Sindromi mieloproliferative croniche Gruppo di malattie originate da un’anomalia clonale di una cellula staminale emopoietica pluripotente con alterazioni di più linee emopoietiche. e frequenti quadri clinico-ematologici intermedi. Si annoverano: la LMC, la Policitemia Vera, la Mielofibrosi Idiopatica, la Trombocitemia Essenziale. Disordini Mieloproliferativi LEUCEMIA MIELOIDE CRONICA (LMC) MIELOFIBROSI IDIOPATICA POLICITEMIA VERA (PV) TROMBOCITEMIA ESSEENZIALE (TE) SEVERITA’ MALATTIA INSTABILITA’ GENETICA ALTERAZIONI MOLECOLARI PROLIFERAZIONE APOPTOSI DIFFERENZIAZIONE Malattie mieloproliferative croniche Alterazione genetica Cellule staminali espansione Ulteriore alterazione genetica Emopoiesi monoclonale, espansione dei progenitori, iperproduzione cellule mature, instabilità genetica Leucemia acuta mieloide LEUCEMIA MIELOIDE CRONICA (LMC) PATOGENESI -Nel 90 % dei casi presente traslocazione cromosomica t (9;22): cromosoma Filadelfia (Ph1), con scambio tra i geni BCR e ABL. - Sul cromosoma 22 formazione di gene ibrido BCR/ABL, che codifica per proteina di fusione BCR/ABL con spiccata attività tirosinochinasica. - PATOGENESI LMC 9q 22 q abl bcr 9q 22 q abl/bcr ininfluente\ bcr/abl Tirosino-chinasi LEUCEMIA MIELOIDE CRONICA PATOGENESI - In 5% dei casi fusione genica BCR/ABL senza riscontro citogenetico del cromosoma Ph1 (casi Ph1- ma BCR/ABL+): stessa malattia, prognosi e risposta terapeutica. - Solo 5% dei casi è BCR/ABL negativo: LMC atipiche, molto rare e a prognosi peggiore. LEUCEMIA MIELOIDE CRONICA PATOGENESI -La tirosino-chinasi BCR/ABL fosforila diversi substrati, riproducendo gli effetti di una stimolazione continua con fattori di crescita . -vantaggio proliferativo della cellula staminale mutata e della sua progenie e instabilità genetica che predispone a ulteriori mutazioni. -L’ acquisizione di ulteriori mutazioni porta all’ evoluzione a leucemia acuta. PATOGENESI LMC Chinasi BCR/ABL fosforilazione Attivazione ras stimolo proliferativo Effetto antiapoptotico Ridotta adesività a stroma Perdita sensibilità a inibitori proliferazione Instabilità genetica Proliferative stimulus Apoptosis inhibition LMC: MALATTIA TRIFASICA CHRONIC PHASE ACCELERATED PHASE BLASTIC PHASE LMC IN FASE CRONICA PROLIFERAZIONE (perdita del controllo fisiologico) APOPTOSI DIFFERENZIAZIONE LEUCEMIA MIELOIDE CRONICA: STORIA NATURALE Fase cronica - Eritrociti nella norma o lieve anemia. - Splenomegalia frequente, che correla con l’ entità della leucocitosi. -Midollo osseo ipercellulare, con spiccata iperplasia granulocitopoietica, normale maturazione (blasti < 5%), aumento dei megacariociti; fibrosi assente o scarsa. - Sintomi assenti o aspecifici: astenia, dimagrimento, sudorazioni, tensione o dolori addominali da splenomegalia, nei casi con iperleucocitosi. LEUCEMIA MIELOIDE CRONICA: STORIA NATURALE Fase cronica: 4 anni (1 - >10). -Leucocitosi: 20 - 100.000 / l nei casi a diagnosi occasionale, 100 - > 400.000 nei casi sintomatici, con neutrofilia; -frequente basofilia e costante presenza di precursori granulocitari (promielociti – metamielociti, blasti 1 –5% nei casi con iperleucocitosi). -Frequente piastrinosi moderata (400.000 – 1.000.000/ l), raramente iperpiastrinosi (> 1.000.000/ l) e leucocitosi minima. LEUCEMIA MIELOIDE CRONICA: STORIA NATURALE Fase accelerata -Durata 6 – 12 mesi; può anche mancare nei casi a trasformazione acuta. -Possibile comparsa di ulteriori alterazioni del cariotipo. -Iniziali segni di alterata maturazione emopoietica: aumento cellule immature nel sangue e nel midollo, spesso anemia, piastrinopenia o piastrinosi, incremento della basofilia. -Frequente incremento della splenomegalia, indipendente dalla leucocitosi. -Frequente accentuazioni di sintomi infiammatori: astenia, sudorazioni, febbre, dolori ossei. LMC IN FASE BLASTICA PROLIFERAZIONE APOPTOSI DIFFERENZIAZIONE LEUCEMIA MIELOIDE CRONICA: STORIA NATURALE Fase blastica -Sopravvivenza di pochi mesi. -Frequenti anomalie aggiuntive del cariotipo (due cromosomi Ph1, +8, inversione del 17). -Quadro ematologico di leucemia acuta (mieloide nel 70%, linfoide nel 30% dei casi): leucocitosi con blasti midollari o periferici > 20%, anemia, piastrinopenia, granulocitopenia. Frequente epato-splenomegalia, a volte adenopatie. - Frequenti sintomi di anemia, dolori addominali per splenomegalia, febbre, dimagrimento, infezioni e diatesi emorragica. Morte di solito per infezioni o emorragia. LEUCEMIA MIELOIDE CRONICA: DIAGNOSI -Sospettata per leucocitosi con neutrofilia (soprattutto se GB > 20.000 / l) e presenza di cellule immature circolanti piastrinosi. - Conferma mediante esame citogenetico su sangue midollare e/o ricerca dell’ RNA del gene ibrido BCR/ABL su cellule midollari o sangue periferico. - Se la citogenetica non evidenzia il cromosoma Ph1 ma il quadro ematologico è sospetto per LMC, eseguire ricerca BCR/ABL. LEUCEMIA MIELOIDE CRONICA: PROGNOSI Con chemioterapia tradizionale la sopravvivenza mediana ERA DI 4 anni; con ampie variazioni individuali (< 2 - > 10), secondo fattori prognostici. La valutazione più usata (“score” di Sokal) considera fattori negativi: splenomegalia, piastrinosi, % di blasti circolanti, età. 3 gruppi: basso rischio (50%, sopravviv. mediana 5 – 6 anni), rischio intermedio (25-30%, sopravviv. mediana 3 – 4 anni), alto rischio (20 – 25%, sopravviv. mediana 2 anni). Basso rischio ha anche più probabilità di risposta citogenetica alle moderne terapie. LEUCEMIA MIELOIDE CRONICA: PROGNOSI - Con moderne terapie (trapianto di midollo allogenico, interferone , inibitore della tirosino-chinasi BCR/ABL) fondamentale la risposta citogenetica maggiore: riduzione > del 65% o scomparsa delle cellule con cromosoma Ph1 dal midollo osseo. - Se scomparsa del cromosoma Ph1, sopravvivenza a 10 anni del 70 – 90%. - Importante monitorare la risposta alle terapie con esami citogenetici periodici (ogni 6-12 mesi). LEUCEMIA MIELOIDE CRONICA: TERAPIA Chemioterapia tradizionale (idrossiurea, busulfano) - effetto solo palliativo, può normalizzare i valori di GB e piastrine, ma non induce regressione del clone neoplastico: sopravvivenza mediana circa 4 anni; Indicazioni attuali: - trattamento iniziale per rapida riduzione leucocitosi; - terapia per pazienti molto anziani; - palliativo per pazienti non responsivi ad altre terapie. LEUCEMIA MIELOIDE CRONICA: TERAPIA Interferone citosina arabinoside - Risposte citogenetiche maggiori: 20 – 50 %, risposte complete 10 – 30 % ; - risposte complete durature solo nei casi a basso rischio. Possibili guarigioni ? - Non tollerato dal 20% dei pazienti, soprattutto dagli anziani: astenia, mialgie, depressione, febbre, complicanze autoimmuni. - Inefficace in fase accelerata o blastica. OGGI E’ USATO CON ASSAI POCO ENTUSIASMO LEUCEMIA MIELOIDE CRONICA: TERAPIA STI 571 (imatinib) - Inibisce l’ attività tirosino-chinasi della proteina di fusione BCR/ABL, bloccando sito di legame con ATP. - Arresto proliferativo e induzione di apoptosi nelle cellule di LMC. MECCANISMO DI AZIONE DI STI-571 Bcr/abl Bcr/abl substrato fosforilato ATP P substrato non fosforilato Bcr/abl STI571 ATP Bcr/abl LEUCEMIA MIELOIDE CRONICA: TERAPIA STI 571 (imatinib) -Altamente efficace in fase cronica: 50-70% risposte citogenetiche complete. Non noti effetti a lungo termine, perché esperienza ancora recente (PIU’ PASSA IL TEMPO PIU’SONO BUONI). - Efficacia moderata in fase accelerata (30 – 40% risposte citogenetiche maggiori). - Beneficio solo temporaneo (2-3 mesi) in fase blastica TERAPIA LMC IN FASE BLASTICA -Terapia come per leucemie acute, ma scarsi risultati: - se blasti di tipo linfoide (30% dei casi), 70% di risposte complete a chemioterapia (2a fase cronica) ma durata di pochi mesi; - se trasformazione in leucemia acuta mieloide 30% risposte complete e di breve durata con chemioterapia intensiva o con STI571; - qualche possibilità di lunga sopravvivenza solo se trapianto allogenico in 2a fase cronica. MMP:ASPETTI CLINICI Charatteristiche Prognosi (anni) Basi genetiche Terapia specifica *Pre-Glivec LMC MMM PV TE 5-6* 10 15 20-25 ++++ ± ± ± ++++ ± ± ± CP-CML CELLS The abl-gene •homologous to v-abl •IN G1 it is bound by Rb1 •Knock-out mice are leukopenic •when overexpressed --> cell cycle arrest ABL protein ATP bind NH2 SH3 SH2 Protein interaction SH1 Tyr Kinase NLS DNA BINDING ACTIN BINDING COOH NLS: Nuclear Localisation Signal The BCR-gene •Ubiquitous expression •cytoplasmic, but pericromosomic during mitosis •Knock-out have nearly normal hematopoiesis BCR protein NH2 DD 177Y Dimerization domain Ser/Trh kinase Sh2 binding DBL/GAP PH COOH Characteristics of bcr-abl •Only cytoplasmic •permanently activated •several targets •it mimics some TK receptors, inducing constitutive activation of several pathways •bypass of regulatory mechanisms CML EVOLUTION P53 INCTIVATION EPIGENETIC SILENCING TELOMERE SHORTENING AND TELOMERASE ACTIVATION ADDITIONAL TRANSLOCATIONS CONCLUSIONS •UNDERSTANDING THE MOLECULAR PATHOGENESIS OF CML ALLOWED THE DEVELOPMENT OF EFFECTIVE NON TOXIC DRUGS (STI 571) •ADDITIONAL DRUGS ARE UNDER EALUATION •A GOOD MODEL FOR ONCOGENETARGETING THERAPIES