14 Ottobre 2014

Ore 14.00-16.00

Prof. Tassone

I tumori ereditari

I tumori ereditari costituiscono una piccola popolazione che non supera il 5%. Di fatto, la stragrande maggioranza dei tumori è rappresentata da quelli sporadici che costituiscono l’80% dei casi. Il 15% poi è rappresentato dai tumori familiari.

Quello che si verifica è una condizione di aumentata suscettibilità individuale allo sviluppo delle neoplasie (es. tra i forti fumatori ci sarà una percentuale di essi particolarmente suscettibile allo sviluppo di una carcinoma polmonare). In generale sia fattori genetici che ambientali condizionano la patogenesi di una neoplasia. Nei tumori ereditari in particolare i fattori genetici pesano particolarmente e lo sviluppo del tumore è facilitato (nel momento in cui intervengono dei fattori ambientali).

Definizioni Tumori sporadici: neoplasie in cui non vi è alcuna evidenza di familiarità neoplastica o di ereditarietà. Sono attribuirsi prevalentemente all’effetto di fattori ambientali, capaci di indurre un’alterazione del DNA.

Tumori familiari: neoplasie caratterizzate dall’aggregazione di numerosi casi di cancro in una determinata famiglia, senza che si intravedano meccanismi di trasmissione di tipo mendeliano (quindi si osservano dei casi però non connessi a meccanismi di ereditarietà). Questa aggregazione può essere conseguente all’esposizione da parte dei vari componenti della famiglia a cancerogeni ambientali oppure può esservi alla base un legame genetico non ancora chiarito. Osservare l’aggregazione di casi in una data famiglia è importante perché, anche se non si conosce il gene implicato e il suo peso, consideriamo quella famiglia a rischio e dunque meritevole di particolare attenzione.

Tumori ereditari: neoplasie legate ad una suscettibilità che viene ereditata con modalità mendeliana (per lo più in maniera autosomico dominante1). Generalmente è coinvolto un gene mutato ad elevata penetranza (N.B. la penetranza di un gene è la sua capacità di esprimersi fenotipicamente).Sebbene costituiscano solo il 5% di tutti i tumori nell’adulto, rappresentano invece il 30% di tutti i tumori pediatrici.

1 I meccanismi di ereditarietà mendeliana sono principalmente quello autosomico recessivo o dominante (più spesso).- A.D.: pattern di ereditarietà mendeliana in cui un allele di un gene è mutato e l’altro è normale. La probabilità di trasmettere l’allele mutato (e quindi in questo caso la suscettibilità) alla progenie è del 50%.- A.R.: pattern di ereditarietà in cui il soggetto affetto ha due alleli mutati.N.B. perché una mutazione venga ereditata deve essere germinale!

Modello di cancerogenesi

Nei modelli classici di cancerogenesi si ha una cascata di eventi molecolari che portano:Tessuto normale tessuto displastico ca. in situ ca. invasivo

Mutazioni genetiche

Le mutazioni2 possono essere a carico di 3 classi di geni:- Oncogeni- Oncosoppressori- Geni riparatori (in questo caso la cellula più facilmente accumula alterazioni a carico del

proprio DNA e c’è una condizione di instabilità maggiore)Le mutazioni, se germinali, possono essere ereditate ed essere responsabili di una maggiore suscettibilità allo sviluppo di neoplasie (nei tumori ereditari dunque la mutazione è germinale). Questo li differenzia dai tumori sporadici, in cui le mutazioni non sono germline, non cadono sulla linea germinale!Inoltre, se germinali, nella progenie tutte le cellule somatiche presenteranno l’alterazione. In caso invece di alterazioni somatiche queste non sono ereditate e sono limitate ad un determinato distretto, dove può svilupparsi poi la neoplasia.

Modello di Knudson dei “two hits” (per i tumori sporadici)

Secondo questo modello, affinché si sviluppi un tumore sporadico, sono necessarie 2 mutazioni, ognuna a carico di un allele di un gene. Con la seconda mutazione si ha la perdita di eterozigosi.

Nei tumori ereditari, invece, si parte già da un’alterazione, da una mutazione germline a carico di un allele, a livello di tutte le cellule dell’organismo, e quindi è sufficiente solo un ulteriore evento (una mutazione stavolta somatica) a carico dell’allele sano perché si sviluppi la neoplasia, la quale sarà quindi una condizione più facile da realizzarsi (è più facile avere un solo evento sfortunato che due consecutivi): ecco perché i tumori ereditari sono precoci! Inoltre i tumori ereditari sono multipli, perché tutte le cellule somatiche (oltre che le germinali) hanno la mutazione e quindi il solo evento sfortunato è sufficiente a causare la malattia in una qualunque di queste cellule in cui si verifica.

In particolare, caratteristiche dei tumori ereditari sono:- Insorgono in giovane età;- Multipli;- Tessuto atipico (es. per quel sesso);- Manifestazioni caratteristiche;- Forte aggregazione familiare

Mentre, nei tumori sporadici:- Età in genere più avanzata;

2 Le mutazioni possono essere di vari tipi: puntiformi (missenso, nonsenso, frameshift) o più grossolane (delezioni, duplicazioni, inversioni,)

- Nessun caso in famiglia

SINDROMI EREDITARIE AUTOSOMICHE DOMINANTI

1) Le più comuni: - Sindrome del carcinoma della mammella e/o dell’ovaio ereditari- Carcinoma ereditario del colon-retto non poliposico (HNPCC)- Melanoma ereditario2) Meno comuni: - Neoplasie endocrine multiple di tipo 1 o di tipo 2 (MEN1 e MEN2)- FAP (poliposi adenomatosa familiare) si caratterizza per una penetranza altissima, piena

del gene alterato- Retinoblastoma- Malattia di Von Hippel Lindau3) Rare: - Sindrome di Li-Fraumeni- Carcinoma gastrico CDH1- Neurofibromatosi 1-2- Sindrome di Peutz-Jeghers- Sindrome di Cowden- Tumore di Wilms- Sclerosi tuberosa

Mentre sui carcinomi della mammella e del colon-retto esistono degli interventi di prevenzione, purtroppo, pur conoscendo l’alterazione alla base, in molti di questi tumori non si ha ancora la capacità di incidere con una strategia preventiva, non ci sono ancora dei percorsi chiari, per cui identificare queste alterazioni in una famiglia è comunque utile ma l’impatto è limitato: a differenza di quanto accade per il ca. della mammella e del colon sarà solo una sorveglianza genetica.Il concetto fondamentale è che acquisire un’informazione è utile ma se non si ha un programma chiaro di sorveglianza, di prevenzione, riscontrare l’alterazione non si traduce in qualcosa di utile dal punto di vista pratico, clinico, che è quello che poi conta.Per es. siamo estremamente in difficoltà di fronte ad una sindrome di Li-Fraumeni, in cui si può prevenire il ca. mammario ma non le altre neoplasie potenzialmente associate (diverso è avere una mutazione di BRCA1 o BRCA2 in cui con estrema rarità avremo altri tumori associati e dunque si può intervenire con più facilità).

TUMORI EREDITARI DELLA MAMMELLA

Rappresentano il 5-10% di tutti i tumori della mammella, che sono per lo più sporadici (60-80% dei casi). Le forme familiari costituiscono il 10-20% dei casi.

Presentazione clinicaÈ estremamente eterogenea:

- Forme sede-specifiche: prevalenza del tumore della mammella e raramente anche di altri organi;

- Forme mammella-ovaio: i tumori si sviluppano a carico di questi organi;- Sindrome di Li-Fraumeni (in cui il ca. mammario si associa a leucemia, tumori cerebrali,

sarcomi);- Sindrome di Lynch;- Sindrome di Cowden (dove si associa a tumori amartomatosi della cute, fibromi, neoplasie

della tiroide, ecc.)- Atassia-teleangectasia

A questa eterogeneità clinica corrisponde un’altrettanta eterogeneità molecolare (presentazione genetica):

- BRCA1 e 2 (i geni più frequentemente interessati nei ca. mammari ereditari!): forme sede-specifiche e mammella-ovaio, che sono infatti le forme cliniche in assoluto più frequenti (mentre la presenza di un ca. mammario associato alle altre sindromi è più rara);

- p53 e CHEK2: s. di Li-Fraumeni;- hMSH2, hMLH1, hPMS1, hPMS2: sindrome di Lynch;- PTEN: s. di Cowden;- ATM: atassia-teleangectasia

Nel 54% dei casi i geni associati al rischio sono sconosciuti (l’esame genetico risulta inconclusivo, ma questo non ci consente di escludere la presenza di un gene mutato ad alta penetranza che giochi un ruolo nella patogenesi del tumore. Semplicemente non siamo ancora in grado di identificarlo).20%: BRCA1 (cromosoma 17)20%: BRCA2 (cromosoma 13)

Il gene BRCA1 è un gene di grandi dimensioni (costituito da 100.000 paia di basi), scoperto agli inizi degli anni ’90 insieme a BRCA2, sul cromosoma 17. Codifica per una proteina, anch’essa di grandi dimensioni (1863 aminoacidi).È stato a lungo considerato un gene oncosoppressore, ma più recentemente si è compreso che questo gene gioca un ruolo essenziale nel mantenimento dell’integrità della doppia elica, quindi nella sua riparazione.Ad oggi si conoscono oltre 500 diverse mutazioni a carico di questo gene, di cui la maggior parte (oltre l’80%) sono da considerarsi “private”, cioè che ricadono in famiglie specifiche e alcune hanno a che fare con tutta l’evoluzione genealogica di quella famiglia (“mutazioni ancestrali” o “founder mutations” che si mantengono nel corso delle generazioni, caratterizzandole), riscontrabili in determinati territori, quindi più a rischio: la prima mutazione italiana è stata individuata nella nostra università e in particolare relativa alle regioni settentrionali, nonché, guarda caso, riscontrata sull’East Coast degli Stati Uniti.Nella stragrande maggioranza di queste mutazioni si ha una proteina non funzionante perché strutturalmente troncata. Quale funzione non viene così ad essere estrinsecata?

Quella di attivazione della riparazione della doppia elica. Questa proteina, infatti, se funzionante, va a localizzarsi (insieme ad altre proteine come BARD1) in prossimità dell’interruzione della doppia elica, dove pure queste proteine si trovano, consentendone la riparazione.

Copiato dalle slides:

RAD51 interaction domain CtIP fosforilazione

danno genotossico

BARD1 RAD51

Questo, nel corso degli anni, ha consentito di ideare alcuni approcci sperimentali che, oggi, si stanno in maniera più chiara definendo: circa 15 anni fa si pensò che, se BRCA è coinvolta nel meccanismo di riparazione della doppia elica e quindi una mutazione inattivante a suo carico compromette la riparazione del DNA, in un contesto del genere, un farmaco in grado di danneggiare il DNA dovrebbe funzionare meglio. In particolare il nostro gruppo di ricerca ha elaborato uno studio, pubblicato nel 2003, in cui dimostravamo che un farmaco alchilante, come il Cisplatino, in grado di rompere la doppia elica, usato come neoadiuvante in un contesto BRCA1 defected, era responsabile di remissioni complete. È stato il primo lavoro a dimostrare che i tumori della mammella mutati in BRCA1 vanno trattati diversamente.Manca invece una chiara evidenza come trattamento adiuvante.A partire comunque da questo studio le esperienze si sono moltiplicate: si è scoperto che i Pump Inhibitors (molecole innovative a differenza del Cisplatino, che è un vecchio farmaco che costa poco) giocano un ruolo in questo sistema.

BRCA1 cancer riskNelle donne, una mutazione di BRCA1 si associa ad un rischio di:

- ca. della mammella: 87% lifetime (33-50% <50anni; 56-87% >70anni => quindi è vero che il rischio aumenta con l’età ma il dato rilevante è il fatto che incida comunque in maniera importante nella fascia giovanile) o, meglio, rischio variabile (range di rischio) a seconda delle popolazioni: negli ebrei Ashkenaziti il rischio è davvero molto alto, massimo!

- ca. dell’ovaio: 40-60% (quindi il rischio è leggermente inferiore)

BRCA2 cancer riskUna sua mutazione:

- nelle donne, come prima, si associa ad aumentato rischio di ca. mammario e di ca. dell’ovaio, pur non sapendo quanto pesi sullo sviluppo di quest’ultimo;

- nell’uomo si associa ad un rischio del 6% di ca. mammario maschile.

N.B. Bisogna sempre ricordare che ad essere ereditata è la suscettibilità al cancro e non il tumore!

Si ha una leggera prevalenza dei BRCA1 rispetto ai BRCA2, secondo recenti studi.

STRATEGIE GENERALI DI APPROCCIOCome ci comportiamo di fronte a queste situazioni?In linea generale, si hanno dei percorsi ben chiari, a partire sempre da un sospetto clinico di tumore ereditario (sulla base del racconto anamnestico). A questo punto si costruisce un pedigree, l’albero genealogico, per capire come le varie relazioni sono agganciate tra di loro. Questo ci serve poi per definire la reale rappresentanza di soggetti malati nella famiglia e calcolare così il rischio, attraverso una definizione probabilistica. Oggi esistono vari approcci matematici3 per la valutazione del rischio, conditio sine qua non per accedere alla seconda fase, quella del test genetico, che quindi non facciamo a tutti indistintamente, solo sulla base del nostro sospetto (la definizione dell’alterazione genetica infatti ha delle implicazioni psicologiche importanti e inoltre è un lavoro gravoso: in passato si impiegavano 6 mesi, oggi circa 4 settimane, un tempo ancora non proprio percorribile nel nostro Paese), ma solo se il rischio è elevato.

Quindi: Diagnosi molecolare e counseling del tumore ereditario (dalle slides)

Sospetto clinico di tumore ereditario Pedigree analysis

Definizione probabilistica di trasmissione ereditaria della mutazione SE IL RISCHIO E’ ELEVATO e Previo consenso informato

Test genetico (ricerca della mutazione germline nel probando)

- se positivo: ricerca della stessa mutazione nei familiari (se negativo nei familiari: comunque sorveglianza)

- se negativo: comunque sorveglianza

n.b. Il consenso informato deve essere parte integrante del pre-test counseling! Il test genetico deve essere sempre preceduto dal consenso informato.Il consenso informato nell’ambito di un test genetico è fondamentale perché il test fornisce al paziente una predizione di un evento di un certo peso che, con molta probabilità, si verificherà, con

3 La valutazione del rischio segue modelli molto complessi, cioè algoritmi che consentono di calcolare il rischio, fondamentali per accedere al testing. Per es.:- modello di Gail- BOADICEA: modello di calcolo del rischio per carcinoma familiare della mammella e dell’ovaio. È stato sviluppato sulla base di analisi di segregazione ed estrapolato partendo dall’identificazione di famiglie con più individui affetti, sottoposti a screening per la ricerca di mutazioni di BRCA1 e BRCA2. Accanto al Gail è in grado di potenziare la nostra capacità di predire la presenza della mutazione in un soggetto, quindi di predire che si tratti di un portatore di quella mutazione.

ripercussioni notevoli, sui suoi rapporti con la famiglia, col consorte; sul datore di lavoro; sul profilo assicurativo; ecc. Gli stessi membri della famiglia, quali i figli, a loro volta potranno essere coinvolti.

Come si esegue il test?Si fa un prelievo di sangue, perché la mutazione è germline, quindi riscontrabile in tutte le cellule.Dal sangue periferico si separano i linfociti e si estrae il DNA per il suo sequenziamento diretto. Il protein truncation test e il single strand conformational polimorfism fanno parte del passato, rimane il sequenziamento del DNA, ma oggi ci sono sempre più nuove tecnologie che consentono di accelerare l’analisi.Da chi si parte, cioè a chi per primo facciamo questo prelievo? Si parte sempre dal soggetto AFFETTO che abbiamo individuato, cioè dalla/dal probanda/o, e non dal soggetto sano che ha qualche caso in famiglia, perché potrebbe non avere ereditato la mutazione. Se poi rileviamo la presenza di una mutazione nel probando (TEST POSITIVO), allora estendiamo la ricerca anche agli altri componenti della famiglia, in cui il lavoro sarà facilitato perché andremo a ricercare direttamente solo quella mutazione.Se, invece, il TEST è NEGATIVO, quindi non si individua alcuna mutazione, si attua comunque una sorveglianza, perché siamo di fronte ad una familiarità tale che ha fatto superare il filtro rappresentato dagli algoritmi. Quindi, come dicevamo, non si esclude una condizione di familiarità e di rischio.Eleggibilità al test genetico (quando fare il test):Criteri basati solo sul numero di familiari affetti da tumore sono insufficienti. Oltre alla frequenza del tumore in famiglia, bisogna anche considerare:

- il tipo di cancro e la sua presentazione clinica;- l’età del probando alla diagnosi e dei suoi familiari;- il legame tra i familiari affetti;- eventuali fattori di tipo ormonale (es. stato menopausale).

Questi sono i fattori poi che sostanzialmente vengono tenuti in considerazione dagli algoritmi per calcolare il rischio di essere portatori di una determinata mutazione, quindi quantizzarne la probabilità per valutare la possibilità di accedere al test o meno.

Quello che eventualmente, quindi, si propone è il Counseling genetico oncologico, che include l’attuazione di modalità preventive, tenendo conto degli aspetti psicorelazionali, sociali, ecc.

Strategie di PREVENZIONEDopo la ricerca della mutazione germline nel probando e nei familiari si possono attuare:

- Sorveglianza- Chirurgia profilattica- Chemioprevenzione

Sia nel probando ma soprattutto nei familiari. Perché anche nel probando? Perché, per es. nel ca. della mammella, c’è comunque il rischio che si sviluppi anche nella mammella controlaterale.

Possibili opzioni per la prevenzione di neoplasie mammarie in portatori di alterazioni BRCA

- Screening intensificato e anticipato per diagnosi precoce:a) Mammografia +/- Ecografia;b) II livello: RM approccio più fine nei casi dubbi.

- Chirurgia profilattica:è la più aggressiva (si sceglie in base al rischio)a) Mastectomia bilaterale per avere un impatto minore da un punto di vista estetico si

potrebbe optare per quella “sottocutanea”, dove però residua sempre del tessuto mammario e dunque il rischio viene ridotto ma non abolito del tutto. Tra l’altro se il tumore dovesse insorgere a questo livello, potrebbe non essere facilmente diagnosticabile per via di aderenze e della presenza della protesi;

b) Ovariectomia poiché induce la menopausa, ha effetti avversi sul profilo lipidico, con maggior rischio di m. cardiovascolari, sul metabolismo osseo (osteoporosi), ha conseguenze estetiche e, soprattutto, compromette la fertilità, che è il primo aspetto da considerare in una donna giovane.

La scelta non è casuale: se per es. c’è una mutazione per BRCA1 e si ha in famiglia una storia di ca. ovarico, allora si tiene ben in considerazione una ovariectomia, la quale inducendo uno stato menopausale ha anche effetto protettivo sulla mammella, pur non proteggendola completamente. Quindi si ha comunque il rischio di sviluppare un ca. mammario, da considerare separatamente: se per es. la donna ha un seno piccolo, facilmente monitorabile, si potrebbe anche optare per lo screening intensificato. Il professore mostra due studi, in cui si evince il consistente ruolo protettivo (con conseguente consistente riduzione del rischio) della mastectomia bilaterale, così come della ooforectomia, che però non sono prive di complicanze, per cui non si opta sempre per queste opzioni radicali ma bisogna valutare caso per caso, controbilanciando i vantaggi e gli effetti negativi:

- Nel caso della mastectomia bilaterale si ha un rischio di complicanze chirurgiche pari a oltre il 30%. Studi di psicologia invece non hanno dimostrato un effetto nocivo sull’immagine corporea e sulla sessualità. Questo è l’aspetto positivo;

- Nel caso della ovariectomia il primo problema, come dicevamo, è la compromissione della fertilità, per cui è un’opzione che si può proporre in una donna di oltre 40 anni (non in una ragazza per es. di 25 anni). Si hanno poi ripercussioni sul metabolismo nella propria globalità, come dicevamo prima.Le complicanze chirurgiche in questo caso si verificano con minore probabilità (per la maggiore esperienza).

- Chemioprevenzione: non prescinde dallo screening intensificato!a) Tamoxifene;b) Raloxifene

Domanda di un collega: perché non si fa come per il ca. del colon-retto, avviando lo screening 10 anni prima rispetto all’età di diagnosi del proprio familiare? Perché qui c’è una familiarità o ereditarietà ben definita, tale da aver superato il controllo degli algoritmi.