de gran ayuda, pero no siempre se tiene la certeza de poder diferenciar un adenoma de un carcinoma. La búsqueda de una marcador que dirima esta incógnita es permanente, pero hasta el presente ese gen no ha sido identificado. La Tabla 2 resume algunos de los problemas que aún no se han resuelto con respecto a la utilidad diagnóstica de la PAF. Tabla 2. Problemas a resolver con la PAF FNA: datos no siempre concluyentes • Falta de marcadores que permitan discriminar entre adenoma y carcinoma • 20% de los cánceres diferenciados hacen invasión local o metástasis, y 1% fallece • Criterios pronósticos no siempre confiables -6- Separata Montpellier 2010 - Vol. 18 N°3 Cáncer de tiroides Posibles causas Diferentes factores pueden contribuir al desarrollo del cáncer de tiroides. Aquéllos que estimulan la proliferación celular aumentan la probabilidad de generar una mutación que lo desencadene, como ya se mencionó en el caso de bocio endémico. Numerosos compuestos son también capaces de inducir mutaciones, al igual que las radiaciones ionizantes en función de la dosis. En la Tabla 3 se enumeran los mismos. Tabla 3. Factores que pueden inducir cáncer tiroideo • Carencia de yodo (bocio endémico) • Radiaciones • Predisposición familar • Compuestos bociogénicos (antitiroideos, ftalatos, resorcinol, perclorato, tiocianato) • Alimentos bociogénicos (mandioca, coliflor, repollo) Mutaciones: a) Oncogenes b) Mutaciones en proteínas que regulan el ciclo celular c) Mutación del receptor de TSH, EGF, etc. d) Cambios en la mutilación del ADN e) Compuestos mutagénicos Estudios experimentales demostraron que si bien una sola mutación es capaz de inducir dediferenciación y tumor son necesarias al menos dos mutaciones para desarrollar un cáncer con posibilidad de generar riesgo de vida, invasividad y metástasis (Figura 3). -7- Cáncer de Tiroides: Aspectos Moleculares y Nuevas Terapias Figura 3. Influencia del número de mutaciones en la agresividad tumoral (modificado del libro Molecular Cell Biology. Lodish, Berk, Matsudaira, Kaiser, Krieger, Scott, Zipursky, Darnell, Ed: Freeman, 5ta edición, 2003.). Células normales transfectadas con los genes indicados fueron transplantadas a ratones atímicos (“nude”) determinándose la sobreviva de los mismos. Esta figura demuestra que la generación y agresividad de un tumor requiere más de una mutación. En este experimento células tiroideas normales fueron transfectadas con dos oncogenes y luego las células resultantes fueron transplantadas a ratones atímicos (“nude”). Los animales fueron seguidos en su evolución durante 200 días, determinándose el % de ratones libres de cáncer. En el caso del encogen myc al final de estudio sólo el 20% de los animales tenían evidencias de cáncer y había muerto. Los transplantados con ras presentaban 40% de mortalidad, en tanto que los transplantados con ambos oncogenes tenían un 100% de mortalidad a los 150 días. Estos y otros estudios demostraron que son necesarias la suma de varias mutaciones para dar lugar a un cáncer más agresivo. Pero además de las mutaciones que desregulan la proliferación, para producir metástasis es necesario que las células pierdan el “anclaje”. Las células normales están formando parte de un órgano o tejido adheridas al tejido conectivo circundante (anclaje). Para invadir tejidos vecinos, vasos y metastatizar pierden esta unión al conectivo. -8- Separata Montpellier 2010 - Vol. 18 N°3 Efectos de las radiaciones Los efectos mutagénicos de las radiaciones dependen de la dosis. Cuando éstas son muy altas inducen la muerte celular, en tanto que dosis menores son capaces de dañar el ADN. En este caso se ponen en marcha los mecanismos de reparación. Cuando las uniones de los fragmentos del ADN son defectuosos, p.ej.: unión de fragmentos de ADN que normalmente no lo están, se puede originar un encogen. Los primeros estudios acerca de los efectos de las radiaciones en la inducción de tumores tiroideos benignos o malignos se realizaron el pacientes que en su infancia habían sido tratados con dosis bajas de rayos X por amígdalas grandes, timo agrandado, tiña capitis, entre otras patologías. Se determinó un aumento de la incidencia de nódulos y de tumores tiroideos. Algo similar se evidenció en personas accidentalmente irradiadas por el trabajo que realizaba. Los estudios realizados en sobrevivientes de Hiroshima, Nagasaki y Chernobil demostraron un significativo aumento de la incidencia de bocio nodular y de cáncer de tiroides. En Chernobil además se observó una mayor frecuencia de estas patologías cuanto menor era la edad en el momento de la exposición, especialmente en niños de hasta 6-7 años. En los pacientes de Chernobil el cáncer se asoció con el encogen Ret/PTC, siendo más frecuente el carcinoma pailar. Los datos de los otros posibles causantes de cáncer están mayormente basados en estudios experimentales y requieren investigaciones clínicas para ser confirmados. Para el papel de los oncogenes ver más abajo. Tipos histopatológicos del cáncer de tiroides Se han generado diferentes formas de clasificación de los tumores tiroideos. A los fines de este capítulo se utilizará la forma más simplificada. La misma comprende las dos formas de cáncer diferenciado, folicular y papilar y la indiferenciada o anaplásica. Las dos primeras se caracterizan por conservar las funciones características de la glándula, como la captación de yodo, la biosíntesis hormonal y de la tiroglobulina, peroxidasa, NIS. Su pronóstico no es tan severo como el del indiferenciado, que es muy agresivo, no concentra el yodo y produce tempranamente metástasis. Se han analizado las asociaciones entre las formas histopatológicas y la presencia de mutaciones en diferentes genes. Como se verá parecería que esa asociación existe. Sin embargo el porcentaje de casos en que esta asociación se cumple varía de región a región del mundo, lo que sugiere que además de estos genes existirían otros factores, dietéticos, ambientales, que podrían tener también participación en la patogénesis. -9- Cáncer de Tiroides: Aspectos Moleculares y Nuevas Terapias Incidencia La casuística de los EEUU señala que se producen 25.000 nuevos casos de cáncer de tiroides por año. Los cánceres papilares presentan una sobreviva del 97% a los 5 años de diagnosticados. La detección se realiza por medio de la PAF, la anatomía patológica de la pieza operatoria. Generalmente se sospecha el cáncer por imágenes de la ecografía, que no siempre son características, centelleografía y la PAF. Tabla 4. Importancia de la biología molecular Factor Proliferación Funciones diferenciadas 1) Conocer los mecanismos involucrados en el desarroll de las diferentes formas del cáncer de tiroides. 2) Determinar parámetros (oncogenes, otros genes, factores de crecimiento) que permitan caracterizar y diferenciar tumores benignos de malignos. Por ej.: Su potencial aplicación a muestras obtenidas por punción aspirativa co aguja fina (PAF). 3) Orientar y desarrollar nuevas formas de terapia que estén dirigidas a alteraciones específicas. Relación entre mutaciones y tipo de cáncer Se han asociado diferentes mutaciones con las formas histopatológicas del cáncer de tiroides. Si bien algunas de ellas muestran una preferente asociación, como se verá a continuación, no se ha detectado hasta ahora un mutación que se presente exclusivamente en el 100% de un tipo particular de cáncer. En algunos casos estas variaciones se observan en diferentes regiones del mundo. Esto se ha verificado en estudios realizados en Canadá, Japón, Arabia Saudita, diferentes países de Europa, EEUU. Analizaremos los oncogenes más estudiados. - 10 - Separata Montpellier 2010 - Vol. 18 N°3 PTC: Se asocia preferentemente con cáncer papilar. Mecanismo de acción: Activa la vía de señalización RTK/BRAF/MAPK Sin la presencia de TSH: aumenta la proliferación, disminuye la apoptosis Con TSH: efecto bifásico a) aumenta la proliferación, disminuye la apotosis b) disminuye la proliferación, aumenta la apoptosis. Para esta vía se requiere AMPc y la vía ERK/JNK Ras: Asociado con cáncer papilar en proporción variable, según la región 7-62% En papilares poco diferenciados la frecuencia es del 55% y en cáncer indiferenciado del 52% Confiere gran agresividad al tumor Induce dediferenciación: disminución de los factores de transcripción TTF1 y PAX8. RET/PTC Se presenta en 6 isoformas, generadas por rearreglos y unión del gen RET con otros, como el RFG5/Ele o 1, el de la sububidad regulatoria R1 de la proteína quinasa A, el H4D10S170, por citar algunos. En el cáncer papilar post irradiación (p.ej. Chernobil) alrededor del 70% presenta la isoforma 3. No se encontró en cáncer indiferenciado o en la recidiva de cáncer originalmente diferenciado que adopta un patrón de dediferenciación. Pero también se lo ha encontrado en: • • • • Adenoma folicular Nódulos benignos Tiroiditis de Hashimoto Microcarcinoma papilar Mecanismo de acción: • aumenta la síntesis de ADN por la activación de la vía RAS/RAF/MEK/MAPK/Shc. • Disminuye la síntesis del receptor de TSH. • Disminuye la expresión del NIS y la captación tiroidea de yodo Incidencia: • la asociación con cáncer papilar varía, según la región: 59% en Inglaterra, 42 % en Italia, 77% en Canadá y 2,5% de Arabia Saudita. - 11 - Cáncer de Tiroides: Aspectos Moleculares y Nuevas Terapias B-RAF ó BRAF El gen Raf se presenta en 3 variables, A, B y C. El BRAF se ha asociado con cáncer papilar pero no con la forma folicular, así como a la variante de células gigantes (tall cell) de cáncer papilar, lo que le confiere agresividad. También se ha visto asociado a cáncer indiferenciado originado en un cáncer papilar pero no en el originado en cáncer folicular Mecanismo de acción: • Activa la fosforilación de ERK • Aumenta la síntesis de ADN y la apoptosis, pero prima la acción proliferativa • Disminuye la expresión del receptor de TSH • Disminuye la expresión del NIS y la captación tiroidea de yodo Incidencia: • la asociación con la forma papilar varía según la región del 29 al 83% Akt/PI3K Se asocia con diferentes tipos de cáncer. Pero especialmente con el cáncer folicular. Mecanismo de acción: La incidencia es variables según la región: • por activación constitutiva de: a) activación de los genes de Akt ó de PI3K b) inactivación del gen PTEN que normalmente inhibe la vía Akt/ PI3K. a) Europa: asociado con el 8% de cáncer folicular y 23% de indiferenciado. b) EEUU: asociado con 24% de cáncer folicular, 23 % de indiferenciado, 12% adenoma folicular, 5% papilar, 0 % de carcinoma medular y 71% en diferentes líneas celulares de cáncer tiroideo humano. PAX8/PPARγ El primer estudio de este oncogen, producto de la unión de los genes PAX8, factor de transcripción en la síntesis de TPO, y del peroxisome proliferation activation tipo gamma, fue proponer que podía servir para diferenciar adenoma de carcinoma folicular. Pero el número de casos estudiados era bajo y ulteriores estudios hicieron rechazar esta hipótesis. Esto permitió determinar su grado de asociación con las diferentes formas histopatológicas: - 12 - Separata Montpellier 2010 - Vol. 18 N°3 Carcinoma folicular: 36 al 45 % según cada estudio. Adenoma folicular: 4 al 33 %. Variante folicular del cáncer papilar: 37 %. No se conoce en detalle su mecanismo de acción. P53 Genera la proteína del mismo nombre que normalmente inhibe la proliferación, deteniendo el ciclo celular en G1. Cuando una célula es dañada en su ADN, ya sea por compuestos químicos o por radiaciones, la misma detiene el ciclo celular para permitir la reparación. Para ejercer este efecto la proteína debe ser fosforilada. Cuando el gen muta la proteína pierde su acción facilitando de este modo la proliferación descontrolada. Se asocia especialmente con la formas indiferenciadas de cáncer, no sólo de tiroides sino de otros tejidos. Actúa estimulando la expresión del gen MCK e inhibiendo los genes jun, fos y Rb. Inhibe la duplicación del ADN inducida por virus. TGF−β Existen tres isoformas numeradas de 1 a 3. La tiroides sintetiza las isoformas 1 y 3, pero la más estudiada es la isoforma 1. Puede actuar al menos por tres vías de señalización. Una de ellas inhibe la proliferación y las funciones diferenciadas, la segunda ejerce una acción pro-sobrevida celular en tanto que la tercera es pro-apoptótica. En condiciones normales prima el efecto antiproliferativo y pro-apoptótico, inhibiendo el ciclo celular en la fase G0G1. Tanto la TSH como el exceso de yodo estimulan la síntesis de TGF−β1. También se ha demostrado que el yodo estimula la síntesis de TGF−β3 (Thomasz y col, en trámite de publicación). Estos efectos del yodo se ha comprobado en cultivos de tiroides ovina, porcina y humana. Cuando el cultivo se realiza con células obtenidas de nódulos humanos la acción del yodo está francamente disminuída, lo que llevó a la hipótesis que esta falla podría ser una de las causas de la patogénesis del bocio nodular. Por otra parte nuestros estudios demostraron que la acción anti proliferativa de las tres isoformas disminuye a medida que el cáncer tiroideo se hace más indiferenciado. Diferentes investigadores han analizado las posibles causas bioquímicas responsables del escape tumoral a la acción de estos compuestos pero hasta el presente no se han logrado determinar la causa. Este escape de los cánceres contribuirían a explicar la falta de control de los mismos. - 13 - Cáncer de Tiroides: Aspectos Moleculares y Nuevas Terapias PTEN La proteína codificada por este gen ejerce efectos anti-proliferativos, que se han visto mutados en algunos cánceres de tiroides. Conclusiones acerca de la relación entre mutaciones y formas histopatológicas A modo de resumen puede decirse que se han publicado resultados que sugieren una asociación entre las formas histopatológicas y ciertas mutaciones. Por ejemplo: Cáncer papilar : Ret/PTV, Ras, hipermetilación del ADN (silencia el gen supresor CDKN2/p16), B-RAF, AKAP9-BRAF, LGALS3, MAPK-ERK (MEK). Aumento de los genes S100A4, GK2. Disminución de RNASE 2, STAT 5 y SERP 1, CITED 1. Represión de CRABP1 y de TPO. Se ha propuesto la determinación de BRAF mutado V600E en células obtenidas por PAF para el diagnóstico de cáncer papilar. Cáncer folicular: Asociado con algunas formas de Ras, β-catenina. Especialmente en regiones de bocio endémico. Aumento de los genes PCSK2, TIBI 1, RAP 1, GA 1, TRIB 1, PCSK 2. Represión de TJP1 Cáncer indiferenciado: Mutaciones de P53. Resistencia a TGF-β. Obviamente estos resultados aguardan un consenso más general para poder ser utilizados en la práctica. Estas propuestas deben ser confirmadas en numerosos laboratorios para poder ser utilizadas para diferenciar las diferentes formas histopatológicas de cáncer tiroideo. - 14 - Separata Montpellier 2010 - Vol. 18 N°3 Síndromes familiares Se ha demostrado que, en ciertas familias, el cáncer de tiroides se asocia con otras patologías. La Tabla 5 resume los conocimientos al presente. Tabla 5.Sindromes familiares 1 Poliposis familiar: cáncer papilar asociado con pólipos intestinales. Gen alterado: APC. 2 Síndrome de Gardner: idem. anterior + fibromas, lipomas, osteomas. Gen alterado: APC. 3 Síndrome de Turcot: idem. anterior + tumores SNC. Gen alterado: APC. 4 MEN-1: tumores de pituitaria, páncreas y paratiroides con cáncer folicular. Gen alterado: menina. 5 Enfermedad de Cowden: cáncer folicular + hamartomas. Gen alterado: PTEN. 6 Complejo de Camey: cáncer folicular + otros. REFERENCIAS 1 Gartner R, Schophol D, Schaaefer S, Dugrillon A, Erdmann A, Toda S, Bechtner G. Transforming growth factor beta1 messenger RNA expression in porcine thyroid follicles in vitro by growth factors, iodine and delta-iodolactone. Thyroid 7:633, 1997. 2 Grubeck Loebenstein B, Buchan G, Krissonerghis M, Londei M, Turner M, Pirich K, Roka R, Niederle B, Kassal H, Walhaust W, Feldmann M. Transforming growth factor beta regulates thyroid growth. Role in the patogénesis of non-toxic goiter. J.Clin.Invest. 8:764, 1989. - 15 - Cáncer de Tiroides: Aspectos Moleculares y Nuevas Terapias 3 Marchetti I, Lessi F, Mazzanti CM, Bertacca G, Elisei R, Di Coscio G, Pinchera A, Bevilacqua G. A morp`ho-molecular diagnosis of papillary thyroid carcinoma: B-RAF V600E detection as an important tool in preoperative evaluation of dine needle aspirates. Thyroid 19: 837, 2009. 4 Nikiforov YE. Thyroid carcinoma¨molecular pathways and therapeutic targets. Mod. Patho. Suppl. 2:S37, 2008. 5 Pisarev MA, DeGroot LJ, Wilber 0F. Cyclic AMP production of goiter. Endocrinology 83:339,1968. 6 Pisarev MA, Thomasz L, Juvenal GJ. Role of transforming growth factor beta in the regulation of thyroid function and growth. Thyroid 19:881, 2009. 7 Pisarev MA, Gartner R. Autoregulatory action of iodine, en Braverman LE & Utiger RD (eds) The Thyroid, 8va. Edición, Lippincott, Philadelphia/New York, p. 85, 2000. 8 Seoane J. Escaping from TGF-β anti-proliferative control. Carcinogenesis 27:21, 2006. 9 Yuasa R, Eggo MC, Meinkoth J, Dillmann WH, Burrow GN. Iodide induces transforming growth factor beta1 messenger RNA in sheep thyroid cells. Thyroid 2:141, 1992. 10 Xing M. Genetic-tarfeted therapy for thyroid cancer: a real promise. Thyroid 19: 805, 2009. 11 Xing M. Advances in molecular biology of thyroid cancer and their clinical implications. Endocr. Rev. 28:742, 2007. - 16 - Separata Montpellier 2010 - Vol. 18 N°3 POSIBLES ESTRATEGIAS PARA EL TRATAMIENTO EN EL CÁNCER INDIFERENCIADO (O POBREMENTE DIFERENCIADO) DE TIROIDES Introducción El cáncer indiferenciado de tiroides (CIT), que representa entre el 5 y el 15 % de todos los tumores malignos de tiroides, es uno de los cánceres más agresivos del ser humano. A diferencia de las formas diferenciadas (CDT), el CIT no responde a ninguna de las terapias convencionales (cirugía, quimioterapia, radioterapia y terapia con131I) y los pacientes fallecen antes del año de diagnosticada la enfermedad. Por otra parte las consideraciones anteriormente mencionadas se pueden hacer extensivas a los tumores que son refractarios a la terapia con iodo radioactivo. De ahí la necesidad de implementar nuevas terapias para su tratamiento. Para lograrlo es necesario conocer los mecanismos moleculares implicados en el desarrollo tumoral del cáncer de tiroides que como en todo tipo de tumor, están involucrados oncogenes (versiones alteradas de los proto-oncogenes) y alteraciones en genes supresores de tumores. Los proto-oncogenes codifican para proteínas que favorecen el crecimiento y división celular. Las proteínas alteradas adquieren “ganancia de función” ya sea por sus cambios cualitativos, producto de mutaciones, rearreglos cromosómicos, etc., o por cambios cuantitativos. En el caso de los cambios cualitativos, el resultado es que escapan a su control normal (unión de un ligando, modificación post traduccional, etc.) adquiriendo función “per se”. Pueden ocurrir también cambios cuantitativos por los cuales los proto-oncogenes se expresen más de lo normal aumentando la concentración intracelular de proteínas que favorecen el crecimiento y división celular. Por otra parte, los genes supresores de tumores (GST) codifican para proteínas que inhiben la proliferación celular. En los procesos tumorales, ya sea, por mutaciones, deleciones, fenómenos epigenéticos, etc., el resultado es una “pérdida de función” de las proteínas codificadas por estos genes (Se recomienda leer Separata Montpellier correspondiente al fascículo IV “Fisiopatología Endocrina: Bioquímica y Métodos Diagnósticos: Bases Moleculares de la Tumorigénesis” A. Mladovan y A. Baldi. http://www.montpellier.com.ar/separatas/ENDO4.ZIP). Se postula que en un proceso tumoral deben ocurrir una serie de alteraciones en los genes anteriormente mencionados. Esto implica que, al tener más de un centenar de oncogenes y GST, la probabili- - 17 - Cáncer de Tiroides: Aspectos Moleculares y Nuevas Terapias dad de encontrar las mismas alteraciones moleculares para cada proceso tumoral es muy baja. Esto significaría “a priori” un impedimento para implementar una terapia específica ya que en cada paciente el tumor tendría su “propia biología molecular”. Sin embargo existen algunos oncogenes y GST que son comunes para cada tipo de tumor como se observa en el caso de las diferentes variantes histológicas del cáncer de tiroides. Bases Moleculares del Cáncer de Tiroides En el capítulo anterior se explicó la biología molecular del cáncer de tiroides. Haremos un somero repaso (Figura 1). Solamente se analizarán las células foliculares. Figura 1: Alteraciones genéticas involucradas en la iniciación y progresión del proceso de tumorigénesis de la tiroides (Modificado de Kondo et al., 2006) - 18 - Separata Montpellier 2010 - Vol. 18 N°3 TSH La TSH es el principal regulador del crecimiento en condiciones normales, pero también a su vez de la función tiroidea. La TSH actúa principalmente a través del estímulo de la proteína Gs (en lo que respecta al crecimiento) activando la adenilato ciclasa con la consiguiente formación de AMPc (Se aconseja leer Separata Montpellier correspondiente al fascículo VI “Fisiopatología Endocrina: Bioquímica y Métodos Diagnósticos: Regulación de la Función y del Crecimiento de la Glándula Tiroides por TSH. http://www.montpellier.com.ar/separatas/TiroidesVI.zip). En la mayoría de los adenomas hiperfuncionantes, ocurre una mutación en el receptor de TSH, por las cuales adquiere ganancia de función estimulando constitutivamente la formación de AMPc. De no ocurrir mutaciones en otros genes, este proceso no implica una desdiferenciación celular. Por lo tanto es raro encontrar mutaciones en el receptor de TSH en tumores malignos. En lo que respecta a la variante folicular (CFT) (10-20% de los tumores de tiroides) los oncogenes principales involucrados son: Ras: Se lo encuentra alterado en aproximadamente 20-50% de los CF. Las proteínas RAS son GTPasas (subunidad de proteína G) activadas por factores de crecimiento con la consecuente activación de la MAP quinasa (MAPK) y otras vías de señalización como la PI3K/AKT. Cesado el estímulo, la proteína se inactiva. Diversas mutaciones le confieren ganancia de función favoreciendo la proliferación celular y desdiferenciando la célula. En menor proporción también se han encontrado mutaciones en la variante papilar. Rearreglos Pax8-PPARγ: Ocurren por fusión del promotor del gen Pax8 con la mayor parte de la región codificante para el receptor nuclear PPARγ (Peroxisome Proliferator-Activated Receptor Gamma). Este rearreglo da como resultado una sobre expresión del PPAR γ. Las consecuencias de esta sobre expresión no están muy claras pero se sabe de la desregulación de varios genes involucrados, entre otros, en la proliferación celular. Estos rearreglos se los encuentran en aproximadamente 35% de los CF. microARNs (miARNs): Básicamente, los miARNs son ARN pequeños, una veintena de nucleótidos aproximadamente, con una secuencia complementaria a la de un ARN mensajero determinado, pudiendo interferir por ello con la síntesis de la proteína respectiva. Se ha visto que también pueden activar el proceso de traducción. En el cáncer de tiroides, tanto en la variante folicular como papilar se ha encontrado una desregulación en la expresión de diferentes miARNs. - 19 - Cáncer de Tiroides: Aspectos Moleculares y Nuevas Terapias En lo que respecta a la variante papilar (CPT) (80%) podemos encontrar: RET: Las alteraciones del gen RET corresponden a rearreglos conocidos como RET/PTC. Estos rearreglos se producen por fusión del dominio quinasa del RET (el gen RET codifica para un receptor con actividad tirosina quinasa. Normalmente no se expresa en cantidades importantes en células foliculares, pero sí en células C) con porciones de diferentes genes. Los rearreglos más comunes son el RET/PTC1 y el RET/PTC3. Estas fusiones activan la cascada RAS-RAF-MAPK. Se los encuentra en aproximadamente un 20% de los CP. BRAF: Codifica para una serina-treonina quinasa perteneciente a la familia de las proteínas RAF. Se lo encuentra mutado en un 45% aproximadamente de los CP. La presencia de un BRAF mutado correlaciona con una mayor agresividad del tumor. En el cáncer indiferenciado (CIT) o pobremente diferenciado se han encontrado además de alteraciones en RAS y BRAF, en el gen supresor de tumores p53, PTEN-PI3K/AKT y en β-cateninas. p53: Codifica para una proteína que induce la detención del ciclo celular y/o apoptosis. Se han encontrado alteraciones en esta proteína en la mayoría de los CIT. PTEN: codifica para una enzima con actividad de fosfatasa que regula negativamente la vía PI3K/AKT la cual promueve la sobrevida celular. Se ha encontrado mutaciones o reducción de PTEN y mutaciones o amplificación en la vía PI3K/AKT en CFT, CPT y CIT principalmente. β-cateninas: son proteínas que interaccionan con ciclinas D, myc y otras proteínas involucradas en el ciclo celular. Se observó que en tumores anaplásicos presentan mutaciones, no así en tumores benignos. - 20 - Separata Montpellier 2010 - Vol. 18 N°3 Los oncogenes o GST mencionados son algunos de las más comunes en las diferentes variantes de cáncer de tiroides, pero como se comentó más arriba en un proceso tumoral se encuentra más de una alteración en oncogenes y GST. Por otra parte en la célula tumoral se modifican la expresión de ciertos genes involucrados, entre otras funciones, en inhibir la apoptosis, promover la angiogénesis, escapar al sistema inmune, etc. (Fagin y Mitsiades, 2008). (Figura 2) Figura 2: Adenomas Autónomos: mutaciones en receptor de TSH o proteína G (1), Cáncer Papilar: rearreglos RET/PTC (2), mutaciones o rearreglos Braf (3). Adenoma-Carcinoma Folicular: mutaciones Ras (4), mutaciones vía PI3K (5), rearreglos PPAR (6). Cáncer Indiferenciado: mutaciones/reducción PTEN (5), mutaciones/deleciones p53 (7) - 21 - Cáncer de Tiroides: Aspectos Moleculares y Nuevas Terapias NUEVOS TRATAMIENTOS La alteración en el comportamiento de las proteínas mencionadas, lleva por lo tanto, al desarrollo de las diferentes variantes del cáncer de tiroides. La caracterización de estas proteínas ha permitido delinear nuevas estrategias para el posible tratamiento de aquellas variantes que escapan a los tratamientos tradicionales. Algunas de estas estrategias están relacionadas con el bloqueo de las vías de señalización activadas por los oncogenes anteriormente descriptos. Otras, no son tan específicas, relacionadas con procesos de expresión de genes en general, destrucción directa del tumor, etc. En este capítulo se discutirán algunos de aquellos compuestos que se están utilizando en ensayos clínicos o en modelos animales hasta septiembre del 2009 (Sherman, 2008; Woyach y Shah, 2009). (Tabla 1) La eficacia en los tratamientos clínicos es definida por criterios RECIST para tumores sólidos [Response Evaluation Criteria In Solid Tumors (criterios de evaluación de respuesta en tumores sólidos)]: • Respuesta completa con desaparición de las lesiones blanco (RC). • Respuesta parcial en los casos con disminución de al menos el 30% en la sumatoria del diámetro longitudinal de las lesiones blanco (RP). • Progresión de la enfermedad, cuando se observó al menos un 20% de aumento en esta sumatoria (PE). • Enfermedad estable, si no hubo una reducción suficiente de las lesiones para calificar a la respuesta como parcial ni un incremento suficiente como para calificar a la respuesta como progresión de la enfermedad (EE). Inhibidores de las vías de señalización Inhibidores de receptores tirosinas quinasas (RTQ) Este tipo de receptores son activados por una amplia gama de ligandos. Como se ha comentado en las diferentes variantes de tumores tiroideos se encuentran rearreglos o expresión aumentada de los genes codificantes para receptores tirosina quinasa. Algunos de ellos, además, están asociados al proceso de formación de nuevos vasos sanguíneos (angiogénesis) y son, por lo tanto, posibles blancos terapéuti- - 22 - Separata Montpellier 2010 - Vol. 18 N°3 cos. Se han desarrollado una serie de pequeñas moléculas y anticuerpos monoclonales que tienen como blanco a los RTQ. La mayoría de los inhibidores utilizados interfieren el sitio de unión del ATP dentro del dominio catalítico, inhibiendo por lo tanto la actividad de quinasa. Otros compuestos interfieren el sitio de unión del substrato (Castellone et al., 2008) Debe aclarase que la mayoría de los compuestos ensayados tienen más de un posible blanco inhibiendo varios a receptores. Tabla 1: Compuestos usados en ensayos clínicos para el tratamiento del cáncer de tiroides pobremente diferenciado. Nombre Blanco terapéutico Sorafenib BRAF, VEGFR -1, -2, -3, PDGFR, RET, KIT Vandetanib EGFR, RET, VEGFR -2, -3 Gefinitib EGFR Axitinib VEGFR-1, -2, -3, PDGFR, KIT Motesanib VEGFR-1, -2, -3, PDGFR, KIT, RET Fosbretabulina Aglutinante de la Tubulina Sunitinib VEGFR-2, PDGFR, KIT, RET 17-AAG Inhibidor proteínas Hsp90 Bortezomib Inhibidor de proteasas Decitabina Compuesto Desmetilante Vorinostat Inhibidor de Desacetilasa de Histonas Romidepsina Inhibidor de Desacetilasa de Histonas Celecoxib Inhibidor de Ciclooxigenasa 2 Talidomida Inmunomodulador Irofulveno Compuesto Alquilante, inhibidor de la Replicación del ADN Nevirapina Inhibidor de Transcriptasa Reversa Rosiglitazona Agonista PPARγ Bexaroteno Activación Receptores Retinoides - 23 - Cáncer de Tiroides: Aspectos Moleculares y Nuevas Terapias Inhibidores del RET El compuesto Vandetanib (ZD6474) es un inhibidor de la familia RET además del receptor de VEGF, involucrado en el proceso de angiogénesis. Se ha demostrado que la administración oral suprime los fenotipos asociados a RET en un modelo de Drosophila. Se ha demostrado también que este compuesto inhibe el crecimiento de tumores, con reordenamientos RET/PTC, implantados en ratones “nude”. Sorafenib (BAY 43-9006) es un inhibidor de RET además de RAF quinasas, BRAF, VEGFR-3, FLT-3 y otras oncoproteínas. Se lo usa como terapia para carcinoma de hígado y riñón. Se observó que en ratones implantados con células de cánceres indiferenciados de tiroides, este compuesto, logró el control de los tumores. En estudios de fase II con 30 pacientes con diferentes tipos de cáncer de tiroides refractarios a la terapia con 131I, 7 mostraron una RP y 16 pacientes EE, dos pacientes con CPT, metástasis pulmonar y disnea a grandes esfuerzos mostraron una mejoría en los síntomas y una reducción notable de las metástasis en los primeros 6 meses de tratamiento. La mayoría de estos pacientes tenían CPT o la variante CFT/Hurthle. Los únicos dos pacientes con cáncer pobremente diferenciado e indiferenciado respectivamente, mostraron enfermedad progresiva. 6 pacientes discontinuaron el tratamiento por efectos adversos falleciendo uno de ellos por falla hepática (Gupta-Abramson et al., 2008). En un estudio reciente se reclutaron 41 pacientes con diferentes variantes de CPT, 6 pacientes tuvieron una RP y 23 EE por más de seis meses. En 14 de 18 pacientes estudiados la Tg sérica disminuyó más de un 25%. De 4 pacientes con CIT, sólo uno mostró EE, mientras que los otros tres, EP. Entre los efectos adversos se observó, dolor en los pies, atralgia, fatiga, dolores musculares. El 77% de los pacientes con CPT presentaron mutaciones en el BRAF. No se observó rearreglos RET/PTC1 o 3 en las biopsias de CPT analizados (Kloos et al., 2009) Una paciente de 14 años con cáncer papilar y metástasis pulmonar que no respondió a la cirugía ni a dos dosis de 200 mCi de 131I fue tratada con sorafenib. Luego de tres meses de tratamiento sin tener efectos adversos de importancia, la paciente mostró un mejoramiento substancial de las metástasis pulmonares que se mantuvieron estables luego de seis meses de terapia (Waguespack y col., 2009). Inhibidores del receptor para EGF ZD1839 (gefinitib), AE 788, cetuximab e irinotecan son compuestos que inhiben la actividad del receptor para EGF. Se ha demostrado que ambos compuestos inhiben el crecimiento de tumores tiroideos en modelos animales. En un estudio de fase II, 25 pacientes con diferentes tipos de tumores recibie- - 24 - Separata Montpellier 2010 - Vol. 18 N°3 ron gefinitib diariamente. Ninguno de ellos presentó respuesta tumoral completa o parcial y 5 de ellos (2 CPT, 3 CFT) mostraron una leve reducción de los niveles séricos de Tg (Pennell et al., 2008). Inhibidores de la angiogénesis Para crecer, los tumores necesitan de una adecuada de provisión sanguínea para proveerles nutrientes y oxígeno (angiogénesis), lo que permite que se multipliquen, invadan los tejidos cercanos y se diseminen a otras áreas del cuerpo (metástasis). Los inhibidores de la angiogénesis pueden prevenir el desarrollo del cáncer mediante el bloqueo de la formación de vasos sanguíneos nuevos. La familia del factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF) consiste en diferentes ligandos que estimulan el proceso de angiogénesis (VEGFA, VEGFB, VEGFC, VEGFD y PGF, factor de crecimiento de placenta) uniéndose a receptores de la familia de RTQ. Se ha observado la sobre expresión de algunos de estos factores en carcinomas de tiroides. El empleo de anticuerpos monoclonales contra VEGF o su receptor (VEGFR) redujeron el crecimiento de implantes tumorales en modelos animales al igual que la administración de fosbretabulina (Combretastatina A4 fosfato). El mecanismo es una aguda reducción del flujo sanguíneo al tumor con la consecuente necrosis del mismo. En tres pacientes con CIT la fosbretabulina ha sido efectiva en el tratamiento de uno de ellos, obteniéndose una RC después de 9 años (Dowlati et al., 2002). En un reciente estudio (Mooney et al., 2009) en estudios de fase II, a 26 pacientes con CIT se les administró semanalmente fosbretabulina. La tolerancia fue buena, en nueve pacientes se observó un grado de toxicidad de 3 y en uno un grado de 4. Ninguno de los pacientes presentó respuesta objetiva. La sobrevida promedio fue de 4,7 meses con un 34% a los 6 y un 23% a los 12 meses. El axitinib (AG-013736) es un inhibidor selectivo de los receptores VEGFR 1, 2 y 3. A 60 pacientes con diferentes subtipos histológicos de cáncer de tiroides resistentes al 131I o que no podían ser tratados con cirugía se les administró axitinib diariamente en dosis variables. 18 mostraron RP y 23 EE con una duración mayor de 16 meses. 10 pacientes debieron discontinuar el tratamiento por falta de eficacia, 8 por efectos adversos (hemoptisis, proteinuria, disfagia, dispnea) y 4 fallecieron por estos efectos (Cohen et al., 2008a). El bifosfato motesanib (AMG-706) es un inhibidor de RTQ para VEGF, PDGF y KIT. Sherman et al. (2008) estudiaron a 93 pacientes con CDT progresivo (61% CPT), resistentes a la terapia con radioiodo, a los cuáles se les administró motesanib. De 82 pacientes con datos, en 13 pacientes (14%) se observó RP, en 62 EE y en 7 EP. No hubo diferencias significativas entre los pacientes con la variante papilar y el resto de los pacientes, respecto a la respuesta objetiva. En el 74% de los pacientes se ob- - 25 - Cáncer de Tiroides: Aspectos Moleculares y Nuevas Terapias servó una disminución del tamaño del tumor respecto a la línea de base. El 85% de los pacientes presentaron una Tg sérica disminuida, observándose una correlación entre esta disminución y la del tumor. Los efectos adversos más comunes incluyeron diarrea, hipertensión, pérdida de peso y fatiga. En el 12% de los pacientes se observó hipotiroidismo, efecto éste relativamente común en aquellos pacientes, con diferentes tipos de cáncer no tiroideos, tratados con inhibidores de RTQ. De 25 pacientes con CPT, 10 tenían mutaciones en BRAF y 4 en RAS. El sunitinib (SU 11248) es otro inhibidor de RTQ con propiedades antiangiogénicas utilizado para el tratamiento de tumores renales y gastrointestinales resistentes al imatinib. En un estudio de fase II en 37 pacientes con CDT refractario al 131I, 13% mostraron respuesta parcial, enfermedad estable el 68%, y progresión de la enfermedad en un 10%. Los efectos más adversos incluyeron fatiga, diarrea, neutropenia, eritrodistesia palmar plantar e hipertensión (Cohen et al., 2008b). En la actualidad se están realizando otros estudios en fase II (Goulart et al., 2008, Ravaud et al., 2008). Inhibidores de la acción del RAS Fenilacetato y manumicina, son compuestos que inhiben la acción del RAS, entre otros efectos, disminuyen el crecimiento de diferentes líneas de tiroides humanas así como el crecimiento de tumores implantados a ratones. Si bien se ha comenzado a utilizarlos para el tratamiento de diversos tumores, no se los ha empleado en protocolos para el tratamiento del cáncer de tiroides. Inhibidores de proteínas Hsp90 Las actividades de varias serinas/treoninas quinasas (Raf 1 y Akt por ej.) son dependientes de Hsp90. La inhibición de esta proteína disminuye el crecimiento de varias líneas celulares tumorales y produce un aumento en la acumulación del 131I (Marsee et al, 2004). 17-AAG está siendo utilizado en estudios de fase II. Inhibidores de proteasas Son inhibidores reversibles de la actividad tipo quimotripsina, del proteasoma 26S en células de mamíferos. Esta inhibición evita la proteólisis prevista que puede afectar a múltiples cascadas de señalización en la célula. Esta alteración de los mecanismos homeostáticos normales conduce a la muerte celular. El Bortezomib es usado para combatir el mieloma múltiple y se lo está utilizando en estudios de fase II para el tratamiento del CT. - 26 - Separata Montpellier 2010 - Vol. 18 N°3 Agentes Desmetilantes La metilación del ADN reprime la expresión de genes. La hipótesis que la metilación en genes supresores de tumores resulta en una contribución al desarrollo del cáncer ha llevado a realizar estudios de fase II en pacientes con tumores que no responden a la terapia con iodo empleando agentes demetilantes tales como 5-azacitidina o decitabina. Por otra parte se podría reinducir la captación de iodo en tumores refractarios. Sin embargo su toxicidad y los estudios “in vitro” no avalarían esta estrategia; Thomas y Williams (1992), observaron que la administración de agentes demetilantes aumentaban las lesiones en animales sometidos a bociógenos incluyendo metástasis, eventos éstos, raros en roedores. Inhibidores de desacetilasas de histonas El ADN está asociado a histonas. Para que pueda ser transcripto ese ADN debe encontrarse “accesible” (descondensado). Cuanto más acetiladas estén las histonas, mayor será la descondensación y por lo tanto la activación en la expresión de genes. El equilibrio entre acetilación y desacetilación de histonas es llevado a cabo por enzimas acetiltransferasas y desacetilasas de histonas. Se postula que podría ocurrir una desacetilación aberrante en tumores trayendo como consecuencia entre otros, la inactivación en la expresión de genes supresores de tumores así como de genes específicos, en el caso de la célula tiroidea, el transportador del ioduro (NIS) p.ej. Se ha observado, en cultivos celulares, que la presencia de inhibidores de desacetilasas resulta en una acumulación de histonas acetiladas induciendo diferenciación o apoptosis en células transformadas. Así por ej., se ha demostrado que estos compuestos reinducen la expresión del NIS y la captación de 131I por parte de líneas celulares pobremente diferenciadas. Estos compuestos tienen acción antitumoral y pueden llegar a sinergizar el efecto de la radioterapia y la quimioterapia. Se han comenzado estudios de fase II con Vorinostat [ácido suberoilanilid hydroxámico (SAHA); NSC 701852]. 16 pacientes con cáncer diferenciado de tiroides y tres con cáncer medular de tiroides (CMT) fueron tratados con vorinostat oral, sin combinación con otra terapia. Ninguno de los pacientes tuvo una respuesta completa o parcial. La terapia promedio duró unas 17 semanas, en el caso de los pacientes con cáncer de tiroides. Las razones de la finalización de la terapia se debieron al progreso de la enfermedad o a efectos adversos (fatiga, dehidratación, ataxia, neumonía, trombocitopenia severa) (Woyach et al., 2009). En estos pacientes no se ha estudiado una posible re-expresión del NIS. La romidepsina (FR901228) es otro compuesto inhibidor de desacetilasas de histonas. 26 pacientes, 9 de ellos con cáncer de tiroides fueron reclutados para un estudio de fase I. Varios pacientes presenta- - 27 - Cáncer de Tiroides: Aspectos Moleculares y Nuevas Terapias ron efectos adversos de grado 3 (nauseas, leucopenia, anorexia, trombocitopenia, granulocitopenia, linfopenia). 6 pacientes con cáncer de tiroides presentaron EE con una media de 33 semanas. Ninguno de los pacientes presentó una mayor captación de radioiodo (Pierkarz et al., 2008). Por otro lado, estudios de fase II (Su et al., 2006), reclutaron a 14 pacientes con CDT. Uno de ellos falleció súbitamente lo cual hizo suspender el tratamiento temporalmente. A los dos meses, tres pacientes mostraron efectos adversos de grado 3 (fatiga, disfagia y dispnea). Fatiga de grado 1 y 2 fue el síntoma más común. 4 pacientes mostraron EE y 2 PE; los pacientes restantes no pudieron ser evaluados debido a la suspensión del tratamiento. Una mujer de 78 años con CPT mostró una restauración significativa de la avidez por 131I, siendo sometida por lo tanto a un tratamiento con radioiodo. Inhibidores de la ciclooxigenasa 2 (cox-2): La activación de esta proteína inhibe la apoptosis aumentando la angiogénesis. Se ha demostrado que esta proteína se encuentra aumentada en tumores de tiroides benignos y malignos. Más aún los rearreglos RET/PTC activan la expresión del gen de COX-2. El celecoxib, inhibidor de la COX-2, es un compuesto utilizado con éxito para el tratamiento del cáncer de colon. Se lo ha utilizado para el tratamiento del cáncer de tiroides aunque los datos disponibles no muestran una buena respuesta de este compuesto. En un estudio de fase II en 32 pacientes con CDT y metástasis progresivas, uno sólo mostró una respuesta parcial y otro completó los doce meses de terapia libre de progresión. La terapia se debió interrumpir en la mayoría de los pacientes debido a la toxicidad del compuesto (Mrozek et al., 2006). Talidomida y lenalidomida Estos compuestos son potentes antiinflamatorios, antiangiogénicos e inmunomoduladores. Su mecanismo de acción no está bien comprendido aunque se ha observado un aumento de la relación linfocitos T CD8/CD4 por disminución de los linfocitos T colaboradores circulantes. En un estudio de fase II publicado en 2007 (Ain et al.) de 28 pacientes evaluados con DTC, tratados con talidomida, 5 presentaron RP y 9 EE. La sobrevida fue de 23,5 para aquellos pacientes que respondieron y de 11 meses para los que no respondieron. La mitad de los pacientes debieron discontinuar el tratamiento por la toxicidad: fatiga (grado 1 a 4), infecciones (grado3-4) y un paciente con embolia pulmonar. Utilizando un análogo, la lenalidomida, Ain y col. (2008) en estudios e fase II reclutaron a 21 pacientes en abril de 2006. Los resultados preliminares (diciembre 2007) mostraron, 18 pacientes evaluables de los cuales 12 respondieron (8 pacientes con EE y 4 RP). De 10 pacientes reclutados en enero de 2007, 6 respon- - 28 - Separata Montpellier 2010 - Vol. 18 N°3 dieron (2 RP, 4 EE). Se presentaron efectos adversos en algunos pacientes pero en menor medida que aquellos a los cuales se les administró talidomida. Irofulveno (HMAF, MGI-114, IROF) El irofulveno se une al ADN de la célula bloqueando el crecimiento de la misma. En estudios de fase II, 23 pacientes (14 CDT, 4 CIT, 5 CMT) fueron tratados con HMAF combinado con capecitabina no mostrando respuesta objetiva ninguno de ellos. Enfermedad estable mostraron 11 pacientes con CDT (dos de estos pacientes mostraron una relativa reducción del tamaño del tumor), 3 con CMT y ninguno de los que tenía CIT. Los efectos adversos resultaron en trombocitopenia (24%), neutropenia (21%), nauseas (41%), astenia (41%), mayoritariamente en grado 1 y 2 (Droz et al., 2008). Inhibidores de transcriptasa reversa (ITR) Los ITR fueron los primeros fármacos aprobados para el tratamiento de la infección por VIH-1. El uso de la nevirapina, uno de estos compuestos, ha permitido la reinducción de genes específicos tiroideos (NIS, Tg, TPO) en líneas de CIT. Una paciente de 76 años con CPT y metástasis con pobre captación de radioiodo fue tratada con nevirapina, luego de los tratamientos convencionales. A los dos meses, la paciente mostró estabilización de la enfermedad, un aumento en la producción de Tg y en la captación de radioiodo por parte de las metástasis. Fue tratada con una dosis terapéutica de 131I, observándose luego de 5 meses la desaparición de varias metástasis y la reducción en otras. Durante el tratamiento no hubo aparición de nuevas metástasis ni efectos adversos por la medicación (Moroni et al., 2007). Llama la atención, visto los resultados, que hasta ahora sea el único ensayo realizado con nevirapina. Rosiglitazona El PPARγ es un factor de transcripción perteneciente a la familia de receptores nucleares de esteroides y puede ser considerado como un gen supresor de tumores, aunque su rol en la tumorigenesis no está totalmente aclarado. La rosiglitazona es un agonista del PPARγ por el cual disminuye la resistencia a la insulina en el músculo y en el tejido adiposo e inhibe la gluconeogénesis hepática y usada por lo tanto para el tratamiento de la diabetes. 23 pacientes cuyas tiroides captaban pobremente radioiodo fueron tratados con rosiglitazona durante 6 semanas. La mayoría de los pacientes que presentaban una fuerte tinción de PPARγ en biopsias tiroideas (5/7) mostraron un aumento en la captación de 131I. Por el contrario, tan sólo en un paciente de 16 que presentaron tinción nula o débil de PPARγ fue evidente - 29 - Cáncer de Tiroides: Aspectos Moleculares y Nuevas Terapias el efecto de la rosiglitazona (Tepmongkol, et al., 2008). 20 pacientes con CDT fueron enrolados en un estudio de fase II. 4 pacientes mostraron captación de iodo en el cuello y uno en la pelvis. La Tg no estimulada sérica aumentó en 5 pacientes, disminuyendo en 3. 5 pacientes presentaron RP, 3 EE y 12, PE. (Kebebew et al., 2009). Bexaroteno El bexaroteno (Targretin) activa los receptores retinoides (vitamina A) los cuales son responsables de controlar la división celular. En trabajos “in vitro” se demostró que los retinoides aumentaron la expresión del ARN mensajero del NIS y la consecuente captación de iodo por parte de líneas celulares cancerosas. Hay que mencionar que la región promotora del NIS presenta un elemento de respuesta (secuencia de ADN que une un factor de transcripción) para ácido retinoico. Estudios previos con 13-cis-ácido retinoico mostraron efectos dispares en lo que respecta a un incremento en la captación de 131I. Administrando bexaroteno, Liu et al., (2006) no observaron respuesta completa, desde el punto de vista de la captación de 131I, en 12 pacientes con CDT (la mayoría papilares) y diferentes metástasis. Una respuesta parcial se observó en 8 pacientes de los cuales en 7 el aumento en la captación fue únicamente visualizado por SPECT. Terapia génica La introducción del transportador de iodo (NIS) en células que han perdido la capacidad de concentrar al halógeno permitiría el tratamiento con una terapia convencional utilizando 131I. Esta estrategia se está tratando de implementar para otro tipo de tumores tales como pulmón, próstata, etc. Sin embargo las dosis empleadas en animales de experimentación (ratón de 20-30 g) son muy altas (1-3 mCi), lo cual extrapolado a un ser humano pone en duda su posible aplicación (Mitrofanova et al., 2005). Por otra parte debe considerarse que el resultado obtenido en tumores diferenciados de tiroides, no sólo se debe a que la glándula capta activamente iodo, sino que este es retenido por las células, cosa que no ocurre en la mayoría de las células extratiroideas o las tiroideas indiferenciadas que carecen del sistema de organificación del hálogeno. Otro tipo de terapia génica empleada fue la de inducir la expresión de la enzima viral timidina quinasa mediante inyección intratumoral del vector retroviral. La presencia de esta enzima permite la activación de la droga antiviral, ganciclovir, resultando en la ruptura de las dobles cadenas del ADN con la consiguiente muerte celular. Dos pacientes terminales con CIT fueron tratados con esta técnica. Los nódulos o metástasis inyectadas con el retrovirus mostraron necrosis y reducción del tumor luego de dos ciclos de tratamiento (Barzon et al., 2005). - 30 - Separata Montpellier 2010 - Vol. 18 N°3 ARN de interferencia (ARNi) Los ARNi se han convertido en una herramienta de laboratorio para silenciar genes y estudiar la función de estos. En la actualidad se los ha propuesto para el tratamiento y prevención de enfermedades. Así por ej., el Bevasiranib (un ARNi), ha mostrado evidencias clínicas de su eficacia para el tratamiento de la degeneración macular asociada a la edad (DMAE), en su forma húmeda. En ratones implantados con tumores de tiroides portando rearreglos RET/PTC1, la inyección de nanopartículas conteniendo ARNi para este oncogén ha logrado reducir considerablemente el tamaño de los tumores (de Martimprey et al., 2008) Terapia por captura neutrónica en boro (BNCT) Esta terapia se encuentra en desarrollo en nuestro laboratorio así como en otros lugares del mundo. Esta terapia se basa en la reacción nuclear que se produce cuando el 10B, que es un isótopo natural, no radioactivo del elemento boro es irradiado con neutrones térmicos de baja energía. El 10B se transforma en 11B que inmediatamente se fisiona y produce una partícula alfa (4He) y un núcleo de litio (7Li). Estas partículas destruyen las células tumorales debido a que tienen una alta transferencia linear de energía (LET) y un alcance que es menor al diámetro de una célula (<10μm). Los primeros resultados obtenidos usando esta terapia en modelos animales con CIT fueron alentadores y abrieron la posibilidad de aplicación de esta forma de terapia binaria a humanos. En la actualidad luego de obtener el permiso de la ANMAT nos encontramos realizando estudios de biodistribución en pacientes con CIT como un primer paso hacia la aplicación completa de BNCT (Pisarev et al., 2006). - 31 - Cáncer de Tiroides: Aspectos Moleculares y Nuevas Terapias Conclusiones Es interesante analizar la discrepancia respecto a los resultados exitosos obtenidos previamente con animales de experimentación y la menor efectividad conseguida en los estudios de fase II en pacientes. Esto puede deberse a diferentes causas; los animales se inoculan con líneas celulares que provienen originalmente de un único tumor obtenido de un determinado paciente Esto implica que esos animales son todos “homogéneos” ya que comparten el mismo tipo de tumor con una biología molecular propia y que bien puede ser no representativo de la mayoría de los tumores en humanos. Por otra parte los animales, debido a sus características genéticas por un lado y por lo anteriormente mencionado responden en forma más homogénea al tratamiento. Debe tenerse en cuenta también que la mayoría de las líneas celulares, empleadas en estos estudios, difieren de los tumores originales adquiriendo un tipo más indiferenciado (van Staveren et al., 2007) El uso de gefitinib (inhibidor del receptor de EGF) en animales de experimentación fue exitoso en un trabajo. Sin embargo, estos animales fueron inoculados con una línea proveniente de un paciente con cáncer de tiroides que presentaba mutaciones en el receptor para EGF. No se ha encontrado una incidencia de relevancia en mutaciones para este receptor en el cáncer de tiroides, de ahí la ineficacia del tratamiento con gefitinib en estudios de fase II. Esto pone en manifiesto la utilidad de realizar un diagnóstico molecular de los oncogenes involucrados en cada proceso tumoral. Para aquellos pocos pacientes que presenten mutaciones en este receptor, una terapia con gefitinib podría ser de utilidad. La mayoría de los compuestos utilizados tienen amplios efectos actuando en la mayoría de los tejidos con la consecuente toxicidad aparejada. En los estudios de experimentación con animales no se miden los efectos adversos, tan sólo una reducción en el tamaño del tumor implantado. Más aún, el sacrificio del animal se realiza a tiempos cortos de implantado el tumor con lo cual a veces es difícil evaluar los efectos colaterales de la terapia. Asimismo, al sacrificar al animal no sabemos si hay recurrencia. En los animales, la terapia comienza cuando todavía no hay metástasis, que por otra parte no es un evento muy común en los modelos experimentales de murinos. Debe tenerse en cuenta también, en los modelos experimentales, que los tumores implantados no se encuentran en su localización natural, lo cual puede conspirar para algún tipo de terapia como el BNCT o algún tipo de terapia génica. En lo que respecta a las terapias génicas in vivo la dificultad es, que no se puede tener control sobre el número de copias de un gen o RNAi inyectado dentro de una célula utilizando vectores virales, liposomales, etc. Por último no hay, para cada uno de los productos ensayados, muchos estudios sobre posible resistencia a los mismos. juvenal@cnea.gov.ar - 32 - Separata Montpellier 2010 - Vol. 18 N°3 Bibliografía • Ain KB, Lee C & Williams KD 2007 Phase II trial of thalidomide for therapy of radioiodine-unresponsive and rapidly progressive thyroid carcinomas. Thyroid 17 663–670. • Ain KB, Lee C, Holbrook K, Dziba JM & Williams KD. 2008. 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