MARCADORES TUMORALES

SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA

MARCADORES TUMORALES

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de forma gratuita con el fin de capacitar internamente y
orientar a los profesionales de la salud del Grupo
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SALUS KEDOS N.7, ABRIL 2005 .Manual de capacitación interna
que circula entre los profesionales del Grupo Saludcoop EPS.

COMITE EDITORIAL
Carlos Gustavo Palacino Antía, Ana María Piñeros Ricardo, Alberto
Castro Cantillo, Patricia Guerra Morales, Maritza Pérez Borrero,
María Antonina Román Ochoa.

DIRECTOR
Alberto Castro Cantillo
Vicepresidente Científico

DISEÑO GRÁFICO Y DIAGRAMACIÓN
Lina Marcela Rojas Gutiérrez

DESARROLLO
HeOn

AVAL ACADEMICO
Fundación Universitaria Juan N. Corpas

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EDITORIAL

Política de Reducción de la Mortalidad Materna y
Perinatal en SaludCoop EPS, Cruz Blanca EPS y
Cafesalud EPS.

Teniendo en cuenta el comportamiento de la mortalidad materna y
perinatal en Colombia, en especial la situación relacionada con nuestras
EPS y ARS, así como la misión de la Organización; la Presidencia
Ejecutiva, las Vicepresidencias y su equipo, las Gerencias Regionales y
su equipo y en general todos los colaboradores de SaludCoop EPS, Cruz
Blanca EPS y Cafesalud EPS y ARS reconocen que:

- la salud y la vida son derechos fundamentales e inalienables del
ser humano tal como está expresado en la Constitución Política
Colombiana,

- la calidad de la atención de salud individual y colectiva es un valor
y un principio de la prestación de nuestros servicios,

- el enfoque y las acciones en promoción de la salud y prevención
de la enfermedad son fundamentales para lograr las mejores
condiciones de salud de nuestros usuarios,

- la concepción de los derechos de salud sexual y reproductiva, los
derechos humanos, la equidad social y de género y el
empoderamiento de las mujeres son principios fundamentales en
la prestación de los servicios, tal como lo expresa la política de
salud sexual y reproductiva colombiana vigente,

- existe un problema institucional de mortalidad materna que
requiere ser intervenido de manera efectiva contribuyendo así a
la reducción de este problema de salud pública nacional.

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- Las mujeres tienen el derecho a condiciones que les permitan hacer
posible que la gestación y el parto conduzcan a la mejor oportunidad
de tener un niño saludable.

Por lo anterior, la Presidencia Ejecutiva resuelve:

- Adoptar la Política de Reducción de la Mortalidad Materna y Perinatal,
la cual será de conocimiento y aplicación por parte de todos los
funcionarios de SaludCoop EPS, Cruz Blanca EPS, Cafesalud EPS
y ARS.

- Dar atención preferencial a las mujeres embarazadas en todos los
contactos que éstas tengan con la EPS, para lo cual todo el personal
administrativo y asistencial de las EPS y de las Empresas Anexas
que pueda llegar a tener contacto con gestantes en cualquier
momento, deberá conocer y aplicar la Política para evitar demoras
que puedan interferir en una adecuada y oportuna atención.

- Adoptar el Sistema Informático Perinatal –SIP- del Centro Latino-
americano de Perinatología y Desarollo Humano de la OPS –CLAP-
como sistema único de información tanto de la Red de Corporacio-
nes Regionales como de la Red Externa.

- Reforzar la actual conformación de los Comités Regionales de Casos
Centinela, garantizando la participación y cumplimiento del reglamen-
to y funciones acogidas mediante la Política.

- Continuar ofertando los servicios de Planificación Familiar, incluyendo
el método de emergencia y haciendo especial énfasis en la población
adolescente.

- Fomentar el acompañamiento de las mujeres durante el trabajo de
parto, medida que se implementará a partir de la fecha en las
Clínicas de las Corporaciones Regionales que atiendan partos y
que se concertará con las de la Red Externa.

- Aumentar progresivamente la estancia hospitalaria de la puérpera
y el recién nacido hasta lograr 24 horas de estancia posparto para

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parto normal y cesárea, garantizando las valoraciones y controles
durante la hospitalización tanto a la materna como al recién nacido.

- Concertar con la red externa contratada para la atención de partos,
la implementación de depósitos de sangre y definirlo como
compromiso contractual.

Cordialmente,

CARLOS GUSTAVO PALACINO ANTIA

Presidente Ejecutivo

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AUTORES

María Mercedes Bravo Hernández. Microbióloga.
M. Sc. Universidad de los Andes, Coordinadora
Grupo de Investigación en Biología del Cáncer,
Instituto Nacional de Cancerología

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CONTENIDO

INTRODUCCION 11
CLASIFICACIÓN DE LOS MARCADORES TUMORALES 14
MARCADORES TISULARES 14
MARCADORES CIRCULANTES 14
MARCADORES GENÉTICOS 14

APLICACIONES CLÍNICAS DE LOS MARCADORES TUMORALES 16
TAMIZAJE 16
DIAGNÓSTICO 17
PRONÓSTICO 18
SEGUIMIENTO 18

MARCADORES TUMORALES CIRCULANTES DE MAYOR USO
EN LA PRÁCTICA CLÍNICA 20
ANTÍGENO CARCINOEMBRIONARIO 20
CARACTERÍSTICAS BIOLÓGICAS 20
FACTORES QUE AFECTAN LAS CONCENTRACIONES SÉRICAS DEL CEA EN
CÁNCER COLORECTAL 22
Estadio tumoral 22
Estado del hígado 23
Grado tumoral 23
Tabaquismo 23
CEA COMO MARCADOR EN CÁNCER COLORECTAL 23
Tamizaje 23
Diagnóstico 24
Pronóstico 24
Seguimiento de los pacientes con cáncer colorectal diagnósticado 25
CEA COMO MARCADOR EN CÁNCER DE MAMA 26
GONADOTROPINA CORIÓNICA HUMANA (HCG) 26
INMUNOANÁLISIS PARA DETERMINAR HCG Y MOLÉCULAS RELACIONADAS 30
HCG EN ENFERMEDAD TROFOBLÁSTICA 31
HCG EN TUMORES DE CÉLULA GERMINAL 32

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ALFAFETOPROTEÍNA 33
AFP EN TUMORES DE CÉLULA GERMINAL 35
AFP EN CARCINOMA HEPÁTICO 35
ANTÍGENO ESPECÍFICO DE PRÓSTATA 36
MECANISMOS REGULADORES DEL PSA 38
FACTORES QUE AFECTAN LA EXPRESIÓN DEL PSA 39
PSA COMO MARCADOR EN CÁNCER DE PRÓSTATA 40
Diferentes formas de PSA en sangre como marcadores de diagnóstico
y progresión 40
Tamizaje 40
Seguimiento 41
Utilidad de PSA para definir estado libre de enfermedad 41
PSA post prostatectomía radical 43
Utilidad de PSA en enfermedad metastásica 45
RECEPTOR DE ESTRÓGENO 46
ERα Y RESPUESTA O RESISTENCIA A TERAPIAS ENDOCRINAS 47
RESISTENCIA A TERAPIAS DE PRIVACIÓN DE ESTRÓGENOS 49
ER COMO FACTOR PREDICTIVO DE RESPUESTA A TERAPIA 50
HER - 2/neu (c-erbB-2) 50
CARACTERISTICAS BIOLOGICAS 51
DETERMINACION DE HER - 2/neu A NIVEL TISULAR 52
LACTATO DESHIDROGENASA 64
ENOLASA ESPECÍFICA DE NEURONA 64
CATECOLAMINAS 64
SEROTONINA 65
CALCITONINA 65

APLICACIONES CLÍNICAS DE LOS MARCADORES
66
TUMORALES SÉRICOS MÁS COMUNES
66
MARCADORES TUMORALES EN TUMORES DE CÉLULA GERMINAL
MARCADORES TUMORALES EN CÁNCER COLORECTAL 68
MARCADORES TUMORALES EN CÁNCER DE MAMA 69
MARCADORES TUMORALES EN CÁNCER DE OVARIO 71
MARCADORES TUMORALES EN CÁNCER DE PRÓSTATA 72
MARCADORES TUMORALES EN CÁNCER DE PULMÓN, NEUROENDOCRINO Y DE 73
TIROIDES

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MARCADORES GENETICOS
METODOLOGÍAS EMPLEADAS EN EL ANÁLISIS GENÉTICO DE 69
LOS TUMORES
Cariotipo de bandas G 78
Hibridación in situ con fluorescencia (FISH) 78
Hibridación genómica comparativa (CGH) Cariotipo espectral (sky-FISH) y multi-FISH (M-FISH) 79
Análisis molecular mediante PCR 79
Cariotipo espectral (sky-FISH) y multi-FISH (M-FISH) 82
Análisis molecular mediante PCR 82
HACIA UNA CARACTERIZACION MOLECULAR DEL CANCER
MICROARREGLOS DE ADN 82
MANUFACTURA DEL MICROARREGLO 82
DISEÑO EXPERIMENTAL 85
PREPARACIÓN DEL ESPECIMEN E HIBRIDACIÓN 85
OBTENCIÓN DE DATOS 86
ANÁLISIS ESTADÍSTICO 87
VALIDACIÓN DE LOS GENES SELECCIONADOS MEDIANTE MICROARREGLOS 87
PERFILES DE EXPRESIÓN GÉNICA EN CÁNCER 88
Clasificación molecular de los tumores 89
Sensibilidad a drogas 89
Plataformas de diagnóstico 92
Determinación de la función de los genes 92
Aplicaciones de la tecnología de los microarreglos 92
PCR CUANTITATIVA EN TIEMPO REAL 93
PCR MÚLTIPLE EN TIEMPO REAL EN DIAGNÓSTICO 94
PCR MÚLTIPLE EN TIEMPO REAL EN ANÁLISIS DE MUTACIONES EN TUMORES 96
SÓLIDOS 97
CONCLUSIONES 100
LECTURAS RECOMENDADAS 101

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Introducción
La transformación de una célula normal a tumoral comprende un conjun-
to de procesos mediante los que los genes involucrados en los mecanis-
mos de homeostasis normal, que controlan la proliferación y la muerte
celular, son alterados por agresiones al DNA (mutaciones, deleciones,
translocaciones etc), lo que resulta en activación de genes que estimulan
la proliferación, los oncogenes, y en la inactivación de genes que nor-
malmente inhiben la proliferación, los genes supresores de tumores. Esta
célula además debe adquirir capacidad de proliferar indefinidamente y
de obtener fuentes adecuadas de nutrientes y oxígeno para mantener
sus altas tasas de proliferación. Todas estas características biológicas
que distinguen a la célula tumoral son mediadas por complejas redes
moleculares, cualquiera de sus componentes puede ser un marcador
tumoral potencial.

Los marcadores tumorales en su más amplia definición, son atributos
moleculares de las células transformadas que las diferencian de las cé-
lulas normales. Los marcadores tumorales pueden ser genes únicos o
sus productos que se encuentran exclusivamente en la célula tumoral, o
pueden ser genes o productos de genes presentes en células normales
que se encuentran en cantidades anormales en la célula tumoral. Los
marcadores tumorales pueden encontrarse dentro de la célula o en su
superficie o pueden ser secretados al espacio intracelular y alcanzar la
circulación sanguínea.

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Los marcadores tumorales son genes o sus productos exclusivos de la
célula tumoral ó expresados de manera anómala en ella.

Un marcador tumoral puede ser detectado en un tumor sólido, en células
tumorales circulantes, en los ganglios linfáticos o en líquidos corporales.

Los marcadores tumorales pueden ser empleados en tamizaje
poblacional y para detección, diagnóstico, estadificación, pronóstico y
seguimiento del cáncer.

A medida que se revelan las características moleculares del cáncer, au-
menta el potencial de desarrollar marcadores de mayor especificidad y
sensibilidad. Sin embargo se deben cumplir una serie de etapas para
desarrollar un marcador tumoral desde que se identifica una característi-
ca molecular del tumor hasta que se obtiene una prueba con utilidad
clínica. La biología del marcador propuesto se debe conocer claramen-
te, de manera que proporcione el fundamento científico para su desarro-
llo como prueba clínica y permita la interpretación de los resultados clíni-
cos de una población heterogénea de pacientes. Se debe desarrollar un
ensayo robusto, adecuado, preciso y reproducible para detectar el mar-
cador en especimenes clínicos, los resultados del ensayo deben ser con-
siderados en el contexto de otras informaciones clínicas y moleculares
para determinar si provee información nueva e independiente de la ya
disponible, y finalmente los resultados deben ser validados
estadísticamente teniendo en consideración los datos clínicos de los
pacientes, incluyendo variables demográficas, variables terapéuticas y
los resultados clínicos.

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ETAPAS EN EL DESARROLLO DE UN
MARCADOR TUMORAL
1. Identificar una característica molecular en el tumor.

2. Conocer la biología del marcador propuesto, de manera se tenga una
base científica para su desarrollo.

3. Desarrollar un ensayo reproducible para detectar el marcador en
especimenes clínicos.

4. Determinar si el marcador provee información adicional e independien-
te de la información clínica o molecular ya disponible.

5. Validar los resultados estadísticamente, en relación con los datos clíni-
cos de los pacientes.

Con estos requerimientos, no sorprende que hasta ahora sólo unos po-
cos marcadores tumorales hayan sido bien validados como pruebas con
utilidad clínica. Marcadores de uso clínico frecuente como el CA125 en
cáncer de ovario, el antígeno carcinoembrionario (CEA) en cáncer
colorectal, el antígeno específico de próstata (PSA) en cáncer de prósta-
ta, la alfafetoproteína (AFP) y la gonadotrofina coriónica humana (hCG)
en tumores de células germinales son usados principalmente en el se-
guimiento del curso de la enfermedad después del tratamiento. A excep-
ción de los receptores de estrógenos y la amplificación o sobre expre-
sión del gen HER-2/neu en cáncer de mama, hasta el momento no ha
sido validado ningún marcador que permita predecir la respuesta a la
terapia para los cánceres más comunes.

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CLASIFICACIÓN DE LOS

MARCADORES TISULARES
Identificados sobre el tejido tumoral, permiten caracterizar biológicamente
los tumores en cuanto a origen, tipo histológico, grado de diferenciación,
capacidad de metástasis, susceptibilidad a fármacos, etc, permiten iden-
tificar subgrupos de riesgo.

MARCADORES CIRCULANTES
Corresponden a los marcadores clásicos, son sustancias sintetizadas y
liberadas por las células tumorales o por el organismo en el que se está
desarrollando un tumor, que reflejan la progresión de la enfermedad y/o
la respuesta del huésped. Su principal aplicación se da en el seguimien-
to de los tumores, pues permiten detectar tempranamente las recaídas y
reflejan también la eficacia de la terapia. Los marcadores tumorales cir-
culantes se clasifican en antígenos oncofetales, glucoproteínas, enzimas,
hormonas, proteínas séricas. En la tabla 1 se presentan los marcadores
circulantes más frecuentes en cada categoría.

MARCADORES GENÉTICOS
Detectados a partir de los ácidos nucleicos presentes en el tumor. A nivel
del DNA se pueden detectar cambios en el número de copias de genes,
traslocaciones cromosomales, deleciones, hipermetilación de promoto-
res y mutaciones puntuales. A nivel del RNA es posible detectar niveles
de expresión alterados, o mutaciones puntuales.

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Tabla 1. Marcadores tumorales circulantes

CLASIFICACIÓN DE LOS MARCADORES
TUMORALES CIRCULANTES

Antígenos oncofetales Antígeno carcinoembrionario (CEA)
Alfafetoproteína (AFP)
Gonadotrofina coriónica humana (hCG)

Glucoproteínas Antígeno específico de próstata (PSA)
CA-125
CA 15-3
CA 19.1
CA 72.4

Enzimas Lactato deshidrogenasa (LDH)
Enolasa específica de neurona (NSE)
Fosfatasas ácidas
Fosfatasa alcalina

Hormonas Catecolaminas
Serotonina
ACTH
ADH

Proteínas Séricas Tiroglobulina
Ferritina
Inmunoglobulinas
Beta-2-microglobulina

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APLICACIONES CLINICAS DE LOS

Los marcadores tumorales tienen el potencial de influir las decisiones
clínicas en diferentes estadios del tratamiento del cáncer. Han sido em-
pleados en tamizaje, diagnóstico, pronóstico, detección temprana de
recurrencias y monitoreo de la terapia. Definir la utilidad clínica de un
marcador no es tarea fácil, un marcador puede mostrar utilidad en una o
más categorías de las mencionadas. Un marcador tiene utilidad clínica
si su detección o cuantificación contribuye en una decisión en la práctica
clínica que implique un resultado clínico más favorable para el paciente,
por ejemplo una mejora en el periodo de supervivencia libre de enfer-
medad, mejora a la calidad de vida, evitar un tratamiento inefectivo o
potencialmente tóxico, reducir el costo del cuidados. El uso inapropiado
del marcador tumoral puede resultar en un incremento en la ansiedad
del paciente, incremento en los costos, tratamientos o toxicidad
innecesarios.

TAMIZAJE
El tamizaje es definido como la aplicación de una prueba para detectar
una enfermedad en una población de individuos que no tienen síntomas
de ésta. La meta de un programa de tamizaje es detectar la enfermedad
en un estado temprano, con mayores posibilidades de tener éxito al brin-
dar un tratamiento con intención curativa. Los criterios establecidos para
un programa de tamizaje ideal son:

1-Una prueba diagnóstica de bajo costo, rápida, accesible y lo
menos invasiva posible, con sensibilidad y especificidad altas.

2-Una enfermedad que constituya un problema importante de sa-
lud para la que se conozca bien la historia natural y para la que
exista un tratamiento efectivo.

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La mamografía en mujeres mayores de 50 años es un ejemplo de una
prueba de tamizaje efectivo cuya aplicación ha demostrado mejora en la
supervivencia en cáncer de mama. A la fecha no hay evidencia conclu-
yente del beneficio de medir marcadores séricos como prueba de
tamizaje. La subunidad ß de la hCG y la AFP son marcadores tumorales
importantes asociados con el diagnóstico, pronóstico y seguimiento de
tumores de células germinales. Sin embargo, a pesar de su alta sensibi-
lidad y especificidad no tienen utilidad en tamizaje por que el cáncer
testicular es un cáncer poco frecuente.

El antígeno específico de próstata es un marcador tumoral que ha sido
de utilidad en la detección temprana del cáncer de próstata, sin embar-
go el papel del PSA como marcador tumoral de tamizaje es controversial,
no existen estudios de distribución aleatoria que demuestren un benefi-
cio en relación con la supervivencia con la detección temprana y trata-
miento de este cáncer. Actualmente hay dos estudios en curso, uno en
Europa y otro en Estados Unidos con respecto a este tema.

DIAGNÓSTICO
El diagnóstico hace referencia a la posibilidad de diferenciar la enferme-
dad maligna de la benigna o una enfermedad maligna de otras. Un mar-
cador tumoral que ayuda al diagnóstico puede ser útil en el diseño del
plan de tratamiento más apropiado.

La medición de los niveles séricos de ß-hCG y AFP ha jugado un papel
muy importante en el diagnóstico de tumores de célula germinal sensi-
bles a la quimioterapia. Los niveles séricos de uno de estos marcadores
o de ambos se encuentran elevados en más del 80% de tumores de cé-
lula germinal no seminomatosos. De hecho niveles elevados de estos
marcadores y la presencia de una masa son diagnósticos de cáncer
testicular. De igual manera, niveles altos de PSA, una masa en la próstata
y/o una escanografía ósea positiva son diagnósticos de cáncer de prós-
tata con una alta especificidad.

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PRONÓSTICO
El pronóstico puede definirse como la predicción de que tan bien o mal
le irá al paciente en términos de respuesta a la terapia, recurrencias, tiempo
de supervivencia u otras medidas de resultado clínico.

Los niveles séricos de ß-hCG, AFP y LDH son importantes determinantes
de pronóstico en tumores de células germinales. Desde 1997 los niveles
séricos de estos marcadores son incluidos en la estadificación de estos
tumores, adicionalmente son empleados como factores pronóstico inde-
pendientes para categorizar los paciente con cáncer de células
germinales metastásico en grupos de riesgo bajo, medio y alto,
influenciando el tratamiento que recibirá el paciente.

Los niveles séricos de PSA tienen valor pronóstico en hombres con cán-
cer de próstata aparentemente localizado y han sido usados en conjunto
con otros criterios para clasificar los pacientes en grupos de pronóstico.
Estos pueden ser útiles en la selección de pacientes para tratamiento
radical local con intención curativa (niveles bajos de PSA), que resulta
inadecuado para pacientes con altos niveles de PSA. En contraste, los
niveles séricos de PSA no tienen valor pronóstico en la supervivencia de
pacientes con cáncer de próstata metastásico resistente a terapia hormo-
nal, esto probablemente debido a la selección de clones tumorales con
baja producción de PSA en algunos pacientes. Sin embargo, la dismi-
nución de PSA luego de la iniciación de la quimioterapia, en pacientes
con niveles iniciales altos, es indicador pronóstico.

SEGUIMIENTO
El seguimiento se define como la valoración periódica del paciente con
el fin de detectar señales tempranas de recurrencia (enfermedad resi-
dual mínima) u otros signos de activación de la enfermedad o de progre-
sión. Para que el seguimiento se constituya en una estrategia exitosa debe
existir un tratamiento efectivo de manera que la identificación temprana
de la recidiva resulte en un cambio en el manejo terapéutico que redun-
de en un resultado clínico favorable para el paciente.

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SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


Durante la quimioterapia la elevación del nivel del marcador tumoral pue-
de indicar la necesidad de rediseñar el tratamiento, los cambios en los
niveles del marcador observados en mediciones seriadas se deben a
cambios en la actividad tumoral, cualquier cambio por encima del inter-
valo de confianza del 95% respecto al valor previo debe considerarse
significativo. La concentración del marcador refleja el éxito de procedi-
mientos terapéuticos como la cirugía y/o la quimioterapia. Los valores
elevados después de la cirugía pueden indicar una resección incomple-
ta del tumor o la presencia de metástasis o recurrencias.

USOS CLINICOS DE LOS MARCADORES TUMORALES
TAMIZAJE Como prueba para detectar una enfermedad maligna
en una población de individuos que no tienen síntomas de ésta.

DIAGNÓSTICO Como prueba para diferenciar la enfermedad ma-
ligna de la benigna o una enfermedad maligna de otras.

PRONÓSTICO Como prueba para predecir que tan bien o mal le irá
al paciente en términos de respuesta a la terapia, recurrencias, tiem-
po de supervivencia u otras medidas de resultado clínico.

SEGUIMIENTO Como prueba para valorar periódicamente al pa-
ciente con el fin de detectar señales tempranas de recurrencia (en-
fermedad residual mínima) u otros signos de activación de la enfer-
medad o de progresión.

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SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


CIRCULANTES DE MAYOR
USO EN LA PRÁCTICA CÍNICA

ANTÍGENO CARCINOEMBRIONARIO (CEA)
El antígeno carcinoembrionario fue descrito en 1965 por Gold y Freedman,
quienes lo identificaron como un antígeno presente en tanto en colon fe-
tal como en adenocarcinoma de colon pero que aparentemente estaba
ausente en colon adulto sano. En estudios posteriores se observó que el
CEA o al menos moléculas similares a este se encontraban presentes en
tejidos sanos, aunque las concentraciones en los tumores eran en pro-
medio 60 veces mayores. Se presentan elevaciones del CEA en indivi-
duos con diferentes enfermedades no malignas, muchas de ellas
inflamatorias: diverticulitis, gastritis, úlcera gastrica, bronquitis, colangitis,
abscesos hepáticos y cirrosis alcohólica, especialmente en personas
ancianas y en fumadores.

El CEA se encuentra elevado en varios tipos de tumores epiteliales. Ade-
más del cáncer colorectal, se han encontrado niveles elevados de CEA
en sueros de pacientes con cáncer de estómago, seno, pulmón, páncreas,
ovario, próstata, hígado y páncreas.

Cuarenta años después de su descubrimiento en suero, el CEA es uno
de los marcadores más utilizados en el mundo entero y el más frecuente-
mente usado en carcinoma colorectal.

CARACTERÍSTICAS BIOLÓGICAS
EL CEA es codificado por un gen que hace parte de la superfamilia de
las inmunoglobulinas. Esta familia incluye genes que codifican proteí-
nas de adhesión, como la molécula de adhesión intercelular ICAM-1, el

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SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


antígeno asociado a la función de los linfocitos (LFA-1) y los antígenos
del complejo mayor de histocompatibilidad. La familia de genes del
CEA está localizada en el cromosoma 19q, está compuesta por 29 genes.

El CEA es una glicoproteína de 180 a 200 kDa de peso molecular con
aproximadamente un 60% de carbohidratos. La heterogeneidad en peso
que presenta este antígeno parece ser atribuible a variaciones en sus
cadenas laterales de carbohidratos. La mayoría de los carbohidratos es-
tán compuestos de manosa, galactosa N-acetilglucosamina, fucosa y
ácido siálico. El CEA se une a la membrana celular mediante un anclaje
glicosil fosfatidilinositol y es liberado en su forma soluble por una
fosfolipasa C o D.

La similitud estructural del CEA con algunas proteínas relacionadas con
las inmunoglobulinas como ICAM-1 e ICAM-2, sugirió su posible rol como
molécula de adhesión, probablemente involucrado en procesos de ad-
hesión y metástasis, experimentos recientes en modelos animales arro-
jan evidencia en este sentido. Se ha observado que en ratones desnu-
dos transplantados con tumores colorectales el número de metástasis se
eleva del 2 al 48% después de inyectar CEA a los animales. Sin embargo
no existe evidencia directa de que el CEA esté involucrado en la disemi-
nación del cáncer, adicionalmente en colon humano sano este antígeno
se localiza en la superficie apical de enterocitos maduros, hecho que
difícilmente se correlaciona con un rol en la diseminación del cáncer. Se
ha observado también que el CEA se une a algunas cepas de Escherichia
coli, unión que algunos investigadores asocian con una mayor coloniza-
ción del intestino, otros sugieren que el CEA puede proteger el colon de
la infección bacteriana, uniéndose a los microorganismos infecciosos.

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SALUS KEDOS No.7
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Tabla 2. Principales características del antígeno carcinoembrionario

CARACTERÍSTICAS DEL ANTÍGENO CARCINOEMBRIONARIO
Descubrimiento 1955, Gold y Freedman
Estructura Glicoproteínas 180-200 kDa,
monómero, carbohidratos 50-60%.
Gene Brazo largo del cromosoma 19
Sitio de producción Hígado fetal, células epiteliales
superficiales diferenciadas de la
mucosa del colon .
Vida Media 3 a11 días.
Valores de referencia < 5 µg/mL.
Utilidad en oncología Seguimiento de recurrencias
tempranas en adenocarcinoma
colorectal.

FACTORES QUE AFECTAN LAS CONCENTRACIO-
NES SÉRICAS DEL CEA EN CÁNCER COLORECTAL

Estadio tumoral

Tanto los niveles séricos como la proporción de pacientes con niveles
altos son mayores en estados más avanzados de la enfermedad. En uno
de los primeros estudios de este antígeno se reporta la proporción de
pacientes con niveles mayores de 2,5 µg/L de acuerdo al estadio: 28%
en Dukes A, 45% en Dukes B, 75% en Dukes C y 84% en Dukes D. Con un
punto de corte de 5 µg/mL, estas proporciones fueron 3%, 25%, 45% y
65%.

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SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


Grado tumoral

Los cánceres colorectales bien diferenciados producen más CEA que
los poco diferenciados. Se ha reportado una concentración promedio de
CEA en los tumores bien diferenciados, moderadamente diferenciados y
poco diferenciados de 18, 5,5 y 2,2 µg/g de proteína. A nivel sérico los
niveles de CEA son mayores a mayor grado de diferenciación del tumor.

Estado del hígado

El CEA se metaboliza principalmente en el hígado. El CEA es tomado por
las células de Kupfer en las que es retirado el ácido sialico, el CEA des-
provisto de ácido siálico es endocitado por células del parénquima que
lo degradan. Algunas afecciones hepáticas afectan la eliminación del
CEA, por lo que el antígeno puede estar elevado en el suero de pacien-
tes con enfermedad hepática no maligna.

Tabaquismo

En un estudio en más de 700 voluntarios sanos los valores promedio de
CEA en hombres fumadores y no fumadores fueron 6,2 y 4,3 µg/L respec-
tivamente, para mujeres las concentraciones fueron 4,9 y 2,5 mg/L. Los
niveles sérico son dos veces mayores en los fumadores.

CEA COMO MARCADOR EN CÁNCER COLORECTAL
Tamizaje

El propósito de un tamizaje en cáncer colorectal es detectar estadios
tempranos Dukes A y B. Con un punto de corte de 2,5 µg/L, se ha calcula-
do una sensibilidad del 36% y una especificidad del 87% en el tamizaje
de cáncer colorectal estados Dukes A y B, teniendo en cuenta la baja
prevalencia de este tipo de cáncer en poblaciones no seleccionadas, el
valor predictivo del CEA es muy bajo para proponerlo como método de
tamizaje en individuos sanos. La detección de sangre oculta y la

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SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


colonoscopia continuan siendo los métodos de tamizaje para este tipo
de cáncer.

Diagnóstico

La falta de especificidad y sensiblilidad de este marcador limita su apli-
cación en diagnóstico, especialmente en estadios tempranos. El CEA
puede estar elevado en la mayoría de tipos de adenocarcinoma avanza-
do y en un buen numero de afecciones benignas. En general en las en-
fermedades benignas los niveles no sobrepasan los 10 µg/L. En pacien-
tes sintomáticos niveles elevados de CEA (superiores a 5 veces el limite
superior) sugieren la presencia de cáncer.

Pronóstico

Un marcador de pronóstico en cáncer colorectal debe proveer informa-
ción independiente de la existente en los sistemas de estadificación, y
brindar información pronóstico dentro de los subgrupos de estadificación.
Particularmente, en estado Dukes B, un 40 a 50% de los pacientes pre-
senta enfermedad agresiva y se puede beneficiar de quimioterapia
adyuvante, sería deseable contar con un marcador que permita distin-
guir los pacientes con enfermedad agresiva de aquellos con enferme-
dad más indolente, de manera que sólo aquellos pacientes con enfer-
medad agresiva sean tratados con quimioterapia adyuvante, mientras
que en aquellos con buen pronóstico se puede disminuir el costo del
tratamiento y evitar los efectos colaterales de los agentes citotóxicos.

En varios estudios se ha demostrado que los pacientes que presentan
altos niveles de CEA antes de la cirugía tienen un pronóstico menos favo-
rable que aquellos con bajos niveles del marcador. En la mayoría de
estudios en pacientes en estados Dukes B, los niveles elevados de CEA
predicen pronóstico adverso, por lo que su medición puede ayudar en la
identificación de un subgrupo de pacientes con enfermedad agresiva
que se pueden beneficiar de quimioterapia adyuvante. Sin embargo, no
hay aun estudios que demuestren beneficio del uso de terapia adyuvante
con base exclusivamente en concentraciones de CEA elevadas antes de
la cirugía.
24

SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


La medición del CEA después de la cirugía puede tener valor pronóstico,
después de una resección quirúrgica de cáncer colorectal exitosa las
concentraciones de CEA deben alcanzar la normalidad después de 4 a 6
semanas, si esto no ocurre es altamente probable que se dé una
recurrencia temprana.

El CEA también puede proveer información sobre el pronóstico en pa-
cientes que desarrollan metástasis hepáticas después de resección del
cáncer colorectal con fines curativos. El hígado es el principal sitio de
metástasis de este tipo de cáncer, aproximadamente el 60% de los pa-
cientes desarrollan metástasis en este órgano, un 25% de ellos son can-
didatos a resección hepática, con una supervivencia a 5 años del 21 al
48%. Entre el 50 y el 80% de los pacientes sometidos a este tratamiento
desarrollan enfermedad recurrente, se ha determinado que altas con-
centraciones de CEA previas a la cirugía predicen un resultado clínico
adverso.

Seguimiento de los pacientes con cáncer colorectal diag-
nosticado

El propósito de las mediciones del CEA luego de la resección curativa
del cáncer colorectal es detectar las recurrencias en una fase tratable. La
mediciones seriadas del CEA permiten detectar el cáncer recurrente con
una sensibilidad y especificidad aproximadas del 80% (rango 17-89%)
y 70% (rango 34-91%). Las mediciones seriadas son especialmente úti-
les en la detección de metástasis hepáticas con una sensibilidad del 94%
y una especificidad del 96%. El CEA es poco sensible para la detección
de enfermedad local o regional. CEA es el indicador más frecuente de
recurrencia en pacientes asintomáticos y es la prueba que presenta la
mejor relación costo/ beneficio para la detección de enfermedad recu-
rrente potencialmente curable.

En varios estudios se ha observado que los pacientes que muestran una
disminución en los niveles de CEA con la quimioterapia presentan una
mayor supervivencia comparados con aquellos en los que no se presen-
ta disminución.

25

SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


CEA COMO MARCADOR EN CÁNCER DE MAMA
Los niveles de CEA se encuentran elevados en un 30 a 50% de pacientes
con cáncer de seno metastático sintomático. En varios estudios se ha
reportado una correlación positiva entre alteraciones en los niveles de
CEA y la respuesta terapéutica en pacientes con cáncer de seno
metastático.

GONADOTROFINA CORIÓNICA HUMANA
(hCG)

La gonadotrofina coriónica humana es una hormona producida por el
tejido trofoblástico durante el embarazo, en enfermedad trofoblástica y
por varios tumores. Es un miembro de la familia de hormonas
glicoproteicas, a esta familia también pertenecen la hormona estimulan-
te del folículo, la hormona luteinizante y la hormona estimulante tiroidea.
Cada una es un heterodímero consistente de dos subunidades, una
subunidad α común y una subunidad ß específica para cada hormona,
,
unidas de manera no covalente. La subunidad α está compuesta de 92
aminoácidos unidos por cinco puentes disulfuro, tiene unidas dos cade-
nas laterales de oligosacaridos mediante enlaces N en los residuos 52 y
78. La subunidad ß es única y distingue la hCG de las otras hormonas
glicoproteicas, está compuesta de 145 aminoácidos unidos por 6 puen-
tes disulfuro, contiene dos cadenas laterales de oligosacáridos unidas a
los residuos 13 y 30 mediante enlaces N. Adicionalmente presenta cua-
tro oligosacáridos unidos mediante enlaces O a la región C-terminal rica
en prolina y serina (residuos 122 a 145).

Sus concentraciones séricas pueden elevarse en pacientes con tumores
de células germinales de origen gonadal y extragonadal y en enferme-
dad trofoblástica gestacional, también en otros cánceres de origen
epitelial como cáncer de mama, pulmón, vejiga y tumores
gastrointestinales.

26

SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


Las concentraciones de hCG en suero y orina se elevan exponencialmente
en el primer trimestre del embarazo, con un tiempo de duplicación de 48
horas, el pico máximo se da a las 10 semanas de gestación. Las concen-
traciones disminuyen entre la semana 10 y la 16 hasta un 20% del valor
del pico máximo y continúan así hasta el final del embarazo.

La hormona biológicamente activa en suero y orina se encuentra acom-
pañada de un conjunto de moléculas disociadas o degradadas con poca
o ninguna actividad biológica. La hCG-fragmentada tiene una única rup-
tura, en la subunidad ß entre los residuos 47 y 48, o menos frecuente-
mente entre el 43 y el 44 o el 44 y 45. El pico de hCG-fragmentada ocurre
al mismo tiempo que el de la hCG intacta, esta forma fragmentada repre-
senta en promedio el 9% de la hCG sérica en el segundo mes del emba-
razo. Hacia el noveno mes la proporción es del 21% en promedio, en
orina se observan proporciones similares. Sin embargo estos porcenta-
jes presentan variaciones importantes entre individuos.

27

SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


Tabla 3. Principales características de la gonadotrofina coriónica humana

CARACTERÍSTICAS DE LA GONADOTROFINA
CORIÓNICA HUMANA
Descubrimiento 1927 por Ascheim y Zondek
Estructura Glicoproteína, heterodímero de
45 kDa, 30% de carbohidratos, (4 .
cadenas N-glicano y 4 O-
glicano), 7 isómeros, pI 3,8-4,7.
Gene Subunidad α un gen en 6q21q23,
4 exones. Subunidad ß genes en
19q13 (52kb); 3 exones.
Sitio de producción Células trofoblásticas de la
placenta, pituitaria.
Vida Media 24-36 h, b: 3-4 h, a: 2 h.
Valores de referencia hCG<101 U/L, hCG ß <0,1,
hCGα<0,5mg/mL.
Utilidad en oncología hCG, hCG ß libre: diagnóstico y
seguimiento de pacientes con
tumores trofoblásticos y cáncer
testicular. HCG ß seguimiento de
pacientes con cánceres no
trofoblásticos, particularmente
cáncer de vejiga.

28

SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


En muestras de suero y orina se pueden encontrar dos formas de
subunidad a libre, una que es la que normalmente hace parte de la hCG
y una subunidad α grande. Esta última se encuentra hiperglicosilada,
con oligosacáridos de mayor tamaño y complejidad unidos por enlaces
N, que previenen su combinación con la subunidad ß. Esta forma es pro-
ducida únicamente por células del trofoblasto y no es incorporada a la
hCG. La concentración sérica de subunidad α libre (ambas formas) al-
canza en promedio el 5% del total de hCG en el segundo mes de gesta-
ción y el 54% en promedio en el noveno mes. En orina la proporción es
ligeramente mayor. La proporción de estas formas de subunidad α libre
así como de hCG-fragmentada es muy variable.

Tanto la hCGß-fragmentada como la hCGß intacta libres están presentes
en suero y orina. Para la HCGß la concentración máxima también ocurre
en la décima semana de gestación. Las concentraciones de HCGß libre
son muy bajas, 0,9% de la concentración de hCG en promedio para el
segundo mes de gestación, decreciendo hasta el 0,5% de la concentra-
ción de hCG al final del embarazo, en orina se observan proporciones
mayores, 9% en el segundo mes y 40% al final del embarazo. El frag-
mento ß-core es el producto terminal de la degradación final de hCG.
Aunque es la principal molécula relacionada con la subunidad ß de hCG
en muestras de orina de embarazadas, es prácticamente indetectable
en el suero de estas mujeres (0,03 % de la concentración de hCG). El
fragmento ß-core comprende dos péptidos, los residuos 6 a 40 y 55 a 92
de la subunidad ß unidos entre sí por cinco enlaces disulfuro. Su peso
molecular es de 9.000, aproximadamente el 25% del peso de la hCG
completa que es de 36.700. En orina las concentraciones se comportan
igual que en suero, con pico máximo en la décima semana de gestación.

Las concentraciones del fragmento ß-core comienzan a elevarse a la quinta
semana de gestación, alrededor de la semana sexta o séptima de gesta-
ción igualan la concentración mol/mol de hCG. En el segundo mes de
embarazo el fragmento ß-core corresponde al 58% (promedio) de la con-
centración de hCG en orina, alcanzando el 305% (promedio) en el último
mes de embarazo.

29

SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


La hCG intacta, la hCGß libre no fragmentada y la subunidad a grande
son secretadas in vivo por células trofoblásticas. La hCG-fragmentada, la
hCGß libre y el fragmento ß-core no son secretadas por células de
trofoblasto. Mediante cultivos celulares e inmunohistoquímica se ha de-
mostrado que la hCG es fragmentada, después de su secreción, por
enzimas producidas por los macrófagos asociados a las células
trofoblásticas. Esta hCG fragmentada es poco estable y rápidamente se
degrada en hCGß fragmentada y subunidad-α. La ausencia prácticamen-
te total de ß-core en suero y su presencia en orina sugiere que este frag-
mento es generado en el riñón, a partir de la HCGß fragmentada.

Las proporciones tanto en suero como en orina de hCG-fragmentada,
hCGß-libre y fragmento ß-core son mucho mayores y más variables en
embarazos de síndrome de Down, preclampsia y enfermedad
trofoblástica. En suero y orina en algunos casos de enfermedad
trofoblástica, cáncer testicular y cáncer de vejiga y en mujeres con em-
barazo normal 3 a 10 días posparto se ha encontrado la totalidad de la
hCG fragmentada o como hCGß- libre o muestras de orina con fragmento
ß-core unicamente. Aparentemente la actividad fragmentadora de la en-
zima y la vía de degradación de hCG tienen mayor actividad en embara-
zos anormales, cáncer y enfermedad trofoblástica y en los días posterio-
res a la eliminación de hCG.

INMUNOANÁLISIS PARA DETERMINAR HCG Y
MOLÉCULAS RELACIONADAS
Actualmente se emplean inmunoanálisis tipo sándwich con anticuerpos
monoclonales, con sistemas de detección espectrométricos o
luminiscentes. Dependiendo de la mezcla de anticuerpos empleada, esos
ensayos miden diferentes mezclas de moléculas relacionadas con hCG.
Se han identificado múltiples sitios de unión de anticuerpos en la molé-
cula de hCG, cinco sitios diferentes en la hCG intacta, cuatro en hCG-
fragmentada, dos en la subunidad a libre, seis en la subunidad-ß libre y
cuatro en el fragmento ß-core.

30

SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


En general los ensayos comerciales incluyen varios anticuerpos hacia
diferentes sitios de hCG y sus subunidades libres. Un anticuerpo
monoclonal se emplea para la captura, la hCG inmovilizada es detecta-
da por un segundo anticuerpo policlonal o monoclonal dirigido hacia otro
sitio de la hormona. Este anticuerpo trazador es marcado radioactiva o
enzimáticamente para medir la cantidad de hCG. En algunos ensayos se
emplea un segundo anticuerpo monoclonal de captura para inmovilizar
hCGß-libre, que es detectada con el mismo anticuerpo marcado que
detecta hCG. Dada la amplia gama de anticuerpos empleada, no todas
las pruebas miden lo mismo, algunos ensayos detectan sólo hCG intac-
ta, otros hCG intacta más hCGß libre, otros detectan las formas fragmen-
tadas o todas las formas. Todos estos ensayos son adecuados para de-
tección de embarazo normal. En gestaciones anormales (enfermedad
trofoblástica, embarazo de síndrome de Down, preeclampsia), cáncer
testicular y de vejiga se puede producir una mayor proporción de molé-
culas de hCG disociadas o degradadas, la detección de estas molécu-
las puede ser mucho más importante en estos casos, por lo que es reco-
mendable emplear ensayos que detecten estas moléculas degradadas.

La medición de hCGß libre ha sido ampliamente usada para el diagnós-
tico y manejo de enfermedad trofoblástica, más recientemente concen-
traciones elevadas de hCGß libre se han usado en tamizaje para emba-
razos con fetos con síndrome de Down, y como un mejor marcador tumoral
en cáncer testicular y probablemente en otros cánceres. La hCGß libre
fragmentada se ha sugerido como alternativa en tamizaje para Down.
Actualmente están en desarrollo ensayos de detección del fragmento ß-
core como prueba única de alta eficiencia en embarazos Down. El uso
de estas pruebas también ha sido aprobado en algunos países como
marcador tumoral en el seguimiento de cáncer de ovario, vejiga y de
cérvix.

HCG EN ENFERMEDAD TROFOBLÁSTICA

En enfermedad trofoblástica gestacional la medición de hCG y de la tasa
a la que disminuye después de cirugía y/o quimioterapia son esenciales
en el manejo de las pacientes. Después de la evacuación de un embara-

31

SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


zo molar, la concentración de hCG debe determinarse semanalmente
hasta su normalización y después cada mes durante el primer año. La
desaparición de la hCG se da alrededor de las ocho semanas en el 40%
de las pacientes, entre 9 y 22 semanas en el 55% y en más de 22 sema-
nas en un 5% de los casos. En algunos casos la concentración se mantie-
ne estable o se aumenta sugiriendo presencia de enfermedad
trofoblástica evolutiva persistente (retención molar, mola invasora o
coriocarcinoma). En varios estudios se han empleado las curvas de re-
gresión de hCG para una detección temprana de enfermedad persisten-
te, se proponen corredores de regresión normal que permiten la detec-
ción de 85 a 90% de los pacientes con enfermedad persistente a las 4 a
6 semanas.

Las pacientes que desarrollan enfermedad trofoblástica metastásica de
alto riesgo requieren quimioterapia. En general esas pacientes presen-
tan uno o más de los siguientes factores: concentración sérica de hCG
pretratamiento > a 40.000 IU/L, diagnóstico de coriocarcinoma, historia
de embarazo no molar, metástasis y resistencia a la quimioterapia. La
relación entre hCGß libre (subunidad ß libre) y hCG total (hCG + hCGß
libre) es por lo general mayor en estas pacientes que en pacientes con
mola hidatiforme o enfermedad de bajo riesgo. Durante la primera se-
mana de quimioterapia los valores de hCG tienden a subir por la des-
trucción celular, la remisión se alcanza cuando los valores del marcador
se hacen indetectables. Tanto las pruebas de detección de hCG como de
hCGß libre son altamente sensibles, capaces de detectar 104 células
tumorales. Sin embargo dado que ese pequeño número de células pue-
de generar una recidiva el tratamiento es continuado después de la nor-
malización de los niveles de la hormona. Un decaimiento lento de los
niveles de hCG o hCGß libre identifica pacientes que probablemente no
van a entrar e remisión completa que se pueden beneficiar de terapia
adicional o de un cambio de terapia.

HCG EN TUMORES DE CÉLULA GERMINAL

HCG, hCGß libre y AFP son los marcadores más útiles en el diagnóstico,
pronóstico y seguimiento de pacientes con tumores testiculares no

32

SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


seminomatosos de células germinales como coriocarcinoma, carcinoma
embrionario y teratocarcinoma. Estos tumores se localizan en las gónadas
y en ocasiones raras en sitios extragonadales. En tumores germinales no
seminomatosos se encuentran niveles altos de hCG y hCGß libre en 60%
y 40 a 70% de los casos respectivamente. La combinación de los tres
marcadores permite detectar hasta el 90% de pacientes con estos tumo-
res. La hCG reviste menos interés en seminomas pues sólo un 16% de
pacientes con este tipo de tumor tiene elevación de la hormona, por lo
general los valores séricos son < a 200 IU/L. Los valores por encima de
5.000 IU/L señalan la presencia de tumores testiculares no seminomatosos
de células germinales.

El valor pronóstico de la concentración de hCG antes de la quimioterapia
y del tiempo de eliminación ha sido ampliamente evaluado con el fin de
identificar el 20 a 30% de pacientes que no responden a la terapia. Va-
rios estudios han señalado que las cinéticas de hCG y de AFP son bue-
nos indicadores de pacientes con probabilidad de no responder al trata-
miento, otros concluyen que el análisis de los valores del marcador
tumoral no permite hacer esta predicción. De hecho, la concentración del
marcador antes de la terapia parece predecir de manera más adecuada
la no respuesta al tratamiento que su tiempo de eliminación.
Adicionalmente después de la orquidectomía los pacientes con AFP ele-
vado recaen con mayor frecuencia que los que presentan hCG elevada.

ALFAFETOPROTEINA (AFP)
La alfafetoproteína es una glicoproteína de cadena simple con un peso
molecular aproximado de 70 kD, en conjunto con la albúmina constitu-
yen las principales proteínas en la circulación del feto. La producción
primaria de esta proteína ocurre en el hígado fetal y en el saco vitelino, se
secreta a la circulación fetal donde su concentración alcanza el punto
máximo a las trece semanas, disminuyendo posteriormente en forma
gradual hasta el nacimiento. Después del nacimiento es eliminada de la
sangre, a los dos años de edad no es detectada en el suero.

33

SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


La AFP fue descrita por primera vez por Bergstrand y Czar en 1956, como
una proteína presente en suero fetal, posteriormente Tatarinov en 1964 la
asocia con tumores humanos. Desde entonces su elevación se ha des-
crito en varios tipos de cáncer, principalmente en cáncer testicular y en
hepatocarcinoma. La AFP también es de utilidad en la detección precoz
de enfermedades congénitas de defectos del cierre del tubo neural, como
anencefalia y espina bífida, pues se encuentra elevada en el líquido
amniótico en 99% de fetos con defectos del cierre del tubo neural, su
determinación es de utilidad en la valoración de embarazos de alto ries-
go. Los niveles de AFP en líquido amniótico alcanzan su valor máximo
hacia la semana 13 de gestación, disminuyen rápidamente hacia la se-
mana 22, para continuar decreciendo hasta el nacimiento. Se pueden
encontrar niveles elevados de AFP en mujeres con amenaza de aborto,
muerte fetal y embarazos múltiples. Niveles bajos de AFP en la circula-
ción materna se pueden encontrar en embarazo molar, aborto retenido,
embarazo imaginario, sobreestimación de la edad gestacional y síndro-
me de Down.

Tabla 4. principales características de la alfafetoproteína

CARACTERÍSTICAS DE LA ALFAFETOPROTEÍNA
Descubrimiento 1956 por Bergstrand y Czar.
Estructura Glicoproteína, 67-69 kDa (4-5%
de glicanos), dos isómeros.
Gene Brazo largo del cromosoma 4.
Sitio de producción Hígado, saco vitelino (síntesis
fetal).
Vida Media 5-6 días.
Valores de referencia 8,5-20 mg/mL
incrementado en el recién nacido
150 mg/mL.
Utilidad en oncología Diagnóstico y seguimiento en
hepatocarcinoma, cáncer
testicular, teratocarcinomas y
canceres germinales de ovario.

34

SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


AFP EN TUMORES DE CÉLULA GERMINAL

Como marcador tumoral es de utilidad en pacientes con tumores de cé-
lulas germinales de origen testicular, ovárico y extragonadal, y en
hepatocarcinoma.

En tumores de células germinales la elevación sérica de la AFP es evi-
dencia de presencia de tumores no seminomatosos, se detecta usual-
mente en tumores de seno endodérmico y en carcinoma embrionario, y
se emplea en asocio con la hCGß. En los seminomas no se eleva la AFP .

AFP EN CARCINOMA HEPÁTICO

En carcinoma hepático la AFP se encuentra elevada en un 70 a 80% de
los pacientes, algunos estudios han reportado mayor supervivencia en
pacientes con niveles normales de AFP los valores elevados se asocian
,
con mayor extensión tumoral.

Las determinaciones séricas de AFP tienen utilidad a nivel de diagnósti-
co y seguimiento. La medición de AFP es usada para evaluar si la resec-
ción quirúrgica fue total y también la respuesta a la terapia y las recaídas.
El carcinoma hepatocelular presenta comúnmente recaídas después de
la cirugía, las determinaciones séricas seriadas de la AFP permiten de-
tectar la enfermedad recurrente entre 3 y 18 meses antes de la aparición
de sintomatología. El intervalo de tiempo entre la cirugía y la recurrencia
se correlaciona con el tiempo de duplicación de la AFP Una disminución
.
de la AFP sérica indica respuesta clínica a la quimioterapia, las medicio-
nes séricas seriadas permiten obviar terapias prolongadas inefectivas,
sin embargo un valor negativo no excluye la posibilidad de enfermedad
subclínica.

La sensibilidad de la AFP para detección temprana de hepatocarcinoma
no es satisfactoria. A pesar de sus limitaciones, se ha demostrado en
estudios de tamizaje con ecografía y/o elevación de niveles de AFP que
estos métodos permiten detectar tumores en estados iniciales con mayor
posibilidad de tratamiento quirúrgico curativo. En países con baja preva-

35

SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


lencia de hepatocarcinoma el tamizaje para este cáncer no resulta costo-
efectivo. En poblaciones asiáticas, con infección crónica por virus de la
hepatitis B y C y con riesgo elevado de desarrollar hepatocarcinoma, el
tamizaje con AFP puede tener una mejor relación costo-efectividad, es-
pecialmente si el tamizaje se limita a grupos de pacientes con hepatitis
crónica B o C por encima de lo 40 años. En áreas de baja prevalencia de
hepatocarcinoma también es recomendable el tamizaje en grupos se-
leccionados, que deben incluir pacientes con cirrosis hepática asociada
a hepatitis B o C, alcoholismo o hemocromatosis genética.

ANTÍGENO PROSTÁTICO ESPECÍFICO (PSA)
Es una proteasa de la familia de las kalicreínas, inicialmente se pensó
que esta glicoproteína se producía exclusivamente en la próstata, sin
embargo se ha visto que también se produce en las glándulas mamarias
y salivares aunque en cantidades muy pequeñas. Los niveles detectables
de PSA en suero se considera que sólo se originan del epitelio columnar
de la próstata.

Esa casi total especificidad de órgano ha permitido que este marcador
sea ampliamente usado como herramienta en la detección temprana del
cáncer de próstata. En combinación con el estudio histopatológico del
material de biopsia y el estado clínico (basado en tacto rectal y/o
ultrasonografía transrectal), el PSA ha mejorado en gran medida la pre-
dicción del estado patológico en pacientes con cáncer de próstata.

36

SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


Tabla 5. Principales características del antígeno específico de próstata

CARACTERÍSTICAS DEL ANTÍGENO ESPECÍFICO DE
PRÓSTATA
Descubrimiento 1.971 por Hara y cols.
Estructura Glicoproteína, monómero de 34 kDa, 7% de
carbohidratos, 5 isómeros, pI 6,8-7,2.
Actividad quimiotríptica, formas ligadas a
antiquimiotripsina y alfa 2 macroglobulina.
Gene Un gen en 19q3 de 6 kb, con 4 intrones y 5
exones.
Sitio de Acinos prostáticos, mama y parótida.
producción
Vida Media 1,5-3,2 días luego de preostatectomía radical.
Valores de 4 µg/L.
referencia
Utilidad en Seguimiento en cáncer de próstata.
oncología


La familia de genes de la kalicreina está compuesta por 15 genes ubica-
dos en el cromosoma 19 que codifican PSA (o hK3), hK2, hK4, y hK15 (o
prostina), y otras proteasas de serina, varias de estas son expresadas en
la próstata en niveles altos. Los niveles de PSA liberados al lumen glan-
dular desde las células epiteliales, donde es funcionalmente activo, es-
tán en el rango de 10 a 50 µmol/L. En contraste, el nivel extracelular de la
PSA latente o inactiva es significativamente más bajo < 0,1 nmol/L. Tanto
PSA como hK2 son sujeto de investigación, y se ha demostrado que ambas
moléculas son liberadas en altos niveles a la circulación sanguínea
tempranamente en el desarrollo de cáncer de próstata o en paralelo con
la progresión de la enfermedad. A la fecha no se ha demostrado que el

37

SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


PSA sea un mitógeno. Un mejor entendimiento de las formas latentes
activa e inactiva de el PSA y sus proteínas relacionadas, así como su
significado en la detección y progresión del cáncer de próstata proveen
importantes avances en el pronóstico y en blancos de tratamiento para
pacientes con esta neoplasia.

MECANISMOS REGULADORES DEL PSA

Un elemento clave en el entendimiento de PSA es la regulación de la
actividad proteasa. Existen cuatro mecanismos reguladores diferentes
para proteasas de serina: activación de zimógeno, regulación alostérica,
escisión proteolítica externa e inhibición de proteasas. La activación de
zimógeno, que es común en las proteasas de serina, se caracteriza por
un cambio conformacional. La conversión irreversible de PSA activo a
inactivo ocurre cuando la proteína alcanza compartimentos subcelulares
o un ambiente extracelular. El proceso puede ser autocatalítico o requerir
moléculas enzimáticas o no enzimáticas. En la liberación del péptido de
activación, que para PSA y hK glandulares es relativamente corto, la ac-
ción enzimática es adquirida por un cambio conformacional inducido en
el PSA maduro.

Hay elementos adicionales involucrados en la regulación del PSA activo
y hK2, que incluyen iones divalentes, particularmente Zinc. En modelos
de inhibición se ha visto que cada molécula hK2/PSA es inhibida por
ligación a dos sitios de unión a Zinc con concentraciones inhibitorias a
nivel micromolar, aunque la contribución precisa de este mecanismo in
vivo permanece desconocida.

En la tercera vía reguladora, PSA pierde actividad debido a la conversión
del PSA de cadena única, maduro y activo en una enzima multicadena
interrumpida por escisión interna. Los sitios de escición son los residuos
lisina 145 y /o lisina 182. Esto sugiere algún tipo de actividad enzimática
similar a plasmina para inactivar la enzima PSA funcional, aunque las
enzimas responsables no se conocen.

38

SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


El cuarto mecanismo regulador, reportado a principios de los 90, es la
interacción entre PSA e inhibidores de proteasa, muchos de los cuales
se producen en el hígado y se encuentran en gran exceso en compara-
ción con el PSA liberado extracelularmente. Las interacciones de PSA
con dos clases diferentes de inhibidores revisten interés. La primera cla-
se son los inhibidores de proteasas de serina, en los que la α1- antitripsina
es el arquetipo, esta clase también incluye la α1-antiquimiotripsina (ACT),
el inhibidor de proteína C y antitrombina. La segunda clase de inhibidores
de proteasa incluye α2 -macroglobulina (AMG) y la proteina análoga de
embarazo que ha demostrado alta capacidad de interacción con PSA.
La formación in vitro de complejos AMG-PSA es 20 veces más rápida
que la de complejos ACT-PSA. AMG encapsula el PSA, lo que dificulta el
acceso a epitopes antigénicas de PSA para medir adecuadamente los
niveles del complejo PSA-AMG, sin embargo se ha podido demostrar
que los niveles de PSA-AMG in vivo pueden permanecen bajos, cerca-
nos o por debajo de los límites de detección en sangre, al menos en
estados clínicos de cáncer de próstata localizado. Esto puede darse pro-
bablemente por mecanismos efectivos de eliminación, a pesar del he-
cho que esta puede ser una vía importante de eliminación de PSA activo
de los fluidos extracelulares.

FACTORES QUE AFECTAN LA EXPRESIÓN DEL ANTÍGENO
ESPECÍFICO DE PRÓSTATA

La expresión de PSA es dependiente principalmente de la activación li-
gando dependiente o independiente del receptor de andrógenos y la
señalización posterior. La elevación de niveles de PSA extracelulares es
debida generalmente a deterioro en la relación entre expresión de PSA
y el sistema ductal glandular, que debe proteger el ambiente extracelular
de la exposición a la acción de PSA y de proteasas relacionadas como
hK2 y de mantener los niveles extracelulares de PSA en una concentra-
ción menor a 0,1 nmol/L (107 veces menor que la intraductal que es me-
nor a 1 mmol/L). Además, los niveles extracelulares de cada forma de
PSA y de hK2 son también dependientes de la vías metabólicas y de los
mecanismos de eliminación: El PSA libre es eliminado de la sangre por
filtración glomerular en el riñón, su vida media es de 12 horas, un daño

39

SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


en la función renal eleva los niveles de PSA libre, los complejos de PSA
son muy grandes para ser eliminados por esta vía. La vía de eliminación
de PSA-ACT no se conoce, la tasa de eliminación es bastante lenta, en
hombres con cáncer de próstata localizado la tasa de eliminación es muy
lenta < 1ng/mL día.

PSA COMO MARCADOR EN CÁNCER DE PRÓSTATA

Diferentes formas de PSA en sangre como marcadores de diagnós-
tico y progresión

Varias formas de PSA se encuentran en el suero, 65 a 95% de PSA se
encuentra en complejos con ACT, mientras que 5 a 40% de PSA se en-
cuentra libre. La relación de PSA libre/PSA total es significativamente
menor en hombres con cáncer de próstata que en hombres con hipertro-
fia prostática benigna. Se ha sugerido que la relación PSA libre/PSA total
mejora la sensibilidad sin alterar la especificidad de la detección de cán-
cer de próstata entre pacientes con niveles séricos de PSA entre 4 y 10
ng/mL. Sin embargo, el porcentaje de PSA libre es alterado por el tacto
rectal, la cistoscopia, y la biopsia por lo que no hay un consenso sobre el
punto de corte más adecuado. Una vez diagnosticado el cáncer de prós-
tata el porcentaje de PSA libre no es útil en el seguimiento de los pacien-
tes. De manera que el porcentaje de PSA libre debe usarse únicamente
en casos dudosos, previo a la detección del cáncer, cuando el nivel de
PSA está entre 4 y 10 ng/mL.

Tamizaje

Los niveles séricos de PSA y el tacto rectal son las herramientas de diag-
nóstico de primera línea aceptados para efectuar el tamizaje y detección
precoz del cáncer de próstata. En varios estudios de tamizaje con más
de 19.800 hombres se ha demostrado el innegable valor del PSA para
detectar el cáncer de próstata en un estado precoz, potencialmente cura-
ble. Existe evidencia de que este marcador no es suficientemente sensi-
ble para detectar los cánceres indolentes, sin significado clínico descu-
biertos incidentalmente en autopsias o en la prostatectomía. Los cánce-

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SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


res descubiertos por medio de PSA a pesar de no ser palpables tienen
un volumen suficiente para ser considerados de importancia clínica en el
95% de los casos, en los que el tratamiento es necesario.

Sin embargo, dos de cada tres pacientes con niveles séricos de PSA por
encima de 4 ng/mL (limite superior de normalidad) tendrán una biopsia
negativa para cáncer de próstata, esto debido a que PSA no es un mar-
cador específico de cáncer y puede estar elevado en situaciones no ma-
lignas como prostatitis aguda, isquemia prostática, retención urinaria
aguda y especialmente en la hipertrofia prostática benigna.
Adicionalmente, una tercera parte de los cánceres de próstata no produ-
cen PSA, sobre todo los menos diferenciados. Para mejorar la especifici-
dad de este marcador se ha desarrollado el concepto de densidad de
PSA, PSA según edad, PSA según volumen y porcentaje de PSA libre.

Seguimiento

Utilidad de PSA para definir estado libre de enfermedad

El uso de la supervivencia como punto final para determinar eficacia te-
rapéutica del tratamiento local definitivo es de valor limitado en hombres
con diagnóstico de cáncer de próstata localizado, debido a que la deter-
minación de la supervivencia se tarda varios años y se complica por la
competencia con otras causas de muerte en esta población. La evalua-
ción del control local después de radioterapia con base en regresión de
la masa tumoral mediante tacto rectal carece de sensibilidad, de una
parte la mayoría de tumores nuevos diagnosticados no son palpables,
aun si existe una anomalía al tacto, puede también deberse a calcifica-
ciones, granulomas, hipertrofia prostática benigna, que pueden persistir
luego de la radioterapia. El tacto rectal tampoco es confiable en el segui-
miento después de prostatectomía radical.

Varias observaciones sugieren que PSA puede ser un marcador apro-
piado de tratamiento exitoso con radioterapia. Los pacientes con PSA
elevado después de la radioterapia tienen un riesgo mayor de tener una
biopsia positiva, y aquellos con evidencia histológica de enfermedad

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SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


residual probablemente presentaran evidencia clínica de recurrencia lo-
cal y metástasis distantes. Además, los pacientes con elevación de PSA
en el primer año después de completada la terapia tienen una probabili-
dad mucho mayor de desarrollar enfermedad metastásica temprana.

El punto de corte seleccionado para considerar a un paciente libre de
recaída bioquímica ha sido definido de manera variable por los investi-
gadores como: mantener nivel de PSA sérico menor o igual a 4 ng/mL, 2
ng/mL, 1,5 ng/mL, 1,0 ng/mL, 0,5 ng/mL, o menor a 0,2 ng/mL. El punto
de corte escogido para definir la recaída tiene un impacto importante en
la supervivencia libre de enfermedad que se reporte, por ejemplo en un
estudio de pacientes con niveles pretratamiento entre 4 y 10 ng/mL con
el punto de corte de 4 ng/mL un 26% de los pacientes presentó recaídas
a 5 años mientras que con un punto de corte de 1 ng/mL este porcentaje
fue del 55.

La recomendación del panel de consenso de la Asociación Americana
de radioterapia oncológica (ASTRO), es la más aceptada. En este panel
se recomienda un lapso de 24 meses antes de reportar resultados, debi-
do a que es muy raro que se presenten fallas terapéuticas durante los
dos primeros años después de finalizado el tratamiento. Se recomienda
hacer tres mediciones consecutivas del PSA en lugar de usar un punto
de corte específico. Este método para definir recaída bioquímica resulta
más conveniente puesto que en algunos pacientes con próstata grande
(en parte debido a hipertrofia prostática) con altos niveles de PSA antes
de tratamiento se puede haber eliminado totalmente el cáncer y aun te-
ner niveles de PSA por encima de un punto de corte arbitrario. Por el
contrario, en pacientes con niveles de PSA muy bajos antes del trata-
miento, aun un PSA menor a 1 ng/mL puede reflejar enfermedad resi-
dual, particularmente si va en ascenso. Se recomendó que la fecha de
recaída sea arbitrariamente definida como el punto medio entre el valor
de PSA más bajo luego de la radioterapia (nadir PSA) y la primera de tres
elevaciones consecutivas. A pesar de ser la definición más aceptada, su
utilidad es cuestionada, ya que esta definición lleva a que la determina-
ción del tiempo de recaída sea totalmente dependiente de la frecuencia
de medición del PSA.

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SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


El nadir PSA (valor de PSA más bajo luego de la radioterapia) parece
correlacionarse con la probabilidad de permanecer libre de enfermedad.
El riesgo de recaídas declina progresivamente a medida que el nadir
decrece a menos de 1,0 ng/mL. Se han observado menos recaídas entre
pacientes con nadires menores a 0,4 ng/mL en comparación con nadires
más altos, pero aun menores a 1,0 ng/mL. En un estudio reciente, se
evaluó el impacto del nadir PSA en la recaída bioquímica y en la supervi-
vencia. Los pacientes con nadires mayores a 1,2 tuvieron un peor pro-
nóstico para falla bioquímica (p=0.001) y para supervivencia (p= 0.0001).
Un 70% de pacientes con nadires de PSA por debajo de 1,2 estaba libre
de enfermedad después de 4 años comparado con solo un 40% de pa-
cientes con nadir de PSA de 1,2 o mayor. En un modelo multivariado el
nadir de PSA alcanzado fue el predictor más significativo de superviven-
cia libre de recaída bioquímica (p<0.0001) y de supervivencia libre de
progresión (p<0.0001).

Aunque en general se acepta que la elevación del PSA es una medida
sensible de progresión no hay claridad en cuanto a que tan significativa
es una elevación. Una evaluación adecuada del estado libre de enfer-
medad requiere varias observaciones en intervalos de tiempo relativa-
mente cortos (cada 3 o 6 meses) para diferenciar una elevación consis-
tente de un error de laboratorio, o de una variación biológica normal. Una
forma de evaluar el riesgo particular asociado a elevación de PSA des-
pués de radioterapia es calcular el tiempo de duplicación del PSA (DT),
definido como log 2 x t/ [log(PSA final) -log(PSA inicial)], donde t es el
tiempo desde el nivel inicial de PSA hasta el nivel final. Un tiempo de
duplicación inferior a 12 meses y un intervalo corto desde el final del
tratamiento a la primera elevación de PSA (menor a 12 meses) son
predictores significativos e independientes de metástasis distantes. Sin
embargo, en paciente tratados con radioterapia el empleo de la cinética
de marcador es bastante controversial.

PSA post prostatectomía radical

La prostatectomía radical está indicada en tumores clínicamente locali-
zados y la eficiencia del tratamiento es evaluada a largo término. El PSA

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SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


se hace indetectable 21 días después de la prostatectomía, a partir de
ese momento cualquier elevación del PSA por encima del límite inferior
de detección significa presencia de tumor residual. Esto arguye a favor
del uso de ensayos ultrasensibles.

La definición más apropiada para recaída bioquímica luego de
prostatectomia radical es usualmente un valor no-cero. En la diferentes
series quirúrgicas se han definido valores no-cero como PSA desde mayor
de 0,02 ng/mL hasta mayor de 0,6 ng/mL. Definiciones que tienen efec-
tos en interpretación de los datos reportados. Por ejemplo, el riesgo rela-
tivo de recaída a 5 años es 1,3 veces mayor si se define la recaída como
PSA mayor de 0,2 ng/mL que si se define como PSA mayor de 0,4 ng/
mL. Otros investigadores mediante el uso de pruebas de detección de
PSA ultrasensibles, con definición no-cero como PSA mayor de 0,02 ng/
mL, reportan que las recaídas son diagnosticadas 2,5 años antes que
cuando se usa el nivel más convencional de 0,3 ng/mL. En contraste, en
otro estudio se sugiere que la especificidad se disminuye al usar puntos
de corte muy bajos, los investigadores analizan el efecto de varios pun-
tos de corte en un grupo de 2.782 hombres con cáncer de próstata
clínicamente localizado sometidos a prostatectomía radical, ellos con-
cluyen que un valor de 0,4 ng/mL o mayor puede ser el punto de corte
más adecuado.

La tasa de elevación del PSA muestra una relación con el riesgo de me-
tástasis distantes luego de prostatectomía radical. Un estudio sobre la
historia natural de pacientes que desarrollan elevación de PSA después
de prostatectomía radical, analiza 1.997 pacientes de los que 315 desa-
rrollan elevación de PSA, no reciben tratamiento hasta la aparición de
metástasis. El tiempo medio entre la elevación del PSA y la aparición de
metástasis fue 8 años, una vez aparecen las metástasis el tiempo medio
de fallecimiento fue de cinco años. El tiempo transcurrido entre la
prostatectomía y la primera elevación de PSA, el score Gleason, y el tiempo
de duplicación de PSA predicen la probabilidad y tiempo de desarrollo
de enfermedad metastásica. La historia natural de la progresión después
de la elevación del PSA puede ser prolongada, y los resultados pueden
ser útiles en la identificación de pacientes en riesgo de progresión rápi-

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SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


da para los que la quimioterapia adyuvante o la inclusión en ensayos
clínicos pueden ser adecuados.

Otros estudios sugieren que el valor máximo de PSA alcanzado luego de
prostatectomía predice la duración de la respuesta luego de radiotera-
pia de salvamento. Varios estudios retrospectivos han sugerido que me-
nos del 20% de los pacientes con PSA mayor a 1 ng/mL al momento de
la radioterapia permanecerán libres de progresión bioquímica mientras
que el 70% de pacientes con PSA menor a 1 ng/mL lo hará.

Utilidad de PSA en enfermedad metastásica

La utilidad de este marcador como variable predictiva antes y después
de tratamiento ha sido evaluada en pacientes con cáncer de próstata
metastásico no tratados (sensibles a hormonas). Aunque los niveles de
PSA antes de tratamiento muestran relación con el tamaño del tumor, la
producción de PSA por los tumores es muy variable debido a la impor-
tante heterogeneidad biológica del cáncer de próstata; como consecuen-
cia de esto, el valor absoluto de PSA antes del tratamiento no muestra
una buena correlación con la respuesta o con la supervivencia. En con-
traste, el grado y la tasa de disminución del PSA después de la terapia
hormonal pueden predecir el resultado clínico. Se ha observado que, en
pacientes con cáncer de próstata metastástico, una disminución mayor
al 80% del PSA durante el primer mes de tratamiento hormonal predice
una mayor supervivencia libre de progresión. También se ha demostra-
do que la normalización del PSA en los primeros 6 meses de terapia
predice un buen resultado clínico. Múltiples estudios indican que una
disminución en los niveles de PSA predice un mejor resultado clínico en
pacientes con cáncer de próstata tratados con privación de andrógenos.

En general, los pacientes tratados con privación de andrógenos tienen
una duración media de respuesta de 18 meses, todos los pacientes tra-
tados eventualmente desarrollarán enfermedad independiente de
andrógenos, cuya manifestación será elevación en los niveles de PSA y
progresión de la enfermedad. El tiempo medio de progresión después
de elevación de PSA por encima de 4 ng/mL es de cinco meses en pa-

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SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


cientes con cáncer de próstata metastástico cuyo valor de PSA se dismi-
nuyó por debajo de 4 ng/mL y posteriormente aumentó. El PSA tiene tam-
bién utilidad como marcador de progresión después de terapia hormo-
nal.

RECEPTOR DE ESTRÓGENO
Desde finales del siglo XIX se conocía que la ooforectomía causaba re-
gresión en tumores avanzados de seno, evidencia de que los estrógenos
estaban implicados de alguna manera en el desarrollo de esta neopla-
sia. En los años 50 se identifica el receptor de estrógenos (ER), molécula
que media los efectos de los estrógenos en los tejidos blanco, y se des-
cribió su presencia en tumores de seno. ER es actualmente reconocido
como un marcador de pronóstico en cáncer de seno, cuya expresión de-
termina si una paciente debe o no recibir tratamiento con antiestrógenos
como terapia endocrina adyuvante. El gen del ER fue clonado y
secuenciado y se demostró que su secuencia de aminoácidos guardaba
homologia con el receptor de glucocorticoides y con el encogen v-erb-A.

En 1996 se describió un segundo receptor de estrógeno denominado
ERß para diferenciarlo del original, que ahora se denomina ERα, poste-
riormente se describieron dos isoformas de ERß de 530 y 485
aminoácidos. La de 530 corresponde al receptor maduro. Las dos
isoformas están codificadas en genes similares de ocho exónes, pero
ubicados en diferente cromosoma, en el 6 la de 485 aminoácidos y en el
14 la de 530. Adicionalmente se describió otra forma de ERß de 548
aminoácidos con un dominio amino terminal más largo, que aparente-
mente es funcionalmente diferente a las otras dos isoformas. En estudios
poblacionales con individuos de varias etnias se ha visto que esta isoforma
es una variante muy poco frecuente y se desconoce su contribución en la
respuesta estrogénica.

Estos receptores forman parte de una superfamilia de factores de trans-
cripción que son blancos de moléculas pequeñas liposolubles como las
hormonas esteroideas (andrógenos, progesterona, glucocorticoides) y
hormonas tiroideas, retinoides, vitamina D3.

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SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


ERα contiene regiones que conforman dedos de Zinc tipo C4 y se une
como un dímero a secuencias palindrómicas conocidas como elemen-
tos respondedores a estrógenos (ERE). El dominio de unión al ligando
está en una región de 300 aminoácidos y a éste se unen estrógenos y
antiestrógenos, en esta región también se encuentran la función de acti-
vación de transcripción activada por el ligando AF-2 y las secuencias
requeridas para la dimerización dependiente del ligando. Los 180
aminoácidos n-terminales contienen la región de activación de transcrip-
ción AF-1. AF-1 y AF-2 actúan de manera independiente y específica de
tipo celular y de promotor. Al igual que otras proteínas que activan trans-
cripción, los receptores nucleares activan expresión génica mediante el
reclutamiento de componentes de la maquinaria de transcripción en los
promotores de los genes respondedores. Existen múltiples estudios que
describen los mecanismos que llevan a la inhibición de la actividad del
ERα por antiestrógenos parciales como tamoxifen y antagonistas puros
como ICI 164, 384 y sus derivados ICI 172, 780. Se ha demostrado que la
actividad agonista del tamoxifen resulta de activación del sitio AF-1 y su
actividad antagonista de interacción con el sitio AF-2. ICI 164, 384 previe-
ne la activación de AF-1 y AF-2. No se ha reportado ningún antiestrógeno
capaz de impedir la unión del ER al DNA, aunque ICI 164, 384
desestabiliza el receptor reduciendo su vida media y causando su sali-
da del núcleo al citoplasma.

ERα Y RESPUESTA O RESISTENCIA A TERAPIAS ENDOCRINAS

La relación entre la expresión del receptor de estrógeno en cáncer pri-
mario de seno y la probabilidad de que el tumor responda a terapias
endocrinas ha sido sujeto de numerosos estudios. Se ha demostrado
una relación entre expresión del receptor y la respuesta para todos los
tipos de terapia endocrina incluyendo estrógenos, antiestrógenos, y tera-
pias de supresión de estrógenos como ooforectomia quirúrgica y médi-
ca, e igualmente inhibidores de la aromatasa o progesteronas.

En todas las pacientes con cáncer de seno localmente avanzado
metastásico, las terapias de antiestrogenos o de supresión llevan a remi-
siones cortas con una duración media de 9 a 12 meses, sin embargo

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SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


cuando las pacientes recaen aun tienen células cancerosas que expre-
san ERα ; en contraste, varios grupos han demostrado una disminución
del receptor de progesterona en tumores resistentes. La resistencia aun-
que aparece uniformemente en pacientes con cáncer localmente avan-
zado o metastásico, puede no aparecer en pacientes con cáncer de mama
primario, puesto que la terapia adyuvante con tamoxifen o la ablación de
los ovarios administrada en pacientes que tienen sólo focos microscópi-
cos de enfermedad lleva a una reducción durable en la probabilidad de
morir a causa del cáncer de mama. Las reducciones en las tasas anuales
de muerte y de recurrencia son del 17% y 23% respectivamente.

El éxito de las manipulaciones endocrinas de segunda línea, como los
inhibidores de aromatasa, después de la aparición de resistencia al
tamoxifen, sugiere que la vía de transducción de los estrógenos está in-
tacta en pacientes con cáncer de mama resistente al tamoxifen; en estu-
dios de ensayos de unión de ER y de inmunocitoquímica en cáncer de
seno resistente a tamoxifen se ha visto que la resistencia no es debida a
la pérdida del ER. Es posible que la resistencia a la terapia endocrina
resulte de mutaciones adquiridas o preexistentes en el gen del ERα que
llevan a la resistencia, sin embargo no se han hallado mutaciones en
este gen, la mayoría de mutaciones que se han descrito son silenciosas
y no afectan la secuencia de aminoácidos.

Dado que el gen del ER tiene más de 140 kb, consta de 8 exones y su
transcripción ocurre desde tres promotores alternos, se ha sugerido que
existen varias especies de polipéptidos de ERα en los tumores, algunos
de ellos con propiedades anómalas, como distribución subcelular alte-
rada; se han observado también variantes alternativas de corte y empal-
me del mRNA desprovistas de los exones 2, 3, 4, 5 y 7, que podrían
codificar proteínas truncadas; con el uso de anticuerpos monoclonales
en biopsias de pacientes con cáncer de mama se ha detectado al menos
una variante de ERα que no tiene el exón cinco. En varios estudios clíni-
cos no ha sido posible encontrar relación entre la presencia de estas va-
riantes y el resultado clínico o la aparición de resistencia.

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SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


Otro mecanismo por el que puede generarse la resistencia a la terapia
endocrina ha sido sugerido por hallazgos que implican la fosforilación
del receptor α en la alteración de sus funciones. La fosforilación es un
mecanismo importante de regulación de factores de transcripción, varios
estudios han generado evidencia que apoya la posibilidad de que la
fosforilación del receptor α sea responsable (al menos en parte) de la
resistencia a la terapia endocrina. El ERα presenta varios sitios de
fosforilación, algunos de ellos implicados en la regulación de unión a
ligando, dimerización y transactivación. Algunas cinasas de proteínas que
incrementan la actividad del ERα se han encontrado elevadas en cáncer
de seno, lo que apoya la posibilidad de que a mayor actividad de cinasas
de proteínas mayor fosforilación de ERα , que lleva a actividad indepen-
diente de ligando y en cáncer de seno a resistencia a terapias endocrinas.

RESISTENCIA A TERAPIAS DE PRIVACIÓN
DE ESTRÓGENOS

La aromatización periférica de andrógenos a estrógenos que representa
la principal fuente de estrógenos endógenos en mujeres
posmenopáusicas, es mediada por la aromatasa.

La aminoglutamida es un inhibidor no específico de la aromatasa, fue el
primero empleado y se asocia con varios efectos colaterales no desea-
dos, posteriormente han aparecido nuevos agentes (anastrazole, vorozole
y letrozole) todos de amplio uso como tratamiento de segunda línea en
cáncer avanzado de mama. Al igual que el tamoxifen la terapia de
privación de estrógenos, ya sea ooforectomía o terapia con inhibidores
de aromatasa, también tiene efectos de corta duración, las células
tumorales que vuelven a proliferar también son positivas para el recep-
tor hormonal y un porcentaje de pacientes muestra respuesta a tratamiento
posterior con progesterona.

La resistencia a la terapia endocrina es un obstáculo importante en el
tratamiento del cáncer de mama. Es probable que la activación del ERα
por mecanismos independientes de ligando sea responsable de esa re-
sistencia en algunos pacientes.

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SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


ER COMO FACTOR DE PREDICCIÓN DE RESPUESTA A TERAPIA

El marcador de predicción de más amplio uso en oncología es el recep-
tor de estrógenos para selección de tumores que responderán a trata-
miento hormonal. Aunque inicialmente su principal uso era en la predic-
ción de respuesta a terapia endocrina ablativa en pacientes con cáncer
de seno avanzado, hoy día es más ampliamente empleado para selec-
cionar pacientes con cáncer de mama en estadios tempranos con mayor
probabilidad de responder al tratamiento con tamoxifen.

En un estudio reciente con 37.000 mujeres, aquellas pacientes con tumo-
res positivos para ER tuvieron 7 veces menos probabilidad de desarro-
llar enfermedad recurrente que las mujeres con tumores negativos para
ER.

La determinación del receptor de progesterona (PR) puede también ayu-
dar en la selección de pacientes con cáncer de mama que responderán
a terapia hormonal. En estudios clínicos iniciales se demostró que las
pacientes con cáncer de mama avanzado tenían más probabilidad de
responder a terapia hormonal si el tumor primario expresaba ER y PR, en
comparación con tumores que sólo expresaban receptores de estróge-
no. Sin embargo la determinación de los PR aparentemente no incrementa
la capacidad de predicción del ER en la selección de la terapia adyuvante.

Dado que la determinación de receptores hormonales aporta una infor-
mación única, su determinación en todos los cánceres de mama ha sido
recomendada por la American Society of Clinical Oncology (ASCO) y por
el European Group of tumor markers (EGTM).

HER-2/neu (c-erbB-2)

El gen HER-2, también denominado c-neu o c-erbB-2 está localizado en
el cromosoma 17q23 un área de bastante inestabilidad genómica en
cáncer de seno, codifica una glicoproteína transmembranal de 185kD.

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SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA



HER-2/neu es una glicoproteína de 182 aminoácidos de expresión nor-
mal en el epitelio de varios órganos: pulmón, vejiga, páncreas, mama y
próstata, la sobreexpresión y/o amplificación de Her-2/neu en las células
tumorales de origen epitelial lleva a un importante incremento en la den-
sidad de la proteína en la membrana celular.

Her-2/neu hace parte de la familia del receptor del factor de crecimiento
epidermal (EGFR) que tiene cuatro miembros designados HER-1 (EGFR)
a HER-4. El receptor Her-2/neu tiene tres dominios: una porción intracelular
con actividad de cinasa de tirosinas, un dominio trans membrana
hidrofóbico y un dominio extracelular (ECD) que es la parte del receptor
con actividad de unión a ligando. El dominio extracelular es escindido
de la proteína completa por proteólisis mediada por metaloproteinasas,
y liberado al torrente sanguíneo como antígeno circulante, es una
glicoproteína de 97 a 115 kD, generalmente denominada HER-2/neu sé-
rico.

En el 25 a 30% de los cánceres primarios de mama se detecta amplifica-
ción del gen HER-2/neu y/o sobre expresión de la proteína. Los tumores
positivos tienden a ser negativos para receptores de estrógeno, tener di-
seminación a ganglios linfáticos, ser de alto grado, por lo que tienen alta
probabilidad de presentar resistencia al tratamiento y recaídas. Esta
mayor agresividad representada en mayor potencial metastástico y ma-
yor resistencia a la terapia de los tumores HER-2/neu positivos puede
depender del proceso de liberación del antígeno ya que , cuando el do-
minio extracelular de HER-2/neu es escindido, la proteína cinasa de
tirosinas truncada retiene su capacidad de señalización. Los niveles
séricos de HER-2/neu pueden reflejar el estado de activación asociado
con el proceso de liberación y adicionalmente los niveles séricos eleva-
dos reflejan la expresión de HER-2/neu en el tumor y se asocian con el
tamaño tumoral. Se ha sugerido que el efecto inhibitorio en la liberación
de HER-2/neu inducido con la administración de trastuzumab (herceptin)
puede ser uno de sus mecanismos de acción y puede ser resultado de
impedimento estérico.

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SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


DETERMINACION DE HER-2/neu A NIVEL TISULAR

Inmunohistoquímica (IHQ)

El análisis inmunohistoquímico de HER-2/neu en el material tumoral, fue
la técnica empleada en los estudios clínicos de trastuzumab (Herceptin).
La IHQ permite detectar el grado de sobre expresión de HER-2/neu en
material tumoral embebido en parafina mediante el empleo de
anticuerpos policlonales o monoclonales que se unen de manera espe-
cífica a la proteína HER-2/neu expresada en la membrana celular. Los
complejos antígeno anticuerpo son visualizados mediante la adición de
un conjugado detector de anticuerpos acoplado a una enzima y la poste-
rior adición de cromógeno. Está técnica permite una gradación semi cuan-
titativa de 0 a 3, 2 y 3 son considerados positivos (más del 10% de las
células tumorales presentan al menos una tinción moderada de su mem-
brana). Sin embargo la IHQ presenta limitaciones: pérdida de los
antígenos durante el procesamiento y fijación del tejido, variaciones en
la calidad de los anticuerpos, variaciones interobservador.

FISH (hibridación fluorescente in situ)

La técnica FISH mide el número de copias del gen HER-2/neu por nú-
cleo (amplificación del DNA). En esta técnica, se emplea una sonda de
DNA complementaria al gen HER-2/neu marcada de manera fluores-
cente en un ensayo de hibridación sobre el tejido.

La FISH es considerada una técnica más objetiva que la IHQ debido a
que evalúa el número exacto de señales de hibridación por núcleo, y a
que el DNA es menos susceptible que las proteínas a deterioro durante
el procesamiento. Sin embargo, es una técnica más costosa, laboriosa y
técnicamente compleja que la IHQ.

Tanto la técnica de FISH como la IHQ se pueden realizar sobre tejidos
embebidos en parafina con técnicas y estuches comerciales normaliza-
dos y aprobados por la FDA en Estados Unidos. Las determinación de
niveles de RNA mensajero en el tumor sólo tienen aplicación a nivel de

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SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


investigación, no hay ensayos aprobados para uso en la clínica. Su gran
limitación es la baja estabilidad del RNA que exige disponibilidad de
tejido congelado en fresco.

Figura 1. Detección de amplificación de HER-2/neu en tejido embebido
en parafina. Detección de HER-2/neu en rojo (más de dos señales por
célula), control de hibridación sonda centromérica cromosoma 17 (dos
señales por célula). Tomado de Muhlman M, Genet. Mol. Res.2002, 1
(2): 117-127 con autorización.

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SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


DETERMINACION DE HER-2/neu A NIVEL SÉRICO
Tanto la amplificación del gen como la sobre expresión de la proteína
pueden evaluarse sobre el tejido tumoral, sin embargo, los niveles séricos
circulantes de HER-2/neu pueden emplearse en la evaluación de este
marcador tumoral. Los niveles séricos del dominio extracelular escindi-
do de la membrana celular pueden detectarse mediante ELISA tipo
sándwich con dos anticuerpos monoclonales dirigidos contra epítopes
diferentes de la proteína, el anticuerpo NB-3 va fijado a la placa mientras
que el anticuerpo TA-1 marcado con biotina es usado para detectar el
HER-2/neu inmobilizado en la placa por el NB3. El límite superior nor-
mal de HER-2/neu es 15 ng/mL. El ensayo no tiene reacción cruzada con
otros miembros de la familia del receptor EGF. En cáncer de seno la sen-
sibilidad incrementa con el estadio, de 0 en estadios I, a 40 a 50% en
estadios IV. La especificidad para mujeres sanas y mujeres con enfer-
medad benigna es del 97 y 98% respectivamente. La medición de nive-
les séricos de HER-2/neu tiene algunas ventajas, se emplean
metodologías normalizadas que no están sujetas a interpretación varia-
ble, los resultados son cuantitativos, es un método poco invasivo y per-
mite repeticiones.

USOS CLINICOS DE HER-2/neu
Marcador pronóstico

En estudios pre clínicos se ha observado que la detección de HER-2/
neu se asocia con mayor agresividad del tumor, hecho que sugiere que
su detección favorecería la decisión de una terapia más agresiva. Los
resultados de los ensayos clínicos para corroborar esta hipótesis han
sido controversiales.

En un metaanálisis reciente se sugiere que en pacientes con ganglios
linfáticos negativos no tratadas la sobreexpresión y/o amplificación del
gen HER-2/neu se asocia con pronóstico desfavorable, pero la asocia-
ción es débil. Un estudio en el que se empleó la técnica de FISH refiere
un pronóstico altamente favorable para pacientes con HER-2/neu nor-
mal y ganglios linfáticos negativos, otro reporte revela fuerte asociación
de la medición de HER-2 neu en ELISA con el pronóstico.
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SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


Es muy probable que HER-2/neu tenga un valor pronóstico, que, excep-
tuando algunos estudios, no parece ser muy fuerte. En subgrupos espe-
cíficos de pacientes es probable que tenga mayor valor pronóstico. Sin
embargo, estos datos deben validarse en ensayos prospectivos antes
de implementarlos en la clínica.

Factor predictivo

En estudios preclínicos se sugiere que HER-2/neu reduce la dependen-
cia de estrógenos en líneas celulares de mama positivas para ER, lo que
lleva a pensar que la alteración de HER-2/neu en cáncer de seno puede
asociarse a una resistencia relativa a la terapia endocrina. Aunque esta
hipótesis ha sido sustentada en varios estudios clínicos, la resistencia
observada no es absoluta y puede ser especifica del agente terapéutico,
por lo que no debe limitarse el acceso a la terapia endocrina a pacientes
con tumores ER positivos.

Varios estudios clínicos han analizado la posible asociación de HER-2/
neu con resistencia a quimioterapia neoadyuvante con agentes
alquilantes. En varios de estos se sugiere que las pacientes con sobre
expresión de HER-2/neu tienen menos probabilidad de beneficiarse con
la quimioterapia neoadyuvante con agentes alquilantes en comparación
con las pacientes cuyos tumores son negativos, en un estudio encuen-
tran una relación opuesta.

En relación con la quimioterapia basada en antraciclinas, las pacientes
con tumores HER-2/neu positivos responden igual o mejor que las que
tienen HER-2/neu normal.

En relación con el uso de taxanos, los resultados de los estudios clínicos
son muy preliminares para seleccionarlos con base a la presencia o no
de alteraciones en HER-2/neu.

Sensibilidad a terapia con trastuzumab

Trastuzumab es un anticuerpo monoclonal humanizado dirigido contra
el dominio extracelular de HER-2/neu, se ha demostrado que es activo

55

SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


como agente terapéutico único y que aumenta la efectividad de la qui-
mioterapia en enfermedad metastásica.

En general , las pacientes con resultado de 3 en IHQ para HER-2/neu, o
positivas para HER-2/neu en FISH se benefician del tratamiento con
trastuzumab.

Los niveles séricos circulantes de HER-2/neu ECD pueden ser predictivos
de respuesta a trastuzumab, sin embargo en tres estudios reportados no
se ha encontrado buena correlación entre los niveles circulantes y la res-
puesta a trastuzumab con o sin quimioterapia. Los cambios en los nive-
les de HER-2/neu ECD antes y después de la terapia reflejan el curso de
la enfermedad.

CA-125

Este antígeno fue descubierto en 1981 mediante el uso de anticuerpos
monoclonales murinos generados a partir del bazo de animales
inmunizados con una línea celular derivada de carcinoma de ovario. Un
75 a 90% de las pacientes con cáncer de ovario presenta valores eleva-
dos de esta molécula, su utilidad en el seguimiento de la respuesta al
tratamiento y en la detección de enfermedad recurrente es ampliamente
aceptada.

56

SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


Tabla 6. Principales características del CA-125

CARACTERÍSTICAS DEL CA-125
Descubrimiento 1.981 Bast y cols.
Estructura Glicoproteína similar a las mucinas, de 200 a 250 kD.
Gene Brazo largo del cromosoma 17.
Sitio de producción Epitelio ovárico.
Vida Media 4-7 días.
Valores de referencia < 35 kilounidades/L.
Utilidad en oncología Pronóstico y seguimiento en cáncer de ovario.

Los niveles del CA-125 previos a la cirugía se correlacionan con el tama-
ño tumoral y con el estadio, su significado pronóstico es más controversial.
Las concentraciones después de la cirugía se correlacionan de manera
importante con el tumor residual y tienen valor predictivo en la supervi-
vencia. La medición del marcador debe hacerse por lo menos tres sema-
nas después de la cirugía, puesto que al abrir la cavidad abdominal hay
liberación de CA-125.

En un 61% de las pacientes que presentan niveles elevados de CA-125
antes de la quimioterapia ocurre progresión de la enfermedad, cuando
el marcador está por debajo de 35 kilounidades/L la progresión ocurre
en un 33%. Después del primer ciclo de quimioterapia el valor predictivo
de la concentración de CA-125 para supervivencia libre de enfermedad
es altamente significativo.

Durante la quimioterapia los cambios en la concentración del CA-125
muestran correlación con el curso clínico de la enfermedad. El tiempo
promedio de normalización de los valores séricos es 1,5 meses en pa-
cientes que entran en remisión completa y 4 meses en pacientes con
respuestas parciales. Niveles elevados del marcador preceden la de-
tección clínica de la enfermedad y por lo general se asocian con progre-
sión tumoral, hecho corroborado en cirugías de segunda mirada. Sin
embargo, la cirugía de segunda mirada es necesaria así los niveles
séricos se hayan normalizado, pues la concentración de marcador en el
rango de referencia no excluye la existencia de tumor. En más del 40%
de pacientes con niveles en el rango de referencia se detecta enferme-
dad microscópica en la cirugía de segunda mirada.
57

SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


En estados I el nivel del CA-125 antes de la cirugía se considera factor
pronóstico, en estudios multivariados resulta el indicador pronóstico de
supervivencia con mayor robustez. En cáncer de ovario en estados avan-
zados el valor de CA-125 previo a la cirugía no presenta la misma corre-
lación con la supervivencia.

La vida media de este marcador es de 4 a 7 días, a mayor tiempo de
eliminación del CA-125 de la circulación, el pronóstico es más pobre. El
valor pronóstico de la vida media del CA-125 ha sido analizado durante
la terapia de inducción para identificar pacientes con alto riesgo de pro-
gresión. En un estudio en pacientes con enfermedad estados I y II cuyo
tumor había sido resecado en su totalidad la vida media del marcador
varió entre 5,1 y 12 días en diferentes estudios. La mayor diferencia en
tasas de progresión se encontró cuando la vida media del CA-125 exce-
dió los 20 días. El tiempo promedio de progresión fue de 43-50 meses y
11-23 meses, para estados I y II respectivamente. Los pacientes con una
vida media del marcador menor a 20 días tienen un buen pronóstico,
cuando esta está entre 20 y 40 días es intermedio y cuando es mayor de
40 días es pobre, con un cálculo actuarial de supervivencia a 5 años de
76%, 48% y 0% respectivamente. La vida media del CA-125 es el marca-
dor pronóstico de mayor valor para supervivencia y probabilidad de al-
canzar remisión completa en cáncer de ovario estados III y IV en quimio-
terapia inicial.

Dado que el 50% de las pacientes con cáncer de ovario en estados I y el
90% en estados II presenta elevación de CA-125, se ha sugerido su uso
para detección precoz de este cáncer. Sin embargo su especificidad no
es adecuada puesto que puede elevarse en otros tipos de cáncer (pul-
món, endometrio, mama, hígado, páncreas y otros), y en algunas condi-
ciones benignas (endometriosis, quistes de ovario hemorrágicos,
pancreatitis, cirrosis, enfermedad renal). En estudios en los que se inclu-
yen determinaciones seriadas la especificidad mejora, pues en el cán-
cer de ovario los valores son ascendentes mientras que en condiciones
benignas permanecen estables o disminuyen.

El uso del CA-125 en combinación con otros marcadores mejora la sensi-
bilidad y especificidad en la detección precoz del cáncer de ovario, se
ha reportado que el uso del CA-125 en conjunto con el anticuerpo

58

SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


monoclonal OVX1 incrementa de 65 a 87% la detección del estado I. Los
niveles elevados del CA-125 antes de la cirugía en mujeres con masa
pélvica predicen el diagnóstico de carcinoma de ovario, su elevación,
puede preceder varios meses la evidencia clínica de enfermedad.

En otros tipos de cáncer se presentan elevaciones del CA-125, sin em-
bargo no se ha encontrado asociación de las mismas como factores in-
dependientes de pronóstico. En adenocarcinoma de endometrio se ob-
serva correlación con el estadio. En cáncer de pulmón el incremento del
CA-125 se asocia con enfermedad avanzada.

MUCINA MUC-1 (CA 15.3, CA 27.29)
La mucina polimórfica epitelial (PEM) es uno de varios términos emplea-
dos para describir a la glicoproteína de gran tamaño codificada en el
gen MUC-1. La mucina MUC-1 es una glicoproteína expresada por la
mayoría de epitelios “húmedos” (vejiga, seno, estómago, páncreas, ova-
rios y tracto respiratorio).

En tejido mamario normal MUC-1 se expresa en la superficie apical de
las células epiteliales de los ductos y acinos, de dónde es liberada en
glóbulos grasos y en forma soluble en la leche. En el tejido tumoral la
pérdida de la polarización celular ocasiona una expresión alterada de
moléculas en la membrana celular que en conjunto con la alteración en
la arquitectura normal del tejido lleva a que la glicoproteína MUC-1 al-
cance la cirulación sanguínea, donde es detectable mediante
inmunoanálisis.

MUC-1 es una glicoproteína de alto peso molécular (250 a 1.000 kD), con
un centro proteíco y cadenas laterales de carbohidratos. El dominio
extracelular de MUC-1 consiste de un péptido central altamente
glicosilado mediante enlaces O, este péptido contiene un número varia-
ble de repeticiones de una secuencia de 20 aminoácidos denominada
como dominio de repeticiones en tá ndem de número variado (VNTR).
Cada VNTR tiene cinco sitios potenciales de O-glicosilación. La
glicolisación está controlada mediante enzimas y ocurre post-traduccional
y secuencialmente, con la potencialidad de introducir enlaces de O-

59

SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


glicosilación con cuatro tipos de carbohidratos diferentes capaces de
elongación en cadenas de polisacáridos.

El proceso tumoral per se implica la alteración de estos procesos
enzimáticos involucrados en las modificaciones postraduccionales, hecho
que ocasiona alteraciones en el estado de glicosilación de MUC-1. En
general, las cadenas laterales de polisacáridos asociadas a la proteína
MUC-1 son más cortas en el tumor que las de la molécula expresada en
tejido normal. Tanto la sobreexpresión de MUC-1 como la presencia de
moléculas de MUC-1 aberrantes son características de malignidad. Es
claro que la proteina MUC-1 es muy heterogénea debido a su naturaleza
polimórfica (los VNTR) y al alto grado de variabilidad en la glicosilación.
Se ha generado un número alto y diverso de anticuerpos monoclonales
con especificidad hacia esas diferentes epítopes. Anticuerpos que han
sido la base del desarrollo de varios inmunoanálisiss como: Antígeno de
cáncer 15.3 (CA15.3), antígeno asociado a carcinoma similar a mucina
(MCA), CA549, CA27.29, mucina de cáncer de seno (BCM), EMCA, M26 y
M29.

La mucina MUC-1 detectada mediante un inmunoanálisis de captura para
medir CA 15.3 en el que se emplean los anticuerpos monoclonales es-
pecíficos 115D8 (producido contra membranas de glóbulos grasos de la
leche) y DF3 (producido contra una fracción enriquecida de membranas
de un carcinoma de seno metastático) fue el primer marcador de mucinas
en el que se describieron cambios secuenciales en los niveles asocia-
dos con repuesta a la terapia. CA 15.3 ha sido el ensayo más usado y ha
sido visto como el estándar de oro contra el que se han comparado los
demás ensayos. Los niveles séricos de CA 15.3 están elevados en el 54
a 80% de pacientes con cáncer de seno metastático. También puede
estar elevado en otros tipos de cáncer (de pulmón, ovario, endometrial y
gastrointestinal) y en enfermedades benignas (hepatitis crónica, cirrosis
hepática, tuberculosis, sarcoidosis y lupus eritematoso sistémico).

Debido a la presencia de múltiples epítopes en la molécula MUC -1 se
ha generado una amplia variedad de anticuerpos monoclonales para la
detección de la mucina MUC-1 circulante, el uso de diferentes conjuntos
de anticuerpos monoclonales en la detección de MUC-1 puede arrojar

60

SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


diferentes resultados en el seguimiento de cáncer de seno en una minoría
de pacientes.

El inmunoanálisis de CA 15.3 fue el más utilizado hasta la aparición del
anticuerpo monoclonal CA 27.29 utilizado en un radioinmunoanálisis com-
petitivo para detectar MUC-1. Aunque ambos ensayos proveen informa-
ción similar, se han observado diferentes límites en el rango normal cuan-
do se emplean ensayos diferentes y los resultados no son intercambia-
bles, por lo que es importante tener en cuenta que se debe emplear el
mismo ensayo de mucina MUC-1 para poder interpretar resultados
secuenciales. Si por algún motivo es necesario cambiar la prueba duran-
te el seguimiento de un paciente, es indispensable establecer una nue-
va línea de base.

CA 19.9

Es una glicoproteima mucinosa que se eleva en cáncer de páncreas avan-
zado y en cáncer de vías biliares.También se ha encontrado elevado en
otros cánceres (de colon, esófago y hepático). Este marcador tumoral pre-
senta una sensibilidad y especificidad del 80 a 90% para cáncer de
páncreas y del 60 a 70% para cáncer de las vías biliares. En enfermeda-
des benignas como cirrosis, colestasis, colangitis y pancreatitis también
se presentan elevaciones del CA 19.9 aunque los valores son por lo ge-
neral menores a 1,000 U/mL. Los pacientes del tipo sanguíneo Lewis
nulo no producen CA 19.9, por lo que un 5% de los individuos son inca-
paces de producir este antígeno.

El uso de este marcador es limitado, no tiene valor en tamizaje puesto
que su valor predictivo positivo es menor al 1%. Sin embargo, el valor
predictivo positivo de los niveles por encima 1.000 U/mL es 97% cuando
se emplea en condiciones clínicas consistentes con cáncer de páncreas
(ictericia asociada a masa en páncreas). Además los niveles de CA 19.9
por encima de 1,000 U/mL predicen la presencia de enfermedad
metastásica. Es poco sensible en estados iniciales en los que la curación
aun es posible. En pacientes con cáncer de páncreas resecable con ele-
vación de 19.9, cuyos valores no se normalizan luego de la cirugía, la
supervivencia es menor.

61

SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


LACTATO DESHIDROGENASA (LDH)

Esta enzima está presente en todos los tejidos del cuerpo, por lo que
puede estar elevada en la mayoría de tumores y en muchas enfermeda-
des benignas. A pesar de su inherente baja sensibilidad y especifici-
dad, puede ser un marcador tumoral de utilidad.

La LDH se asocia principalmente con la carga tumoral. Es considerada
de valor pronóstico importante en tumores de células germinales, aun-
que a diferencia de AFP y hCG, su elevación por si misma no es suficien-
te para iniciar un tratamiento, aunque sí puede señalar una posible reci-
diva. En cánceres indiferenciados de ovario se eleva y sus niveles se
relacionan con el estado tumoral. En cáncer de pulmón de célula peque-
ña en el seguimiento luego de tratamiento.

ENOLASA ESPECÍFICA DE NEURONA (NSE)

Es una isoenzima de la enolasa que se encuentra en el cerebro y en los
tejidos neuronales. Se ha empleado principalmente en el carcinoma de
pulmón de célula pequeña, en este cáncer la elevación del marcador se
asocia con mayor extensión de la enfermedad, también es de utilidad en
el seguimiento. En neuroblastoma los valores de NSE se asocian con el
estadio y tiene valor pronóstico.

CATECOLAMINAS

Estas sustancias o sus metabolitos ácido vanilmandélico y ácido
homovanílico pueden estar elevados en pacientes con feocromocitoma,
neuroblastoma y tumores carcinoides. Se relacionan con la extensión de
la enfermedad y son de utilidad para determinar el pronóstico y en el
seguimiento de estos pacientes.

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SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


SEROTONINA

Es producida de manera ectópica por los tumores carcinoides, su degra-
dación en ácido 5.hidroxiindolacético permite su medición en orina. Ni-
veles elevados de esta sustancia en orina indican presencia de metásta-
sis hepáticas. Niveles superiores a 50 mg en 24 horas se asocian con un
pronóstico pobre.

CALCITONINA

Esta hormona es secretada normalmente por las células parafoliculares
C en la glándula tiroides, su papel es regular los niveles sanguíneos de
calcio. En el carcinoma medular de la tiroides (originado en las células
parafoliculares C) los niveles de esta hormona se encuentran elevados.
Este marcador, que no es de uso muy frecuente, puede emplearse en el
diagnóstico inicial de este cáncer; dado que este tipo de tumor tiene un
componente hereditario, es posible determinar la calcitonina periódica-
mente en los familiares que están en riesgo para detectar el cáncer
precozmente. Otros tipos de cáncer, en particular de pulmón, pueden
producir calcitonina pero en estos cánceres no se emplea este marcador
en el seguimiento.

63

SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


APLICACIONES CLINICAS DE LOS
MARCADORES TUMORALES SERICOS
MÁS COMUNES

MARCADORES TUMORALES EN TUMORES
DE CELULA GERMINAL
La AFP la hCG y la LDH son marcadores tumorales bien establecidos
,
para el manejo exitoso de pacientes con tumores testiculares y otros tu-
mores de línea germinal. La disponibilidad de tratamientos efectivos y
curativos y el hecho de que los cambios en la concentración sérica de
estos marcadores reflejen y predigan de manera confiable la respuesta
clínica, al tal grado que la serología predomine sobre la histología en las
decisiones de tratamiento, hace obligatoria la determinación de estos
marcadores tumorales antes y después del tratamiento.

El grupo europeo de marcadores tumorales también recomienda deter-
minar la fosfatasa alcalina placentaria en suero, dado que esta se eleva
hasta en 80% de los seminomas testiculares, de los que menos del 20%
produce hCG. Esta medición no se debe hacer en fumadores, ya que en
estos las concentraciones de fosfatasa alcalina placentaria en suero pue-
den estar elevadas hasta 10 veces en comparación con el valor de indi-
viduos no fumadores. La asociación europea de urología considera la
medición de fosfatasa alcalina placentaria y NSE como opcionales en
los casos de seminomas.

Los estudios del International Germ Cell Cancer Collaborative Group han
confirmado el valor pronóstico de AFP hCG y lactato deshidrogenasa.
,
Las concentraciones de estos marcadores antes del tratamiento contri-
buyen a la clasificación de los tumores de célula germinal metastásicos
como de pronóstico bueno, intermedio o pobre.

64

SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA

El seguimiento después del tratamiento es también esencial para un cui-
dado óptimo, la normalización del marcador tumoral es requerida para
evaluar la respuesta a la quimioterapia. La rapidez en la disminución de
la concentración del marcador tumoral en las primeras seis semanas de
quimioterapia puede predecir el potencial de recaída meses después,
durante la quimioterapia se recomiendan mediciones semanales. Los
esquemas de seguimiento dependen de la histología, el estadio y del
tratamiento elegido después de la orquidectomía.
En general se recomiendan mediciones mensuales para el primer año
después del tratamiento, mediciones cada dos meses el segundo año,
cada dos o tres meses el tercer año y cada seis meses hasta los cinco
años.

La disminución en la concentración del marcador tumoral después de la
orquidectomía contribuye al manejo de los pacientes con tumores de
células germinales y puede determinarse a partir de las mediciones
seriadas recomendadas por la mayoría de grupos. La tasa de disminu-
ción debe calcularse y compararse con las tasas normales de desapari-
ción de AFP (vida media < 7 días) y la hCG (vida media < 3 días). En las
mediciones de laboratorio la definición de una línea de base estable es
esencial, pues se puede instaurar un tratamiento con base en incremen-
tos relativamente pequeños de estos marcadores.

Tabla 7. Uso clínico de marcadores tumorales en canceres de célula germinal

MARCADORES TUMORALES EN TUMORES DE CÉLULA GERMINAL
Uso clínico Marcador tumoral
Tamizaje Ninguno
Diagnóstico AFP hCG, LDH
,
Estadificación/pronóstico AFP hCG, LDH
,
Detección de recurrencias AFP hCG, LDH
,
Monitoreo de terapias AFP hCG, LDH
,

65

SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


MARCADORES TUMORALES EN CANCER
COLORECTAL
En cáncer colorectal el CEA sigue siendo el marcador más relevante.
Aunque en este tumor la detección temprana es la clave para su control
existe acuerdo unánime en que el CEA no tiene utilidad en tamizaje o en
diagnóstico temprano debido a su falta de sensibilidad y especificidad.
Una mejora en la detección temprana de este cáncer será más proba-
blemente el resultado de una mayor conciencia de los síntomas de los
pacientes y sus médicos y probablemente de la implementación de pro-
gramas de tamizaje de sangre fecal oculta.

En los pacientes con cáncer colorectal las mediciones de CEA antes de
la cirugía son recomendadas puesto que el resultado puede comple-
mentar la clasificación en estadio y ayudar en la planeación del trata-
miento quirúrgico, estas recomendaciones se basan en múltiples estu-
dios que han mostrado una asociación entre niveles altos antes de la
cirugía y mayor riesgo de recurrencia; sin embargo, aun no hay eviden-
cia de que los pacientes se beneficien de terapia adyuvante solamente
con base en concentraciones anormales de CEA previas a la cirugía.

El papel de CEA en la detección temprana de recurrencias también es
controversial, probablemente debido a que son pocos los estudios que
señalan que la intervención temprana mejore el resultado clínico. Sin
embargo los resultados de dos metaanálisis recientes señalan una dife-
rencia estadísticamente significativa en la supervivencia a cinco años en
pacientes en seguimiento intensivo, en uno de los estudios se sugiere
que la mejora se da sólo si se realizan mediciones de CEA.

Para los pacientes que han sido sometidos a resección de metástasis
hepáticas aisladas se recomienda la medición post operatoria de CEA
cada dos a tres meses durante los dos años siguientes al diagnóstico, si
se confirman niveles anormales de CEA, se debe buscar evidencia de
enfermedad metastásica antes de iniciar terapia. También se recomien-
da el uso del CEA en el seguimiento de pacientes con cáncer colorectal
avanzado y en el seguimiento de la respuesta al tratamiento, con medi-
ciones cada 2 a 3 meses durante los dos años posteriores al diagnóstico

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SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


inicial. Se requieren dos resultados sucesivos por encima de la línea de
base para documentar enfermedad progresiva. Aunque las mediciones
de CEA no deben ser usadas aisladamente para seleccionar el tratamien-
to pueden brindar información adicional por ejemplo identificar terapias
poco efectivas que deben ser descontinuadas, también puede ser útil
cuando no es posible acceder a la enfermedad por otros medios.

Tabla 8. Uso clínico de marcadores tumorales en cáncer colorectal.

COLORECTAL

Tamizaje Ninguno
Diagnóstico Ninguno
Estadificación/pronóstico CEA
Detección de recurrencias CEA
Monitoreo de terapias CEA

DE MAMA
Existe acuerdo unánime en que la determinación del estatus de recepto-
res de estrógeno y progesterona es esencial en las lesiones primarias de
todas las pacientes pre o post menopaúsicas para identificar aquellas
con mayor probabilidad de responder a terapia endocrina. En cáncer de
seno metastásico las concentraciones de receptores se determinan sólo
si los resultados afectan decisiones terapéuticas. La determinación de la
amplificación de HER-2/neu (c-erbB2) es obligatoria en la selección de
pacientes para terapia con trastuzumab.

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SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


En múltiples estudios se ha confirmado que el CA15-3 y el CA 27.29 son
los mejores marcadores séricos disponibles para cáncer de mama, sin
embargo su aplicación es limitada por su baja sensibilidad en estadios
tempranos de la enfermedad, su falta de especificidad y la controversia
en relación con si su medición mejora el resultado clínico. Estos dos
marcadores no son recomendados para tamizaje, diagnóstico o
estadificación de cáncer de mama. Aunque su presencia en altas con-
centraciones séricas usualmente señala enfermedad metastásica, los
datos son insuficientes para incorporarlos en el sistema de estadificación.

Con respecto a su uso en el seguimiento post tratamiento también existe
controversia, los mayores problemas tienen relación con el uso de CA
15-3 como indicador de recurrencia asintomática, por la baja incidencia
de CA 15-3 en estadios tempranos, la falta de opciones de tratamiento en
la enfermedad recurrente y la baja eficiencia de detección. En general no
se recomienda el uso de rutina de los marcadores CA 15.3 o CA 27.29
solos para monitoreo de respuesta al tratamiento, sin embargo, estos mar-
cadores se pueden emplear para sugerir falla en el tratamiento cuando
la enfermedad no es fácilmente mesurable. En general se recomienda
su uso con precaución como una ayuda en el monitoreo del curso clínico
de pacientes con cáncer de mama. El CEA en cáncer de mama es reco-
mendado por algunas escuelas, en algunas de ellas se estipula que se
debe usar sólo si el CA15-3 no está incrementado inicialmente.

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SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


Tabla 9. Uso clínico de marcadores tumorales en cáncer de Mama.

MARCADORES TUMORALES EN CANCER DE MAMA
Uso clínico Marcador tumoral.
Selección de pacientes para terapia ER y PR en lesiones primarias.
endocrina
Selección de pacientes para terapia Sobreexpresión de Her2/neu.
con trastuzumab
Tamizaje Ninguno.
Diagnóstico Ninguno.
Pronóstico Ninguno.
Monitoreo de tratamiento CA15-3 o CA27.29, CEA*.

* Sólo si CEA está elevado inicialmente y CA15-3 no.

DE OVARIO
El CA-125 es el mejor marcador disponible para cáncer epitelial de ova-
rio. Aunque su sensibilidad y especificidad no son suficientes para utili-
zarlo en tamizaje o en diagnóstico, este marcador podría tener un papel
en tamizaje de malignidad, en mujeres con historia familiar de cáncer de
ovario. El CA-125 también es útil en el diagnóstico diferencial de masas
pélvicas en mujeres post menopáusicas. Se ha demostrado ampliamen-
te el valor pronóstico de la tasa de disminución en los niveles de CA-125
después de la cirugía citoreductora y durante la quimioterapia citotóxica.

Debido a la ausencia de tratamiento curativo para la enfermedad recu-
rrente, no existe un consenso con respecto al empleo del CA125 en el
seguimiento, ni de la frecuencia con que se debe medir, sin embargo es
importarte tener en cuenta que la enfermedad puede progresar en au-
sencia de elevación del marcador.

69

SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


Tabla 10. Uso clínico de marcadores tumorales en cáncer de ovario

MARCADORES TUMORALES EN CANCER DE
OVARIO
Tamizaje Ninguno
Diagnóstico Ninguno
Estadificación/pronóstico CA125
Detección de recurrencias CA125
Monitoreo de terapias CA125

DE PRÓSTATA
El antígeno específico de próstata (PSA) es sin lugar a dudas el marcador
tumoral mejor conocido, su uso en tamizaje de cáncer de próstata ha ge-
nerado gran interés tanto en el público como en los profesionales de la
salud, sin embargo no existe consenso con respecto a los beneficios
derivados del mismo. Por el contrario, el uso del PSA con el tacto rectal
como ayuda diagnóstica es mucho menos controversial y ampliamente
recomendado, sin embargo el diagnóstico definitivo requiere de biopsia.

Aunque no está oficialmente incorporado en el sistema de estadificación
TNM, el PSA es comunmente empleado como un indicador pronóstico en
el manejo de pacientes y es generalmente recomendado en el segui-
miento de pacientes con cáncer de próstata. Sin embargo, el uso e inter-
pretación de las determinaciones seriadas de PSA reviste importantes
desafíos, por ejemplo, no todos los pacientes con recurrencia bioquímica
desarrollarán enfermedad metastásica, el PSA puede ser poco confiable
en tumores poco diferenciados y no hay una terapia efectiva para la en-
fermedad endocrino-resistente.

70

SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


Tabla 11. Uso clínico de marcadores tumorales en cáncer de próstata.

MARCADORES TUMORALES EN CANCER DE
PRÓSTATA
Tamizaje PSA (con tacto rectal)
Ayuda en diagnóstico PSA (con tacto rectal)
Pronóstico PSA
Seguimiento después del PSA
diagnóstico

MARCADORES EN CANCER DE PULMÓN,
NEUROENDOCRINO Y DE TIROIDES
En cáncer de pulmón el uso de marcadores tumorales es bastante res-
tringido debido a que las opciones terapéuticas son muy limitadas. La
enolasa específica de neurona (NSE) se recomienda en el diagnóstico
diferencial de cáncer de pulmón de célula pequeña. Aunque el segui-
miento de pacientes asintomáticos después de la terapia de primera
línea es controversial, las determinaciones seriadas del marcador pue-
den proveer evidencia de resección completa y/o recurrencia temprana.

Los tumores neuroendocrinos son poco frecuentes, pero los marcadores
tumorales pueden contribuir de manera importante a su diagnóstico, que
por lo general es difícil. Las Catecolaminas y el ácido vanilmandélico y/
o el homovanílico como indicadores de feocromocitoma y neuroblástoma.
La Calcitonina para diagnóstico y seguimiento de carcinoma medular
de tiroides, la tiroglobulina en cáncer tiroideo.

71

SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


MARCADORES GENÉTICOS
A partir del descubrimiento en la década del 60 de la aparición de un
pequeño cromosoma, denominado cromosoma Philadelphia (Ph), en pa-
cientes con leucemia mieloide crónica, el análisis citogenético ha tenido
gran impacto tanto en el entendimiento de las bases biológicas del cán-
cer como a nivel clínico. La descripción de alteraciones cromosómicas
asociadas específicamente a un tipo de cáncer dado, y su seguimiento
posterior ha permitido conocer su significado clínico y constituye un paso
previo a la identificación de genes implicados en el proceso tumoral.

El conocimiento de la alteración cromosómica asociada a un diagnóstico
determinado es una herramienta de utilidad en el seguimiento, en la eva-
luación de la respuesta al tratamiento y en la detección de enfermedad
residual mínima. Día a día son más los protocolos clínicos, especialmen-
te en neoplasias hematológicas y sarcomas, en los que el análisis
genético del tumor es parámetro importante en las decisiones terapéuti-
cas.

La mayoría de laboratorios de genética realizan análisis citogenético con-
vencional en neoplasias hematológicas, debido a la facilidad para obte-
ner células en metafase a partir de cultivos de médula ósea. Existen múl-
tiples estudios clínicos en los que se han analizado las alteraciones
cromosomales asociadas específicamente a un tipo determinado de
leucemia o de linfoma y se ha valorado igualmente su valor respecto al
pronóstico. Por ejemplo, la detección del cromosoma de Philadelphia
t(9;22) en un paciente con diagnóstico de Leucemia linfoblástica aguda
tiene un significado pronóstico desfavorable, su presencia conlleva a la
aplicación de una terapia más agresiva. En la tabla 12 podemos ver al-
gunos ejemplos de este tipo de alteraciones y los tumores que las portan.

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SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


Tabla 12. Alteraciones genéticas en neoplasias hematológicas.

Neoplasias Hematológicas
Patología Alteración Aplicación
genética
Leucemia mieloide crónica Traslocación 9,22 Diagnóstico
Leucemia mieloide aguda genes BCR/ABL
Trisomía 8 Pronóstico
Trisomía 19
Trisomy 21
Iso (17q)
Leucemia mieloide crónica Trisomía 8 Pronóstico
Leucemia linfoide aguda 8(p11.1-q11.1) Crisis blástica mieloide
Desordenes mieloproliferativos y basofilia
Síndromes mielodisplásicos
Leucemia linfoide crónica
Policitemia vera
Leucemia linfoide aguda Deleción 5q31 Pronóstico
Cronicidad relacionada a terapia ERG-1
Leucemia mieloide
Sindrome mielodiaplásico
Leucemia promielocítica aguda Translocation 15,17 Diagnóstico
PML/RARA Pronóstico
3’RAR/5’RARA
Síndromes mielodisplásicos 7q31 Seguimiento
D 75486
Leucemia linfocitica crónica B Deleción 13q Pronóstico
D13525 13q14.3q Resistencia a terapia
Deleción P53 17p13.1
Leucemia linfocítica aguda B de la Traslocación 12, 21 Pronóstico
infancia TEL/AML1 Enf. Resid. Mínima

Tabla modificada de Muhlmann M, Genet. Mol. Res.2002 1 (2): 117-127 con autorización

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SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


En los linfomas, el análisis citogenético convencional es más complica-
do que el de la leucemias, el acceso al tejido tumoral es más limitado,
los cariotipos resultan más complejos y adicionalmente existen muchos
tipos histológicos con distintas características clínicas. Sin embargo, ha
sido posible identificar algunas alteraciones genéticas en linfomas con
significado pronóstico independiente.

En los tumores sólidos existen dificultades de tipo metodológico que han
impedido el uso de rutina del análisis citogenético convencional. La ob-
tención de metafases analizables a partir de muestras de tejido tumoral
es complicada por la baja viabilidad celular, la presencia de bacterias
contaminantes, la presencia de células no tumorales, y la presencia de
alteraciones cromósomicas muy complejas que dificultan la identifica-
ción de las alteraciones cromosómicas primarias asociadas con un tipo
tumoral específico. En la tabla 13 se presentan algunas alteraciones
genéticas descritas en tumores sólidos

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SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


Tabla 13. Alteraciones genéticas en tumores sólidos

Tumores sólidos
Patología Alteración genética Aplicación
Retinoblastoma Gen RB1: 13q14 Diagnóstico
D13525
Cáncer de seno Deleción 7q31-D75522 Pronóstico
Amplificación 17q11.2q12 Resistencia a terapia
Her-2/neu
Amplificación 8q24.2-
q24.3
Oncogen c-myc
Amplificación 20q13.2
Amplificación 11q13
Neuroblastóma Amplificación N-myc Pronóstico
2p23-p24 Evaluación
Carcinoma de Deleción 13q14 Diagnóstico
colon pronóstico
Osteosarcoma RB-1 Diagnóstico-
pronóstico
Indicador de
tratamiento
Cáncer de Amplificación Xq12 Diagnóstico-
próstata Locus de l receptor de pronóstico
recurrente andrógeno Indicador de
tratamiento

Tabla modificada de Muhlmann M, Genet. Mol. Res.2002 1 (2): 117-127 con autorización

Estas dificultades han estimulado el desarrollo de nuevos métodos
citogenéticos para identificar alteraciones cromosómicas. La incorpora-
ción de la citogenética molecular basada en la hibridación in situ con
fluorescencia ha permitido importantes avances en el análisis citogenético
de los tumores sólidos. En el último catálogo de alteraciones
cromosómicas asociadas a cáncer se describen alrededor de 100.000
alteraciones en más de 30.000 neoplasias de las que algo más de 8.000
corresponde a tumores sólidos (base de datos del Proyecto de Alteracio-
nes Cromosómicas en Cáncer http://www.ncbi.nlm.nih.gov/CCAP).

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SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


El estudio a nivel molecular de las alteraciones cromosómicas encontra-
das ha permitido conocer los mecanismos patogénicos subyacentes. Se
han identificado más de 1.800 puntos de ruptura en las alteraciones
cromosómicas asociadas a neoplasias, muchos de estos han sido ca-
racterizados, lo que ha llevado a la identificación de nuevos oncogenes y
supresores tumorales.

En linfomas por ejemplo las traslocaciones t(8;14) en Linfoma de Burkit,
t(14;18) detectada en linfoma folicular y t(11;14) detectada en linfoma de
manto han permitido identificar los oncogenes implicados en estas pato-
logías c-myc, bcl-2 y bcl-1, en este caso los protooncogenes son activa-
dos debido la translocación que los ubica en un lugar adyacente a se-
cuencias reguladores del gen de la cadena pesada de la
inmunoglobulinas, lo que causa sobreexpresión de la proteína codifica-
da por el protooncogén.

En la traslocación t(9;22) asociada a leucemia mieloide crónica se pro-
duce la traslocación del oncogen abl con el oncogen bcr, generándose
un gen de fusión híbrido bcr-abl, que codifica una proteína quimérica de
características oncogénicas. Este mecanismo es común en leucemias y
sarcomas. Los protoncogenes pueden activarse por mecanismos de
amplificación génica, mecanismo descrito para los oncogenes rel, c-myc
y erbb-2. Las deleciones cromosómicas son otro tipo de alteración co-
múnmente encontrada en cáncer, que a nivel molecular puede traducirse
en inactivación de genes supresores tumorales. Es el caso de las
deleciones en el brazo corto del cromosoma 17 que causan la deleción
de un alelo del gen p53, si el otro alelo está alterado el gen se inactiva.

METODOLOGÍAS EMPLEADAS EN EL ANÁLISIS
GENÉTICO DE LOS TUMORES

Cariotipo de bandas G
Las alteraciones cromosómicas son estudiadas sobre metafases de cé-
lulas neoplásicas provenientes de medula ósea, ganglios linfáticos, o
biopsias cultivadas in vitro por corto tiempo. La tinción de bandas G
(Giemsa-tripsina) permite observar tanto alteraciones en número

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SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


(trisomías, disomías etc) como alteraciones estructurales (traslocaciones,
deleciones etc). En la Figura 2, panel izquierdo, se muestra un cariotipo
convencional de una leucemia mieloide crónica. Se puede apreciar la
traslocación 9, 22 y la presencia del pequeño cromosoma filadelfia.

Hibridación in situ con fluorescencia (FISH)

Esta metodología se basa en la hibridación de una sonda de DNA mar-
cada con un fluorocromo con su secuencia complementaria del genoma
en metafases cromosómicas o en núcleos en interfase. Esta técnica se
introdujo en los ochenta, dada su alta especificidad y sensibilidad, hoy
día es muy empleada en los laboratorios de genética. Existen varios ti-
pos de sonda a emplear: sondas centroméricas, de coloreado
cromosómico (marcan todo un cromosoma) y específicas de secuencia
(marcan regiones cromosómicas de secuencia única). Esta técnica no
detecta nuevas alteraciones, permite detectar alteraciones conocidas,
complementa la citogenética, pues permite buscar alteraciones en las
que no se pudo obtener el cariotipo.

En la figura 2 panel derecho, se puede apreciar un estudio de FISH en
una leucemia mieloide crónica, en el que se empleó una sonda marcada
(rojo) para detectar el gen abl (cromosoma 9), y una sonda marcada (ver-
de) para detectar el gen bcr (cromosoma 22), la presencia de la
traslocación 9,22 se hace evidente por la detección de las dos señales
en el mismo cromosoma. En la parte inferior de la figura se muestra un
esquema de la ubicación de los genes a nivel molecular.

Hibridación genómica comparativa (CGH)

Esta técnica está basada en la hibridación competitiva de dos tipos de
DNA marcados con fluorocromos diferentes, DNA tumoral (verde) y DNA
normal (rojo). Los dos tipos de DNA se mezclan en cantidades iguales y
se hace una hibridación in situ sobre metafases con cromosomas norma-
les. Se da una competición entre los DNA marcados por hibridar sobre
su secuencia complementaria.

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SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


Figura 2. Detección del cromosoma filadelfia en un caso de Leucemia mieloide crónica.
Panel izquierdo, cariotipo convencional, panel derecho FISH sobre células en interfase
utilizando sondas específicas para los genes comprometidos en la translocación (abl
cromosoma 9 rojo y bcr cromosoma 22 verde). Nótese la presencia del cromosoma traslocado
con los colores de las dos sondas. Fotografías cortesía del Laboratorio de genética y onco-
logía molecular del Instituto Nacionel de Cancerología. Bogotá. Colombia.

En DNA tumoral sin alteraciones cromosómicas, la hibridación de los dos
tipos de DNA se da en proporciones similares y los cromosomas se ven
amarillos. Cuando el tumor presenta alteraciones cromosómicas existe
mayor cantidad de DNA tumoral para hibridar, y la hibridación en esa
zona tendrá mayor fluorocromo de DNA tumoral (verde). Si en el tumor
han ocurrido deleciones, la región delecionada en el tumor aparecerá en
rojo, pues existe mayor cantidad de DNA normal para hibridar.

La CGH permite detectar tanto pérdidas como ganancias de regiones
cromosómicas en todo el tumor mediante la comparación de las intensi-
dades de las señales de hibridación. Esta técnica ha permitido impor-
tantes avances en el conocimiento de las alteraciones cromosómicas en

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SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


cáncer, particularmente en tumores sólidos, en los que es muy difícil la
obtención de metafases. En las figuras 3a y 3b se presenta un ejemplo
de CGH en el que se detectó la presencia de un cromosoma X supernu-
merario.

Figura 3a. Hibridación genómica comparativa de una metafase humana. Resultados de
un caso de múltiples X. (Nótese la señal más intensa en los cromosomas X y x). Tomado de
Muhlmann M, Genet. Mol. Res.2002 1 (2): 117-127 con autorización.

Figura 3b. Ejemplos del análisis de la hibridación genómica comparativa. Panel izquier-
do, Cromosoma uno: señal normal con relación rojo / verde de uno. Panel derecho:
Cromosoma X con relación rojo verde de 2,5, lo que indica presencia de un supernumera-
rio. Tomado de Muhlmann M, Genet. Mol. Res.2002 1 (2): 117-127 con autorización.

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SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


Cariotipo espectral (sky-FISH) y multi-FISH (M-FISH)

Estas son técnicas de citogenética molecular de desarrollo reciente, utili-
zadas por el momento con fines de investigación. En estas el DNA de
cada cromosoma es marcado con uno o varios fluorocromos, de manera
que el espectro de emisión de cada cromosoma es único y diferente del
de los demás. La mezcla de las 24 sondas de coloreado cromósomicoo
se híbrida sobre las metafases de células tumorales, los cromosomas
alterados no se ven uniformes, sino con los colores de los cromosomas
que intervienen en la translocación. Estos cariotipos multicolor han per-
mitido caracterizar translocaciones complejas y traslocaciones crípticas
en cariotipos en apariencia normales y por lo tanto identificar un gran
número de alteraciones nuevas. Su uso en tumores sólidos se dificulta
por la necesidad de tener metafases de muy buena calidad.

Análisis molecular mediante PCR

Desde su descripción en 1985 la PCR es una metodología que revolucio-
nó completamente la biología molecular, actualmente es utilizada para
detectar alteraciones genéticas en el diagnóstico y el seguimiento de
pacientes con cáncer. Está técnica permite amplificar secuencias especí-
ficas de DNA o RNA 106 veces a partir de un DNA blanco. Uno de los usos
más frecuentes de la PCR en neoplasias es la detección de traslocaciones.
La caracterización a nivel molecular de las traslocaciones observadas
en el cariotipo y asociadas a determinado tipo tumoral, ha permitido iden-
tificar y caracterizar los genes involucrados. La caracterización de estos
genes (clonación, secuenciación) permite diseñar estrategias basadas
en PCR para estudiar esas traslocaciones mediante PCR (a partir del DNA)
o PCR reversa (a partir del RNA tumoral). En general los estudios de PCR
son cualitativos, indicando sólo presencia o ausencia de la alteración, sin
embargo en estudios de seguimiento o evaluación de enfermedad resi-
dual mínima es importante la cuantificación mediante PCR en tiempo real,
técnica que permite una medición cuantitativa del grado de afectación.

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SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


HACIA UNA CARACTERIZACION
MOLECULAR DEL CANCER
El conocimiento de la totalidad del genoma humano, disponible hoy día
públicamente, ha abierto inmensas posibilidades de avance en el en-
tendimiento, la caracterización y el tratamiento del cáncer. Las diferen-
cias biológicas entre los tumores que llevan a variaciones en morfología
y comportamiento clínico pueden ser analizadas mediante el empleo de
metodologías como microarreglos de DNA para análisis de expresión
génica, hibridación genómica comparativa, hibridación in situ fluorescen-
te, PCR cuantitativa y análisis mutacional.

La regulación normal de las células puede ser alterada por muchos fac-
tores como infecciones virales, metilación del DNA, alteraciones en su
secuencia, etc; cuando estas agresiones afectan la función de los genes
que controlan la proliferación celular, los mecanismos de reparación,
apoptósis y angiogénesis se da el proceso neoplásico. Las técnicas
moleculares actuales proveen herramientas de gran aplicación en el des-
cubrimiento de las causas genéticas y epigenéticas del cáncer.

MICROARREGLOS DE ADN
Los microarreglos de DNA consisten de miles de sondas individuales de
DNA, cada una representativa de un gen diferente, sintetizadas o depo-
sitados en un arreglo de círculos en filas y columnas en la superficie de
una lámina de vidrio. Cada círculo del arreglo corresponde a una sonda
de DNA particular, y cada sonda corresponde a un fragmento corto de un
gen. RNA derivado de ese gen puede unirse a la sonda (en el círculo),
ésta es la reacción central del análisis de microarreglos. Las sondas de
DNA en el microarreglo son por lo general oligonucleótidos o fragmentos
de DNA copia. Los microarreglos fueron empleados inicialmente para
medir la expresión génica, puesto que la técnica permite la cuantificación
simultánea de los niveles de mRNA de manera simultanea para 100 a
1000 genes. Los microarreglos de ADN se han empleado también para
obtener los perfiles de expresión génica en cáncer humano, permitiendo
definir patrones de expresión con significado biológico y clínico

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SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


Más recientemente han surgido otras aplicaciones de los microarreglos:
Medición de alteraciones en el número de copias de DNA genómico (am-
plificación o deleción génica) en los tumores. También se han empleado
microarreglos de anticuerpos para detectar niveles de proteína.

Cualquier estudio de microarreglos incluye seis pasos: manufactura del
microarreglo, preparación y marcación del RNA, hibridación del RNA
blanco marcado sobre la lámina, lectura, preparación de los datos y aná-
lisis de datos asistido por computador, representados en la figura 4.

Figura 4. Principales pasos en un procedimiento de microarreglo de DNA

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SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


MANUFACTURA DEL MICROARREGLO
Los microarreglos de círculo son hechos con robots que depositan el cDNA
(productos de PCR) u oligonucleótidos cortos en láminas portaobjeto de
vidrio especiales. El tamaño de los círculos es de entre 80 y 180 µm y los
arreglos contienen hasta 80.000 puntos. Las secuencia génicas coloca-
das en los microarreglos son obtenidas de bases de datos públicas, con
acceso a secuencias de genes bien caracterizados y a secuencias ex-
presadas (ESTs) representativas de genes de función desconocida. Los
clones escogidos son amplificados por PCR a partir de colecciones de
cDNA y purificados antes de colocarlos en el microarreglo.

Los microarreglos permiten el análisis simultáneo de la expresión génica
en dos muestras biológicas, la muestra en estudio y el control. Esta com-
paración directa de los perfiles de expresión de dos muestras, por ejem-
plo tejido sano v.s tejido tumoral, presenta importantes ventajas en el
análisis. Además, dado que en el microarreglo se depositan miles de
secuencias de genes expresados y ESTs de función no conocida, existe
la posibilidad de descubrir nuevos genes y definir su rol en enfermedad.
Una desventaja de los microarreglos es que proveen información única-
mente sobre expresión relativa de genes específicos entre células espe-
cíficas o entre muestras de tejidos.

Los GeneChips son producidos mediante la síntesis in situ de decenas a
miles de oligonucleótidos sobre la lámina de vidrio, en general se inclu-
yen de 16 a 20 oligonucleótidos por gen a analizar. La ventaja de esta
tecnología es que permite medir expresión absoluta de los genes en cé-
lulas o tejidos, sin embargo su costo es elevado, no permite compara-
ción simultánea de dos muestras biológicas en el mismo arreglo y re-
quiere el conocimiento previo de la secuencia del gen.

DISEÑO EXPERIMENTAL
En investigación en cáncer los diseños más utilizados son casos y con-
troles, en bloques y perfil aleatorio. En el estudio de casos y controles

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SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


dos muestras del mismo individuo, por ejemplo tejido tumoral y tejido
sano son comparadas directamente. Los diseños en bloque se emplean
por lo general para examinar el efecto de un tratamiento o condición de
cultivo en líneas celulares, por ejemplo líneas celulares cultivadas en
ausencia o en presencia de un droga anticancerosa, o para examinar
líneas diferentes relacionadas (silvestre vs. mutante o transfectada vs. no
transfectada). Los perfiles aleatorios son usados cuando se seleccionan
líneas celulares o pacientes y se obtienen sus perfiles, este análisis per-
mite usar datos de varios individuos, sin control intrínseco de sesgos en
la población de pacientes o de células analizadas. Tanto en el diseño de
bloques como en el de perfiles la muestra se compara con un control
universal (RNA de referencia disponible comercialmente) que debe te-
ner representatividad de la mayoría de genes incluidos en el arreglo

PREPARACIÓN DEL ESPECIMEN E HIBRIDACIÓN
Para obtener un perfil de expresión génica, es necesario que el tumor
esté fresco, que se congele rápidamente o que se preserve de manera
que se mantenga la integridad del mRNA. Los tejidos preservados en
parafina no son compatibles con este tipo de análisis, se requieren al
menos 0,2 g de tejido lo que impide el uso de material proveniente de
biopsias con aguja fina.

Dado que los tumores son heterogéneos a nivel celular y adicionalmente
contienen varios tipos celulares no tumorales (células estromales,
inflamatorias, endoteliales etc), para lograr una caracterización molecular
del tumor es necesario identificar los perfiles de expresión en las células
tumorales del espécimen, esto puede hacerse mediante aislamiento físi-
co de las células tumorales (micro disección, micro disección con LA-
SER, o desagregación del tejido y separación de las células).

Tanto RNA total como mRNA pueden emplearse, existen varias
metodologías en uso para extraer el RNA que en general dan resultados
similares. La evaluación cualitativa y cuantitativa del material extraído
puede hacerse por técnicas estándar como electroforésis en geles de
agarosa.

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SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


El RNA aislado es sometido a transcripción reversa, para obtener cDNA
(DNA copia) en presencia de deoxinucleótidos acoplados a un trazador
fluorescente o radioactivo, después de purificar y desnaturalizar, los cDNA
marcados son hibridados en el microarreglo, luego los microarreglos son
lavados en condiciones astringentes para eliminar uniones inespecíficas,
y finalmente se dejan secar.

OBTENCIÓN DE DATOS
Cada hibridación en microarreglos de DNA puede generar mediciones
de expresión génica de más de 20.000 genes humanos diferentes. La
obtención del perfil de 50 tumores genera más de un millón de datos,
por lo que es necesario tener un sistema muy eficiente de bases de da-
tos, para almacenar y organizar los datos y las imágenes del microarreglo,
posteriormente se hace una normalización de los datos con el fin de que
puedan se comparables con los obtenidos por otros laboratorios.

ANÁLISIS ESTADISTICO
Se han aplicado varias aproximaciones estadísticas para analizar los
datos de los microarreglos: análisis de varianza, agrupamientos jerár-
quicos, agrupamientos k-media, mapas de autoorganización.

Los datos se pueden analizar sin tomar en cuenta los parámetros
clínicopatológicos de los especimenes (análisis no supervisado), em-
pleando metodologías como la de agrupación jerárquica, esto permite
delinear patrones de expresión génica con significado biológico, identi-
ficar nuevos subtipos tumorales e inferir funciones génicas. También se
pueden analizar tomando en cuenta los datos clinicopatológicos (análi-
sis supervisado) para identificar específicamente genes asociados con
un diagnóstico determinado, con respuesta al tratamiento etc. Ambas
aproximaciones aplicadas en el análisis de los microarreglos son de gran
utilidad.

Al hacer la caracterización molecular del cáncer mediante microarreglos,
muchos genes resultan de interés clínico o biológico, y sería deseable

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SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


evaluarlos como candidatos a marcadores diagnóstico o como blancos
terapéuticos. Un reto importante es seleccionar prioritariamente aquellos
a investigar. Los candidatos interesantes son genes con funciones pato-
lógicas plausibles, genes asociados con éxito en su empleo como
inhibidores, genes asociados con alteración en número de copias del
DNA, y genes que codifican proteínas de membrana, estos últimos se-
rían blancos ideales de terapia citotóxica o radioactiva dirigida con
anticuerpos específicos.

VALIDACIÓN DE LOS GENES SELECCIONAD
OS MEDIANTE MICROARREGLOS
Mientras que los experimentos de microarreglos caracterizan la expre-
sión génica de miles de genes, en general sólo un pequeño número de
especimenes son examinados (de 10 a 50). Los hallazgos deben
validarse en un conjunto mayor de especimenes, además debido a que
se requiere mRNA intacto para los ensayos, en general los especimenes
deben recolectarse de manera prospectiva y por lo general no se tiene el
suficiente seguimiento clínico para la evaluación de marcadores tumorales
potenciales.

Los microarreglos de tejidos son una nueva alternativa para incrementar
la eficiencia en la evaluación de muchos genes de interés, estos son un
arreglo de alta densidad de fragmentos de tejido de 0,6 mm provenien-
tes de cientos de especimenes diferentes, lo que permite su análisis en
paralelo por inmunohistoquímica, hibridación in situ, FISH. Dado que los
tejidos provienen de bloques de parafina obtenidos retrospectivamente
es posible tener mucha más información sobre el seguimiento clínico,
necesaria para la evaluación de la utilidad pronóstico. Otra tecnología de
utilidad en la validación de genes y evaluación de candidatos a marca-
dores diagnóstico es la RT-PCR (reacción en cadena de la polimerasa
con transcriptasa inversa) cuantitativa, esta técnica permite la
cuantificación de niveles de mRNA en formatos de 96 o 384 muestras.
Sin embargo, al igual que con la hibridación in situ el grado de preserva-
ción del mRNA suficientemente intacto en tejidos embebidos en parafina
es muy variable.

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SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


PERFILES DE EXPRESIÓN GÉNICA EN CÁNCER
El cáncer es causado por la acumulación de alteraciones genéticas y
epigenéticas que resultan en expresión alterada de genes relacionados
con el proceso de transformación maligna, como oncogenes, genes su-
presores de tumores, e igualmente genes involucrados en el control de:
ciclo celular, apoptosis, adhesión, reparación del DNA y angiogénesis.
Dado que los perfiles de expresión génica proveen una vista general de
las funciones y procesos celulares en el momento de la toma de muestra,
el análisis completo de los patrones de expresión de miles de genes en
las células tumorales y la comparación con los perfiles en células sanas
brinda una información única en cuanto a cambios consistentes en ex-
presión génica asociados con la disfunción celular en cáncer. Los
microarreglos han sido de utilidad para un mejor entendimiento de los
mecanismos biológicos, el diagnóstico y el tratamiento del cáncer.

Clasificación molecular de los tumores
Las mejoras en la clasificación de los tumores permiten la aplicación de
terapias más racionales. Es frecuente que tumores similares en su
histología muestren diferencias en su comportamiento clínico, la clasifi-
cación de estos tumores según sus perfiles, puede explicar el porque de
sus diferencias en la respuesta al tratamiento. Un diagnóstico molecular
adecuado debe permitir definir tumores que se originan de un estado
particular de diferenciación celular y que utilizan un mecanismo común
de transformación maligna. Si se cumple esta meta los pacientes en los
que se identifique el mismo diagnóstico molecular deben tener un curso
clínico y una respuesta a la terapia similares, el principal valor del diag-
nóstico molecular reside su utilidad clínica, de manera que se pueda
seleccionar la terapia óptima entre las opciones disponibles. Idealmente
el diagnóstico molecular debe señalar la anomalías en las rutas de seña-
lización que guíen en el futuro el desarrollo de drogas terapéuticas. La
tecnología de los microarreglos ha permitido desarrollar nuevas clasifi-
caciones de leucemias, mediante esta estrategia es posible diferenciar
leucemia mieloide aguda de leucemia linfoide aguda sin emplear análi-
sis supervisado. Los patrones de expresión génica han sido útiles para

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SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


clasificar a nivel molecular tumores de seno, linfomas B, melanomas cu-
táneos y adenocarcinoma de pulmón. Recientemente se establecieron
los perfiles de expresión génica en próstata normal, neoplasia prostática
benigna, cáncer de próstata localizado y cáncer de próstata metastásico.

Un ejemplo que ilustra la efectividad de los perfiles de expresión génica
en la definición molecular de distintas enfermedades, es su aplicación
en linfomas B difusos de célula grande (DLBCL), estos linfomas se cono-
cen por su gran heterogeneidad clínica, el análisis de los perfiles de ex-
presión génica ha permitido definir dos enfermedades diferentes dentro
de esta categoría de diagnóstico.

Los DLBCL se clasifican morfológicamente en centroblástico,
inmunoblástico, y otras variantes y son muy heterogéneos en cuanto a
respuesta al tratamiento. Mediante microarreglos se demostró que la
mitad de los DLBCL expresaban genes altamente expresados en el es-
tadio de diferenciación de los linfocitos B de centro germinal (Bcl-6, CD10,
A-myb y otros), estos se denominaron similares a centro germinal B,
(GCB), otro subgrupo importante de estos linfomas denominado similar
a células B activadas (ABC) no expresa los genes del centro germinal,
pero sí expresa genes de alta expresión en linfocitos B activados por
mitógenos (Bcl-2, IRF-4, ciclina D2 y CD44) ver figura 5. Estos hallazgos
señalan que los dos subgrupos son derivados de linfocitos B en diferen-
tes estadios de diferenciación.

El resultado clínico es muy diferente para los dos subgrupos 76% de
pacientes con el subtipo GCB estaban vivos después de cinco años mien-
tras que sólo el 16% de los del tipo ABC lo estaban.

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SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


Figura 5. El perfil de expresión génica define dos subtipos de linfoma B difuso de célula
grande. El agrupamiento jerárquico de las medidas de expresión de 120 genes (filas) en
45 linfomas (columnas), revela un tipo de linfoma similar a centro germinal (GBC) y otro
similar a linfocitos B activados (ABC) con diferencias marcadas en comportamiento clínico.
Las sombras en rojo indican alta expresión, y en verde baja expresión de un gen dado. La
tinción inmunohistoquímica para CD10 y Bcl-2 ilustra como los hallazgos de los microarreglos
se pueden aplicar en la practica clínica. El subtipo GCB es positivo para CD10 y negativo
para Bcl-2, mientras que el subtipo ABC muestra el patrón opuesto. Modificado de
Rosenwald A y Staudt LM, con autorización.

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SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


Sensibilidad a drogas
A pesar de los grandes avances en el tratamiento del cáncer, la adquisi-
ción de resistencia a la quimioterapia continúa siendo un obstáculo im-
portante en la terapia de los pacientes. La resistencia ocurre a través de
numerosos mecanismos, los microarreglos ofrecen una nueva herramien-
ta para estudiar las vías celulares implicadas en esos mecanismos, y
para predecir sensibilidad a drogas y efectos colaterales. En general estos
estudios se realizan con líneas celulares cancerosas que se vuelven re-
sistentes a las drogas anti neoplásicas. Esta estrategia tendrá gran im-
pacto en el diseño de tratamientos más eficaces para tumores individua-
les.

Plataformas de diagnóstico
Para un tumor dado, o un subtipo tumoral, un solo gen puede tener utili-
dad diagnóstica, igualmente, un único patrón de expresión derivado de
varios genes (20 a 50 o más) provee información diagnóstica relevante.
Particularmente en el último caso será un reto incorporar estos nuevos
marcadores en el diagnóstico de rutina en el laboratorio clínico. Una po-
sibilidad es que se generen pequeños microarreglos de DNA, específi-
cos de enfermedad, como plataforma a utilizar a nivel diagnóstico. La
RT-PCR cuantitativa representa otra posible plataforma para cuantificación
de mRNA dado que permite examinar muchos genes individuales en un
mismo experimento. Sin embargo, esos ensayos requieren que los labo-
ratorios clínicos sean proficientes en el aislamiento y análisis rutinario de
mRNA, que es más complejo que el diagnóstico basado en DNA.

Determinación de la función de los genes
Los microarreglos permiten la medición de expresión de un número im-
portante de genes, y proveen un abundante número de genes candidato
con relevancia para la etiología del cáncer, su diagnóstico o su tratamiento.
Sin embargo los microarreglos sólo proveen una inferencia indirecta de
la función del gen. Dado que la función del gen es importante en el avan-
ce entendimiento del cáncer y en la selección de candidatos prioritarios

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SALUS KEDOS No.7
BACTERIOLOGÍA


como blancos terapéuticos, se requieren nuevas técnicas que permitan
una evaluación más rápida de la función de los genes.

Los microarreglos de proteínas para determinar interacciones proteína-
proteína, blancos enzimáticos y unión de pequeñas moléculas, y
microarreglos de células que permiten el análisis funcional de produc-
tos de genes en paralelo son metodologías que seguramente agilizarán
las investigaciones de la función de los genes.

Aplicaciones de la tecnología de los microarreglos
El número de estudios con microarreglos para identificar nuevos genes,
clasificar los tumores, identificar marcadores de progresión o factores
de pronóstico ha tenido un crecimiento exponencial, muy seguramente
esta era post genómica nos llevará al punto en el que los biomarcadores
asociados con el diagnóstico, pronóstico y tratamiento identificados en
los microarreglos proveerán una información personalizada para el ma-
nejo del paciente.

Mediante el uso de microarreglos se han desarrollado clasificaciones
basadas en expresión génica para varios tipos tumorales, entre ellos
linfomas, leucemias, carcinoma de pulmón, cáncer de seno hereditario
y esporádico. La programación genética de un tumor se puede consti-
tuir en una característica única, que revela su historia natural. Esto ha
permitido una disección molecular de la histología de los tumores basa-
da en el perfil de expresión génica de cada tipo celular en el tumor. Esos
subtipos moleculares tienen significado clínico pues permiten predecir
el curso clínico y explicar la variabilidad en el curso clínico en ciertos
tumores con diagnóstico anatómico similar.

La posibilidad de que los oncólogos puedan emplear los microarreglos
en fases tempranas de sus estudios clínicos les permitirá confirmar los
mecanismos de acción de las drogas y evaluar sensibilidad y toxicidad.

En conjunto con técnicas más convencionales como la
inmunohistoquímica y el ELISA, los microarreglos tendrán gran utilidad
en diagnóstico y pronóstico. Un ejemplo de esta posibilidad la encontra-

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BACTERIOLOGÍA


mos en un estudio reciente en el que se identificó mediante microarreglos
que el gen de la osteopontina, que codifica una glicofosfoproteína que
se une al calcio, estaba sobre expresado en cáncer de ovario y no en
controles sanos, posteriormente se encontró que las pacientes con cán-
cer de ovario presentaban concentraciones séricas elevadas de
osteopontina. La tecnología de los microarreglos tiene un gran potencial
para identificar biomarcadores en cáncer que luego serán validados con
metodologías más convencionales.

PCR CUANTITATIVA EN TIEMPO REAL
En paralelo con el desarrollo de la tecnología de los microarreglos, se
han dado los avances en PCR cuantitativa en tiempo real, este es un
método homogéneo que incluye amplificación y análisis sin necesidad
de geles, radioactividad o manipulación de las muestras. Existen varias
plataformas disponibles comercialmente que incorporan ciclados térmi-
cos y adquisición de fluorescencia. La fluorescencia de los colorantes
unidos a las sondas de DNA es monitoreada cada ciclo durante la PCR.
En un cierto punto durante el ciclado se acumula suficiente producto para
incrementar la fluorescencia por encima del ruido de fondo. El punto don-
de la fluorescencia se eleva por encima del background es cuantificado
como el máximo de la segunda derivada de la curva [punto de cruce
(Cp)] y se correlaciona con la cantidad de copias al inicio de la reacción
de PCR. A mayor número de copias templete iniciales, más rápido apa-
rece la fluorescencia y menor es el Cp. El número relativo de copias entre
dos muestras (experimental y control) puede determinarse por la dife-
rencia en sus valores Cp. Ver figura 6.

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BACTERIOLOGÍA


Figura 6. Cuantificación relativa mediante PCR en tiempo real. Las cantidades de blanco
en una muestra experimental y una muestra control son comparadas después de la ampli-
ficación por PCR y el monitoreo del nivel de fluorescencia en cada ciclo.

Dado que la PCR es un proceso exponencial, el número relativo de copias
es igual a la eficiencia de la PCR elevado a potencia Cp. Debido a que
no es fácil conocer la cantidad total de DNA presente en diferentes
muestras, los resultados de los ensayos en general son normalizados
con un gen de referencia que se presume invariante.

La cuantificación mediante PCR en tiempo real usando SYBER Green I
como trazador fluorescente de la producción de DNA de doble cadena
es un método poco costoso y ampliamente empleado par validar
experimentos de microarreglos.

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BACTERIOLOGÍA


PCR MÚLTIPLE EN TIEMPO REAL EN DIAGNÓSTICO
Es posible analizar simultáneamente múltiples genes en una sola reacción
de PCR en tiempo real. Esta aproximación tiene varias ventajas respecto
al ensayo de un solo gen, permite introducir controles internos, disminuye
costos de reactivos, y permite emplear menor cantidad de muestra. El
multiplex es particularmente útil cuando se requiere analizar varios
blancos en tejido microdisecado.

En tumores sólidos generalmente es necesaria la microdisección para
determinar número de copias de genes debido a que la presencia de
células normales diploides puede interferir con el resultado.

Un ejemplo del uso de la PCR en tiempo real multiplex, lo tenemos en el
estudio de los genes HER-2/neu y topoisomerasa II (topo II) en cáncer de
seno, en esta neoplasia estos dos genes tienen importancia en pronóstico
y tratamiento. En el 20% de los cánceres de seno el gen HER-2/neu está
amplificado a nivel del DNA, lo que ocasiona incremento en el RNA
mensajero y en la expresión de la proteína. El gen topo II está ubicado
cerca de HER-2 en la región cromosómica 17q12-q21, un área que se
encuentra frecuentemente alterada en cáncer de seno. La amplificación
de HER-2 puede ocurrir de manera concomitante con alteraciones en topo
II (amplificación o deleción), los cambios en el número de copias de topo
II pueden señalar respuesta a quimioterapia con inhibidores de la topo II.

En este caso, se emplea una PCR en tiempo real multiplex con tres colores
para determinar simultáneamente el número inicial de copias de HER-2/
neu y topo II en relación con el gen control que es el gen de la albúmina.
Los colorantes aceptores LCRed640 (HER-2), Cy5 (albúmina) y LCRed705
(topo II) se aparean con fluoresceína en tres conjuntos de sondas de
hibridación adyacentes. Cada blanco es identificado por las diferentes
emisiones de las sondas de hibridación marcadas con los diferentes
aceptores. Las reacciones múltiples en el ensayo permiten establecer la
eficiencia de amplificación para cada gen. Si los tres genes están
presentes en igual número de copias y cada blanco amplifica con
eficiencia similar, los tres blancos tienen el mismo Cp. En la figura 7 se
presentan los resultados de amplificación de DNA de leucocitos, y de

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BACTERIOLOGÍA


DNA de un tumor de seno, como es de esperarse con el DNA de los
leucocitos los tres Cp son similares, pero en el tumor los Cp para HER-2 y
topo II presentan un desplazamiento del Cp que se da tres ciclos antes
que el de la ábúmina, lo que equivale a una amplificación de estos genes
de ocho veces.

Figura 7. Determinación del número de copias usando PCR múltiple en tiempo real con tres
colores. Se comparan los Cp de los tres genes Her-2, topo II y el gen de albúmina, en
leucocitos y en células tumorales de seno. En leucocitos los Cp son similares para los tres
genes, en el tejido tumoral hay un desplazamiento de tres ciclos en el Cp para HER-2 y
topo II, que se da más temprano, lo que representa una amplificación de estos genes de 8
veces en el tumor.

PCR MÚLTIPLE EN TIEMPO REAL EN ANÁLISIS DE
MUTACIONES EN TUMORES SÓLIDOS
Las mutaciones en el DNA pueden incluir grandes rearreglos, como
traslocaciones, inversiones, amplificaciones, deleciones y alteraciones
pequeñas como mutaciones puntuales, inserción o deleción de bases.
Las alteraciones grandes son comunes en neoplasias hematológicas y
por lo general se estudian con técnicas de citogenética. En contraste, las

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BACTERIOLOGÍA


alteraciones pequeñas son frecuentes en carcinomas y son muy escasas
las pruebas clínicas para identificar las pequeñas alteraciones somáticas
de los tumores sólidos. Las mutaciones somáticas son adquiridas du-
rante la evolución de muchos tumores y pueden afectar de manera im-
portante el curso de la enfermedad. El gen supresor tumoral p53 es el
gen humano más frecuentemente mutado en cáncer humano, un 90% de
las mutaciones en P53 ocurren en el dominio de unión al DNA (exones 5-
8) y casi todas son cambios en una sola base, las mutaciones en los
exones 5 a 8 son indicadores de pronóstico. Se ha sugerido que muta-
ciones particulares en el gen P53 (por ejemplo en el codón 273) pueden
conferir resistencia a las antraciclinas, primera línea de terapia en cáncer
de seno metastásico, la presencia de una mutación en P53 puede ser
utilizada en valoración de la respuesta al tratamiento y para detección de
recurrencias. La presencia de DNA de p53 mutado en el torrente sanguí-
neo, liberado por la muerte de células tumorales puede ser detectada
en el plasma, la detección de este DNA puede emplearse en el segui-
miento. A pesar de que esta posibilidad se ha demostrado, su uso en la
clínica es muy controvertido, en parte debido a que los resultados obte-
nidos empleando diferentes metodologías son conflictivos y las técnicas
de detección no son de fácil implementación en el laboratorio clínico. Se
han empleado varios métodos de tamizaje de mutaciones en geles y por
secuencia directa para establecer asociación entre genotipo y enferme-
dad. Las metodologías convencionales se basan en la alteración de la
movilidad en un gel debido a la presencia de mutaciones que causan
cambios conformacionales de cadena sencilla o cambios en la disocia-
ción del heteroduplex.

Las sondas de hibridación fluorescentes se usan con frecuencia para
genotipificación, esta se basa en el análisis de las curvas de disociación
de sondas fluorescentes que permiten detectar mutaciones pequeñas
en línea germinal o polimorfismos en enfermedades hereditarias como
fibrosis quística, trombosis venosa, enfisema, hemocromatosis e
hipercolesterolemia. El análisis de curvas de disociación con el coloran-
te de DNA de doble cadena Syber green ha sido empleado en estudios
de metilación del DNA, que puede causar silenciamiento de genes. Este
método también es útil en tamizaje de mutaciones somáticas. El uso de
esta aproximación metodológica se ha reportado para cáncer de colon,

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BACTERIOLOGÍA


particularmente en el análisis de mutaciones en el gen p53, en los exones
6 y 8. En este método se emplean como sondas varios oligonucleótidos
superpuestos, complementarios al gen de interés. Estas sondas son di-
señadas de manera que la señal fluorescente disminuye al unirse al blan-
co. Después de que ocurre la amplificación, se inicia en el termociclador/
detector un programa de disociación en el que se disminuye la tempera-
tura para permitir la hibridación de las sondas con el blanco y luego la
temperatura es elevada lentamente y la fluorescencia es continuamente
determinada. Las mutaciones somáticas son identificadas por cambios
en las curvas de disociación con respecto a las del gen silvestre (no
mutado). En general aparecen picos de disociación adicionales o dife-
rencias en el área de los picos. Figura 8.

Figura 8. Tamizaje de mutaciones en cáncer de colon. Se colocaron en la misma reacción
varias sondas fluorescentes sobrepuestas complementarias con el exón ocho del gen p53
silvestre (no mutado), los diferentes sitios fueron identificados por la temperatura de diso-
ciación específica de los duplex sonda/blanco. La temperatura de disociación de cada
duplex sonda/blanco y la proporción de las áreas de los picos de disociación fueron
determinadas en el gen no mutado (linea verde), en el tumor (linea roja) se observó un
perfil aberrante con un pico de disociación adicional.

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BACTERIOLOGÍA


CONCLUSIONES
La investigación en cáncer se dirige hacia la búsqueda de nuevos mar-
cadores moleculares, la integración de los marcadores moleculares a
las clasificaciones histomorfológicas existentes permitirá estratificaciones
adicionales y a la vez una definición más adecuada de grupos de pro-
nóstico y adicionalmente brindará una mejor guía para la terapia y mejo-
res herramientas en el seguimiento.

Las tecnologías empleadas hoy día como los microarreglos para deter-
minar expresión génica y la CGH, permiten examinar la mayoría del
genoma y descubrir genes alterados involucrados en el proceso cance-
roso. Los microarreglos pueden identificar genes regulados, y definir
rutas bioquímicas que expliquen los diferentes comportamientos clíni-
cos observados entre los tumores. La CGH permite cubrir todo el genoma
en la búsqueda de regiones amplificadas o delecionadas en la progre-
sión tumoral. El uso combinado de estas poderosas metodologías per-
mite identificar diferencias biológicas en los tumores e identificar los
mecanismos comunes que llevan a la malignidad. En un futuro cercano,
los tumores serán definidos y tratados con base en las vías biológicas
que llevan a la proliferación celular maligna y a la metástasis, y no sola-
mente con base en su apariencia histológica.

Los microarreglos y la CGH son herramientas invaluables en el entendi-
miento de la biología del cáncer. Sin embargo una vez se identifican los
genes asociados al cáncer y los genes control, estos métodos no son
prácticos en la clínica. En este punto metodologías como la PCR en tiem-
po real van a adquirir gran importancia, ya que pueden generar informa-
ción sobre expresión génica, amplificación, deleciones, mutaciones pun-
tuales. Adicionalmente tienen aplicación en la detección de virus asocia-
dos a cáncer como Epstein Bar virus y virus del papiloma humano.

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BACTERIOLOGÍA


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