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Iatreia

Print version ISSN 0121-0793

Iatreia vol.24 no.4 Medellín Oct./Dec. 2011

 

ARTÍCULO DE REVISIÓN

 

Alteraciones del gen c-Myc en la oncogénesis

 

C-Myc gene alterations in oncogenesis

 

 

Mariano Ospina Pérez1; Carlos Mario Muñetón Peña2

 

1 Estudiante de posgrado de Biología, Instituto de Biología, Universidad de Antioquia, Medellín, Colombia.

2 Profesor Asociado, Unidad de Genética Médica,Departamento de Pediatría, Facultad de Medicina, Universidad de Antioquia, Medellín, Colombia. cmuneton@quimbaya.udea.edu.co

 

 

Recibido: noviembre 26 de 2010
Aceptado: marzo 2011

 

 


RESUMEN

La familia de protooncogenes MYC (c-Myc, N-Myc y L-Myc) se relaciona con el origen de diversas neoplasias en seres humanos. Estos genes actúan como factores de transcripción y participan en la regulación del ciclo celular, la proliferación y diferenciación celulares, la apoptosis y la inmortalización. Los genes MYC se expresan en diferentes tejidos y responden a diversas señales internas y externas; codifican para la síntesis de factores de transcripción que se unen al ADN para regular la expresión de múltiples genes. El gen más ampliamente estudiado de esta familia es c-Myc, que se expresa en las células con mayor tasa de proliferación. C-Myc se encuentra alterado en un gran número de tumores sólidos, leucemias y linfomas. Las alteraciones de c-Myc encontradas con mayor frecuencia en células cancerosas son las amplificaciones, translocaciones, mutaciones y reordenamientos cromosómicos que involucran el locus de este gen y conducen a que se desregule su expresión en diversas neoplasias humanas. La amplificación de c-Myc es una alteración común en los cánceres de mama, pulmón, ovario y próstata, así como en leucemias y linfomas, mientras que la pérdida de su regulación es común en el cáncer de colon, en tumores ginecológicos y melanoma. En neoplasias con defectos de c-Myc los estudios actuales están dirigidos al desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas.

PALABRAS CLAVE

Amplificación, Factores de transcripción, Neoplasias, Protooncogén c-Myc


SUMMARY

The family of MYC proto-oncogenes (c-Myc, N-Myc and L-Myc) is related to various types of cancer in humans. These genes act as transcription factors and are involved in cell cycle regulation as well as in the immortalization, apoptosis, proliferation and cell differentiation. They are expressed in different tissues and respond to various internal and external signals. They code for the synthesis of transcription factors that bind to DNA to modulate the expression of different genes. The most widely studied gene in this family is c-Myc, which expresses in cells with higher rate of proliferation. This gene shows alterations in many solid tumors, leukemias, and lymphomas. The most widely found alterations of c-Myc in cancer cells are amplifications, translocations, point mutations, and chromosomal rearrangements that involve its locus and lead to dys-regulation of its expression in different human malignancies. Amplification of c-Myc is frequent in breast, lung, ovarian and prostate cancers, as well as in leukemias and lymphomas. Loss of its regulation is common in colon cancer, gynecological tumors and melanoma. In tumors with c-Myc deffects present studies aim at the development of new therapeutic strategies.

KEY WORDS

Amplification, Neoplasia, Proto-oncogen c-Myc, Transcription Factors


 

 

INTRODUCCIÓN

La familia de genes MYC es una de las más ampliamente estudiadas en biología; está constituida por los protooncogenes c-Myc, N-Myc and L-Myc, que se relacionan con diferentes neoplasias en humanos. Las funciones de estos genes en la biología de las células normales y cancerosas se han estudiado desde hace más de tres décadas (1). Dichos genes actúan como factores de transcripción y reguladores del ciclo celular e intervienen en la proliferación, apoptosis y diferenciación celular y en la inmortalización (2).

Los genes c-Myc, N-Myc and L-Myc se expresan en diferentes tejidos durante la embriogénesis. Específicamente, el gen c-Myc se expresa principalmente en células con una mayor tasa de proliferación. Por su parte, el N-Myc se expresa a bajos niveles en diversos tejidos neonatales y especialmente en células pre-B, riñón, cerebro e intestino (3, 4). Por otra parte, el L-Myc se expresa durante el desarrollo del riñón y el pulmón y en los compartimentos de diferenciación y proliferación del cerebro y del tubo neural. Los tres genes participan activamente en los mecanismos de señalización celular. Además, sintetizan factores de transcripción que forman heterodímeros con la proteína Max, para luego unirse al ADN; de esta manera, regulan la expresión de múltiples genes (1,5,6).

El gen más ampliamente estudiado de esta familia es el c-Myc, que fue el primero en ser descubierto mediante su homología con el gen transformante del virus de la mielocitomatosis aviar MC29 (v-Myc) (7). Los otros dos genes, N-Myc y L-Myc, se descubrieron posteriormente por su homología con el v-Myc en secuencias amplificadas en células de neuroblastoma y en tumores de células pequeñas del pulmón, respectivamente (2,8-10)

En 1911 Peyton Rous observó que el sarcoma del pollo podría transmitirse mediante extractos libres de células de tumores y sugirió que un virus podría ser el agente etiológico de los sarcomas (11,12). Con base en el trabajo de Rous, Bishop y colaboradores (13) llevaron a cabo un estudio en un subgrupo específico de retrovirus aviares, que incluía diversos tumores en pollos, como leucemia mieloide, tumores de hígado, riñón y sarcomas; estos estudios condujeron a la identificación del oncogén v-Myc en pollos. Luego, con el descubrimiento de un gen homólogo, denominado c-Myc en pollos, se corroboró la hipótesis de que los retrovirus aviares oncogénicos podrían interaccionar con genes reguladores del crecimiento celular y transmitir el gen activado.

Por otra parte, se encontró que el gen c-Myc se encuentra alterado en diversos tumores sólidos, leucemias y linfomas, así como en diferentes tumores en animales (2,14-16). En las células neoplásicas es muy frecuente que se presente la amplificación del gen c-Myc en tumores hematopoyéticos debido a translocaciones cromosómicas o aneuploidías. Estas alteraciones inducen una desregulación de la expresión del gen. Se sabe que en el locus del gen c-Myc (8q24) ocurren frecuentemente reordenamientos cromosómicos, además de integración de virus oncogénicos que promueven modificaciones funcionales o estructurales (17,18). Entre las alteraciones cromosómicas más comunes que involucran al locus del c-Myc está la translocación t(8;14) presente en el linfoma de Burkitt (LB) (18-20). Así, el gen c-Myc translocado actúa de forma defectuosa. De otro lado, la amplificación del gen c-Myc es muy frecuente en el cáncer de mama, pulmón, ovario, próstata, leucemias y linfomas; mientras que la pérdida de la regulación es más común en el cáncer de colon, tumores ginecológicos y melanoma (1,18,20).

El propósito de esta revisión es describir la estructura y función del gen c-Myc, así como su papel en los diferentes mecanismos celulares en que participa. También, ilustrar sobre los mecanismos genéticos propuestos en relación con la oncogénesis en humanos.

Estructura y función del gen c-Myc

El proto-oncogén c-Myc participa en una amplia red de vías metabólicas, y por esta razón tiene múltiples funciones como son la progresión del ciclo celular, metabolismo celular, angiogénesis, adherencia celular, reparación del ADN, apoptosis y diferenciación celulares (1) (figura 1).

El gen c-Myc fue descubierto hace más de 25 años como un oncogén retroviral aviar (v-Myc) en células infectadas por el virus de transformación aguda MC29, el cual induce mielocitomatosis y tumores en pollos; posteriormente se identificó el c-Myc en humanos y en otros vertebrados por su homología celular con el v-Myc (1,13,21).

El c-Myc se localiza en la región cromosómica 8q24. Codifica para una proteína con función de factor de transcripción nuclear, que interviene en numerosos mecanismos celulares y vías de transducción. En células normales el c-Myc se encuentra bien regulado, en contraste con la desregulación que presenta en las células cancerosas (9,19-22).

El gen c-Myc se compone de tres exones. El exón 1 tiene dos promotores y no codifica. Los exones 2 y 3 codifican para la proteína Myc que tiene un sitio de inicio para la traducción en el nucleótido 16 del exón 2 (20); en dicho sitio se sintetiza una proteína c-Myc de 64 kDa constituida por 439 aminoácidos y presenta una traducción alternativa que origina dos tipos de proteínas, una de secuencia larga y otra de secuencia corta, denominadas p67 Myc (67 kDa) y MycS (45 kDa). Otros autores también informan un polipéptido de c-Myc de 45-kDa. De otro lado, se tiene un interés particular en las diferentes funciones de dos productos alternativos del gen c-Myc: c-Myc 1 y c-Myc 2. La proteína c-Myc 2 estimula el crecimiento celular, mientras que c-Myc 1 lo suprime; o sea, que las actividades de estas dos proteínas son antagónicas (23). Esta situación, sumada a la ocurrencia de mutaciones en el gen c-Myc en neoplasias humanas, hace más complejo el estudio del papel de este gen en dichas células.

Por otra parte, se sabe que la pérdida de la regulación de la expresión del gen c-Myc ocurre por diferentes mecanismos genéticos, tales como la amplificación, alteraciones cromosómicas numéricas y estructurales, inserción viral o mutaciones puntuales; estas alteraciones se relacionan con la transformación e inmortalización de las células neoplásicas (1,24).

Como resultado de múltiples estudios sobre la regulación de la expresión del gen c-Myc, se ha informado la existencia de una gran variedad de factores de transcripción que interaccionan con él.

El gen c-Myc se regula por mecanismos complejos de transcripción y postranscripción. Se conocen cuatro promotores de transcripción, pero el ARN sintetizado a partir del promotor P2 contribuye con 80% a 90% del total del ARN en las células normales (25,26).

En las células humanas normales el gen c-Myc se transcribe en diferentes tejidos, mientras que en células neoplásicas la transcripción se lleva a cabo de forma anormal (22). La actividad oncogénica del c-Myc se demostró en animales transgénicos y en estudios in vitro con cultivos celulares (27). Asimismo, se encontró que una deleción homocigótica del gen c-Myc es letal en embriones murinos, lo que sugiere que la expresión de este gen es esencial para el desarrollo embrionario (28).

Estructura y función de la proteína c-Myc

Los protooncogenes codifican para proteínas reguladoras de la transcripción, que son fundamentales para muchos procesos celulares. Estas proteínas, cuando se expresan de una forma anormal, actúan como oncoproteínas por lo que se asocian con el desarrollo de diversas neoplasias (16,29-31).

La proteína c-Myc es una fosfoproteína nuclear de 439 aminoácidos que juega un papel importante en la regulación de la expresión génica en células humanas; generalmente forma complejos de cremallera de leucina (LZ, por la sigla en inglés de leucine zipper) con otras moléculas (8,9). Además, tiene varias secuencias estructurales conservadas y posee dos dominios principales. El primero es un motivo de dimerización, denominado helix-loop-helix leucine zipper (HLH/LZ) en el residuo C-terminal que consta de 90 aminoácidos; este dominio se requiere para la dimerización con otras proteínas y con el ADN (28,32). Además, el dominio HLH/LZ permite la dimerización homotípica o heterotípica con otras proteínas HLH/ LZ, como ocurre con la heterodimerización con la proteína Max y con la unión al ADN en una secuencia específica E-box, denominada sitio Myc E-box o EMS (por la sigla en inglés de E-box Myc Site); la alteración de este dominio destruye la actividad biológica de la proteína, indicando que la unión al ADN es esencial para su función (33).

El segundo dominio comprende una gran parte de la proteína c-Myc y se define como el dominio de transactivación. La región N-terminal de c-Myc tiene 140 aminoácidos y contiene grupos ácidos ricos en prolina y glutamina, similares a los asociados con algunos dominios de transactivación (28, 33-35); la secuencia de la proteína c-Myc posee varios dominios N-terminales conservados, que se denominan cajas Myc, y se encuentran en proteínas homólogas relacionadas, como N-Myc y L-Myc. La región rica en glutamina de c-Myc es esencial para la actividad oncogénica. Además, el dominio N-terminal, denominado dominio de activación transcripcional (TAD) (aminoácidos 1 a 143) contiene un elemento rico en prolina que se extiende desde el aminoácido 41 hasta el 103 (36). El dominio TAD es necesario para activar la transcripción de c-Myc y para la transformación celular, la inhibición de la diferenciación celular y la inducción de la apoptosis mediada por c-Myc (28,37).

De otro lado, en 1991 se identificó la proteína Max que interactúa con la proteína c-Myc para formar un heterodímero Myc-Max, complejo que se une luego al ADN (38). La proteína c- Myc tiene una vida media corta, de aproximadamente 20 minutos, mientras que la de la proteína Max es mayor de 24 horas; por lo tanto, en muchos sistemas, la proteína c-Myc es el componente limitante del heterodímero, lo cual es clave en la regulación de la transcripción génica en diversos mecanismos como la proliferación y diferenciación celulares y la apoptosis (5,6,33).

La dimerización de las proteínas Myc y Max mediante los dominios HLH/LZ es importante para la unión de este complejo con el ADN en secuencias específicas de hexanucleótidos, denominadas cajas E (E boxes) (5'-CA[C/T]GTG-3') (33). Por esta vía, c-Myc activa la transcripción de promotores que contienen la secuencia CACGTG (39). El heterodímero Myc-Max unido al ADN, interacciona a través de la región N-terminal de Myc con una variedad de proteínas involucradas en la transcripción de múltiples genes; entre estas proteínas se incluyen las TRRAP (por la sigla en inglés de transactivation-transformation domain-associated proteins), que se asocian con la histona acetilasa GCN5 (40). La acetilación de histonas puede luego marcar la cromatina para permitir el acceso de factores de transcripción que pertenecen a la maquinaria de aquellos de tipo general (5).

Por otra parte, en estudios in vitro se encontró que la proteína c-Myc es inactiva cuando se encuentra sola, no forma homodímeros, ni se une al ADN; por lo tanto, requiere la dimerización con Max para unirse al ADN (27,39). En contraste, la proteína Max forma fácilmente homodímeros y se une directamente al ADN para inducir la transcripción.

Otro aspecto importante es que la proteína Max puede unirse a otras proteínas como las de la familia Mad, para inducir represión de la transcripción (6,33). Los niveles de la proteína Mad, que son opuestos a los de c-Myc, aumentan durante la diferenciación celular, mientras que una baja expresión de la proteína Mad2 (Mxi-1) se asocia con el desarrollo de tumores en modelos murinos. El complejo Mad-Max, al contrario de Myc-Max, interacciona con las histonas deacetilasas que inducen estructuras compactas de la cromatina, lo cual limita el acceso de los factores de transcripción al ADN (33).

Finalmente, se presentan modificaciones postraduccionales de la proteína c-Myc, como glicosilación y fosforilación, que alteran su vida media; por ejemplo, la fosforilación del dominio de transactivación transcripcional de c-Myc constituye un sustrato para la acción de factores de crecimiento regulados por las proteínas MAP quinasas (por la sigla en inglés de mitogenactivated protein kinases), así como para proteínas quinasas dependientes del ciclo celular. Este dominio tiene gran importancia porque se lo considera un blanco directo para la regulación del ciclo celular y de diferentes vías de señalización (figura 2). De otro lado, se ha observado que la inhibición de la proteína c-Myc podría bloquear vías de señalización mitógenas específicas y de esta manera facilitar la diferenciación celular (34,36,41).

Función del c-Myc en la regulación del ciclo celular

El gen c-Myc participa junto con muchos otros genes en la regulación del ciclo celular. Sin embargo, no se conoce bien su función en la activación de las redes metabólicas citosólica y mitocondrial durante la entrada de la célula al ciclo celular (42); c-Myc no solamente promueve el paso de las células de G0 a G1, sino que también durante toda la fase G1 del ciclo celular induce la transcripción de genes e interviene en el crecimiento y la proliferación celulares y en la apoptosis. Los estudios sugieren que c-Myc tiene la capacidad de activar la maquinaria del ciclo celular y se lo considera un gen ''maestro'' para la activación de muchos genes por diferentes vías metabólicas. Se sabe que este gen es clave para la activación de la glucólisis, mediante la regulación de genes que intervienen en ella con el fin de proporcionar energía durante todo el ciclo celular (21,43).

En células en reposo la proteína c-Myc estimula el inicio de la mitosis, lo que sugiere que es una proteína esencial para el crecimiento celular continuo; además, es necesaria para varias fases del ciclo celular. No solo c-Myc es indispensable en el punto de transición G0/G1 de dicho ciclo, sino que también, como resultado de su activación, permite a las células salir de la fase G0 y continuar con la progresión del ciclo (42,44-47).

Con respecto a las funciones del c-Myc en el ciclo celular, varios estudios determinaron, mediante la recombinación homóloga, que la inactivación de los dos alelos de este gen produce una prolongación significativa de la fase S (28,47). Asi mismo, se demostró en células Myc-nulas, es decir, que no expresan L-Myc ni N-Myc, una mayor prolongación de las fases G1 y G2, mientras que la fase S transcurre en un tiempo normal, por lo que se concluye que c-Myc es esencial durante las fases G1 y G2 del ciclo celular.

Por otra parte, está bien definido que proteínas como las ciclinas, las quinasas dependientes de ciclinas (CDK, por la sigla en inglés de cycline-dependent kinases), inhibidores de las CDK (CKI, por la sigla en inglés de cycline kinases inhibitors) y otras proteínas reguladoras del ciclo celular son importantes para el funcionamiento de c-Myc. Una de las vías por las cuales c-Myc participa en la progresión del ciclo celular es la regulación de los genes de las ciclinas; por ejemplo, una expresión desregulada de c-Myc se asocia con un aumento en la expresión de las ciclinas A y E (42, 44,45).

Además, en cuanto a la regulación de la fase G1, la interacción entre c-Myc y ciclina D1 es compleja y depende de diferentes estímulos. Además, c-Myc aumenta la expresión de las CDK por varios mecanismos, por ejemplo: coopera con la proteína RAS (por la sigla en inglés de RA-t sarcoma) para inducir el promotor de CDC2 (CDK1). Otra relación directa entre c-Myc y el ciclo celular es la capacidad de activar directamente genes como cdc25A y el de la ciclina E durante la progresión de dicho ciclo (42,45).

El gen cdc25A codifica para una proteína fosfatasa que a su vez activa a CDK2 y CDK4. Además, la expresión de c-Myc disminuye el nivel del inhibidor p27 durante la regulación del ciclo celular en el punto G1/S; sin embargo, no se conoce con claridad el mecanismo por el cual c-Myc interfiere con la actividad del p27 (48).

En la década de los años 90 Cleveland y colaboradores encontraron en estudios con líneas mieloides de células progenitoras que la desregulación del gen c-Myc induce el mecanismo de apoptosis (28,49); estas células dependen de la interleucina-3 (IL-3) para su crecimiento y para la expresión de c-Myc. En ausencia de IL-3, la expresión anormal de c-Myc conduce a las células hacia la fase S, para luego activar por esta vía la apoptosis y detener el ciclo celular; además, se observó que c-Myc afecta la transcripción de diferentes genes que intervienen en la apoptosis, como es el caso de TP53.

c-Myc en la oncogénesis

El proto-oncogén c-Myc es uno de los genes más comúnmente relacionados con el origen de una gran variedad de neoplasias humanas (14,34,44). La pérdida de regulación de c-Myc juega un papel importante en el origen del cáncer. Estudios con animales transgénicos demostraron que la desregulación de c-Myc es el principal evento que podría explicar la carcinogénesis en la mayoría de los tejidos (16), además de que induce a la transformación celular en modelos in vitro e in vivo (44). De los anteriores hallazgos, también se concluye que la sobrexpresión de c-Myc se encuentra en más del 50% de las neoplasias humanas y se asocia con un mal pronóstico y un fenotipo invasor.

En el locus 8q24 del gen c-Myc ocurren con frecuencia alteraciones cromosómicas que afectan su estructura y función (18,22). Entre las alteraciones más comunes de c-Myc que lo relacionan con la oncogénesis está la translocación recíproca t(8;14) en individuos con linfoma de Burkitt, una malignidad hematológica de células B, caracterizada por ser muy agresiva y con un alto grado de proliferación (19,20). En este tipo de tumor c-Myc se transloca con uno de los genes de la cadena pesada de las inmunoglobulinas (IGH, por la sigla en inglés de immunoglobulin heavy chain) localizado en el cromosoma 14 (18,19,22,50). Estos dos genes translocados se activan de una forma anormal en las células afectadas, lo que conduce a una expresión del gen c-Myc constitutiva y desregulada; así se alcanzan niveles altos de expresión del producto del gen. Además, el gen IGH potencia la desregulación de c-Myc. La t(8;14) se observa en cerca del 85% de los casos de linfoma de Burkitt (50-52); sin embargo, dicha translocación no es exclusiva de este linfoma sino que también se la ha encontrado en otras neoplasias humanas, como es el caso de leucemias y del mieloma múltiple (19,53). Por otra parte, en otros estudios se encontró que en el linfoma de Burkitt también puede ocurrir que el gen c-Myc se transloque con otros genes de las inmunoglobulinas, generando translocaciones cromosómicas variantes como la t(2;8) y la t(8;22), como resultado de los diferentes sitios de ruptura cromosómica (18,54). De los anteriores hallazgos se concluye que el gen c-Myc juega un papel importante en la patogénesis del linfoma de Burkitt (19,55).

Finalmente, otras alteraciones frecuentes en el locus 8q24 que afectan la expresión del gen c-Myc son deleciones, aneuploidías del cromosoma 8, amplificación, mutaciones puntuales e inserción viral (15,18,24,53); todas estas alteraciones se presentan en diversas neoplasias como en los cánceres de mama, pulmón, ovario, próstata, colon y estómago, así como en leucemias y linfomas (18,56-59).

Inestabilidad genética en cáncer inducida por c-Myc

El cáncer es un proceso evolutivo en el que las células normales adquieren un fenotipo maligno a partir de la acumulación de diversas alteraciones genéticas y epigenéticas que afectan a protooncogenes, genes supresores de tumores y genes de reparación del ADN (19,60-63). La inestabilidad genética (IG) es una característica propia de las células tumorales; este fenómeno favorece la aparición de aneuploidías y, además, genera un aumento en la tasa de mutaciones (64). En la IG se identifican dos tipos: la inestabilidad microsatelital (MSI, por la sigla en inglés de microsatellite instability), también conocida como MIN, en la que se presenta expansión o contracción del número de repeticiones de oligonucleótidos presentes en secuencias de microsatélites de genes de reparación, como es el caso de los genes MLH1 y MSH2 en individuos con cáncer colorrectal hereditario sin poliposis (63,64); el otro tipo es la inestabilidad cromosómica (CIN, por la sigla en inglés de chromosomal instability), que se refiere a las alteraciones cromosómicas numéricas y estructurales presentes en las células neoplásicas (63,65-67). Se considera que cerca del 50% de los tumores sólidos tienen alteraciones cromosómicas. Los dos tipos de inestabilidad se presentan en una amplia variedad de neoplasias. Cabe mencionar que entre los tipos de IG en el cáncer también se propone la inestabilidad telomérica, que a su vez promueve la inestabilidad cromosómica (63,65,68); este tipo de inestabilidad afecta la integridad del telómero y se la ha observado en varias neoplasias (66).

La relación del gen c-Myc con la IG en las células tumorales se podría explicar por sus funciones en la proliferación y regulación del ciclo celular, pero más específicamente por la inducción de especies reactivas de oxígeno y la promoción de CIN, especialmente aneuploidías y tetraploidías (64,68). Por consiguiente, la desregulación de c-Myc afecta su interacción con otros genes responsables de la integridad del genoma, como son los genes supresores de tumores y los de la reparación del ADN, lo que ocasiona que se alteren diversos mecanismos celulares y genéticos; de esta forma se induce la aparición de un fenotipo mutador en las células neoplásicas. De lo anterior se concluye que el gen c-Myc actúa como un gen ''maestro'' que coordina la expresión de múltiples genes (1,18,42,64). Además, c-Myc también contribuye a la oncogénesis mediante la inducción de la IG por alteraciones específicas en el punto de control G1/S del ciclo celular, en el cual se presenta la respuesta al daño del ADN; en consecuencia, se acumulan diversos tipos de daños en la célula (42,64).

Amplificación del gen c-Myc en la oncogénesis

La amplificación es una de las alteraciones más comunes del oncogén c-Myc en diversas neoplasias humanas (30,69,70). Muchos estudios demuestran que la amplificación y la sobrexpresión del oncogén c-Myc son claves en la iniciación y progresión del cáncer, tal como se informa en leucemias, linfomas y tumores sólidos. Además, la amplificación se relaciona con la sobrexpresión de oncogenes, produciendo una ventaja selectiva y mayor tasa de proliferación a las células transformadas (60-62). El oncogén c-Myc se encuentra expresado en altos niveles en diversas neoplasias como las de mama, próstata, pulmón, colon y linfomas, y en la mayoría se asocia con mal pronóstico de la enfermedad (14,71,72); por ejemplo, las frecuencias de amplificación y sobrexpresión de c-Myc en el cáncer de mama varían ampliamente entre 1% y 94% y de 22% a 95%, respectivamente (60,61,73-76).

En otro estudio en el que se analizaron cerca de 1.000 casos de cáncer de mama se encontró que la amplificación de c-Myc fue del 17%; además se halló que esta alteración se correlaciona con un mal pronóstico de la enfermedad (77,78). La amplificación de c-Myc también se ha observado en un 29% de los casos de cáncer de próstata y en un 40% de los de cáncer gástrico (57,58).

La amplificación es una alteración genética que conduce al aumento en el número de copias de un gen o de grupos de genes contiguos, lo que ocasiona una expresión génica anormal (18,62). Entre las causas cromosómicas que originan la amplificación del oncogén c-Myc están las translocaciones, trisomías, duplicaciones e isocromosomas que involucren el locus 8q24 (51,68). Asimismo, dichas alteraciones afectan las vías de regulación de c-Myc sobre otros genes, tales como TP53 y RB, por lo que se propone que la amplificación de este gen se asocia con la inestabilidad genómica, la cual a su vez promueve la oncogénesis (14,66,78).

Un tipo de amplificación son los cromosomas dobles diminutos (DM) (double minutes), que son pequeños fragmentos extracromosómicos que contienen genes amplificados, están presentes en múltiples copias y son frecuentes en diversos tumores sólidos y linfomas (17-19,53); los cromosomas DM generalmente se detectan con técnicas de citogenética convencional o molecular (FISH, por la sigla en inglés de fluorescent in situ hybridization). Otro tipo de amplificación son las denominadas regiones homogéneamente coloreadas (HSR, por la sigla en inglés de homogeneous staining regions) presentes en determinadas regiones cromosómicas, como en la del locus 8q24 del gen c-Myc; las HSR son un producto del conjunto de genes amplificados; estas regiones contienen varios cientos de genes amplificados y tienen un patrón de bandeo cromosómico anormal (17).

Estos dos tipos de amplificación son comunes durante el desarrollo y la progresión del cáncer y afectan por lo general el número de copias de proto-oncogenes, las cuales alteran la tasa de proliferación celular, lo que promueve la inestabilidad genómica y, a su vez, el proceso de carcinogénesis en diversas neoplasias (18,64).

Se puede detectar la amplificación de oncogenes en muestras de tumores humanos con las técnicas de hibridación in situ fluorescente (FISH) e hibridación genómica comparativa (CGH, por la sigla en inglés de comparative genomic hybridization), que son muy específicas y sensibles para ese propósito (53,60,79).

En numerosos estudios con estas técnicas han hallado niveles altos de amplificación de muchos genes en células neoplásicas, especialmente con los genes c-Myc y HER-2 en tumores primarios de mama. Se considera que la co-amplificación de estos dos genes se relaciona con la presencia de otros tipos de alteraciones genéticas, al igual que con tumores más agresivos y del mal pronóstico (60,62,80).

Por lo anterior, la amplificación de los genes c-Myc y HER-2 en el cáncer de mama se considera como un marcador molecular recurrente con valor pronóstico para las pacientes (60,62,81,82). Además, los hallazgos sugieren que la amplificación de c-Myc podría ocurrir en las etapas iniciales del desarrollo del cáncer de mama y simultáneamente presentarse mutaciones en el gen TP53. Estos conocimientos son de gran importancia para la biología del cáncer, porque han permitido el desarrollo de nuevas drogas antineoplásicas que inhiban la amplificación génica en determinadas neoplasias; el caso más conocido y de gran utilidad en oncología ha sido el del trastuzumab (Herceptin®), una droga diseñada para bloquear la amplificación del gen ERBB2 durante el tratamiento del cáncer de mama; el estudio de la amplificación de este gen es importante porque se considera un marcador de recurrencia de la enfermedad (62,80,83).

En un estudio hecho por el Grupo de Genética Médica, evaluando la amplificación del gen c-Myc en muestras de cáncer de mama incluidas en bloques de parafina con la técnica FISH (datos sin publicar), se encontró una alta frecuencia de aneuploidía del cromosoma 8 y de amplificación del gen c-Myc, corroborando lo informado en la literatura que ambas alteraciones son comunes en este tipo de cáncer (figura 3). En los estudios con FISH es posible detectar la heterogeneidad genética intratumoral que se presenta durante el desarrollo del cáncer, lo que es una ventaja de la técnica FISH con respecto a otras técnicas moleculares.

Finalmente, la caracterización molecular de las alteraciones del gen c-Myc continúa siendo un tema de gran interés en la genética del cáncer, debido a la asociación de estas alteraciones con la génesis de muchas neoplasias en humanos; los nuevos conocimientos aportarán información valiosa para desarrollar nuevas estrategias terapéuticas con el fin de controlar eficazmente la expresión del gen c-Myc en el desarrollo del cáncer.

 

AGRADECIMIENTOS

Este artículo es producto del proyecto de investigación CPT-0416, financiado por la Universidad de Antioquia.

 

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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