Diversidad clonal de un Tumor de Mieloma: Desde Generaciones de Células hasta Implicaciones del Tratamiento
El concepto de diversidad clonal se está aceptando como un sello distintivo del cáncer. A medida que un tumor crece y progresa, el panorama genético de la población celular puede cambiar. Estos cambios se deben en gran medida a errores aleatorios que ocurren durante cada división celular o a través de eventos mutacionales estimulados por varias exposiciones. Cuando uno de estos eventos aleatorios ocurre en el locus derecho, resultará en una ventaja de supervivencia para toda la descendencia posterior de esa célula inicial. Comprender los fundamentos de la diversidad clonal puede resultar ser una parte esencial del plan de tratamiento para los pacientes, ayudando a guiar la selección de medicamentos y a determinar el porcentaje de clones que pueden responder/resistir a tratamientos específicos. Además, muchas de las terapias utilizadas para tratar el mieloma probablemente induzcan mutaciones a través de sus mecanismos de acción o a través de efectos secundarios inesperados. Comprender los efectos de las terapias individuales y las combinaciones específicas en las tasas de mutación subyacentes que impulsan la diversidad de una población tumoral ayudará a identificar regímenes que aumentan la tasa de mutación subyacente y ponen al paciente en mayor riesgo de desarrollar un clon agresivo. Estos cambios se pueden identificar mediante la secuenciación de la próxima generación de la población tumoral en masa en comparación con los clones de una sola célula que se seleccionaron de esa población. Con el fin de identificar la diversidad de mutaciones encontradas en la población tumoral en masa, proponemos que la clonación de una sola célula de la población madre, y luego la secuenciación y comparación entre varios clones individuales darán una mejor idea de la variedad aleatoria de mutaciones presentes en células individuales que se originan en la misma población madre.
Para identificar la diversidad presente en una población aleatoria de células de mieloma, seleccionamos la línea celular de mieloma humano KMS-18 como sistema modelo. Clasificamos células individuales de la población madre KMS-18 por FACS con los criterios de selección basados únicamente en las células individuales viables. Estas células clasificadas individualmente se expandieron durante un período de semanas hasta que la población fue lo suficientemente grande como para ser recolectada para el análisis (objetivo de aproximadamente 5E6 células). Se seleccionaron cuatro de estos clones unicelulares (SCC_04, SCC_10, SCC_16, SCC_18) para su análisis. Preparamos bibliotecas de genoma completo y capturamos una región de 3,2 Mb utilizando el kit de captura de cinomas Agilent SureSelect. Las bibliotecas de captura finales se secuenciaron en la plataforma Illumina MiSeq a una profundidad promedio de la región objetivo de 200X.
Los resultados se filtraron para identificar el número de mutaciones presentes exclusivamente en un subclono en comparación con otro. Tales eventos existieron en la célula única original o ocurrieron al principio de la expansión del clon de célula única. Para limitar el análisis a los eventos presentes en la célula única original o muy temprano en el proceso de duplicación, identificamos las variantes que se encontraron con una frecuencia >20%. Muchos de estos eventos estaban presentes en múltiples clones de una sola célula que podrían definir la relación clonal de cada célula original, sin embargo, el 10% de estas variantes eran únicas para un solo subclono. En promedio, se observaron 1,6 mutaciones por Mb de la región diana. Si esta misma tasa de mutación se mantiene en todo el genoma, esperaríamos ver más de 5000 mutaciones únicas entre dos células al azar tomadas de una muestra tumoral a granel.
Actualmente se están realizando estudios para examinar la diversidad clonal entre generaciones de subclones. También se están realizando estudios adicionales para analizar los cambios en la diversidad clonal entre los diferentes subtipos de mieloma, con la hipótesis de que los subtipos más agresivos como t(4;14) y MAF pueden conducir a una población clonal más diversa. Si una población clonal más diversa se correlaciona con un subtipo tumoral más agresivo, entonces esto vuelve a un círculo completo a la cuestión de las terapias apropiadas, y si ciertas terapias de hecho pueden aumentar la diversidad en la población tumoral y dar lugar a una recaída más agresiva de la enfermedad.
No hay conflictos de intereses relevantes que declarar.
