Caracterización molecular de pacientes con cáncer colorrectal / Molecular characterization of colorectal cancer patients

Introducción. El cáncer colorrectal tiene una alta incidencia en la población mundial. Diversas vías moleculares están involucradas en su desarrollo, entre ellas, la inestabilidad cromosómica, la inestabilidad microsatelital y la epigenética. Objetivo. Hacer la caracterización molecular de 44 individuos con cáncer colorrectal esporádico. Materiales y métodos. El análisis de mutaciones en los genes APC, KRAS, TP53 y BRAF se hizo mediante secuenciación de Sanger; la inestabilidad microsatelital se determinó mediante electroforesis capilar utilizando cinco marcadores de repetición corta en tándem (Short Tandem Repeat) y el estado de metilación del promotor del gen MLH1 se hizo con la técnica MS-PCR (Methylation-Specific PCR). Resultados. La frecuencia de mutación de los genes APC, KRAS y TP53 fue del 18,1, 25 y 4,5 %, respectivamente; las mutaciones detectadas se localizaron con mayor frecuencia en el colon derecho. La frecuencia de inestabilidad microsatelital fue del 27,2 % y el 73,1 % en los tumores con metilación en el gen MHL1, y el 91,6 % de los tumores con inestabilidad microsatelital presentaba metilación en el gen MLH1. En el grupo de tumores con estabilidad microsatelital, las mutaciones en los genes APC, KRAS y TP53 fueron más frecuentes que en el grupo de tumores con inestabilidad microsatelital. La metilación del gen MLH1 fue la alteración más predominante. Conclusiones. En los pacientes con cáncer colorrectal evaluados se demostró la presencia de alteraciones moleculares en las diferentes vías genéticas, las cuales son comunes en su carcinogénesis. Los pacientes presentaron un perfil de mutaciones diferente al de otras poblaciones. Los hallazgos obtenidos en este estudio confirman la heterogeneidad molecular descrita en el desarrollo del cáncer colorrectal.

Introduction: Colorectal cancer has a high incidence in the world population. Different molecular pathways, such as chromosomal instability, microsatellite instability, and epigenetics are involved in its development. Objective: To perform molecular characterization in 44 individuals with sporadic colorectal cancer. Materials and methods: We conducted mutation analyses of the APC, KRAS, TP53 y BRAF genes using Sanger sequencing techniques; microsatellite instability was determined by capillary electrophoresis with five STR genetic markers while the methylation status of the MHL1 promotor gene was analyzed using methylation-specific PCR. Results: APC, KRAS, and TP53 genes mutation frequency was 18.1%, 25%, and 4.5%, respectively; the somatic mutations detected were located more frequently in the right colon. The frequency of microsatellite instability was 27.2% and 73.1% of the tumors had the MHL1 gene methylated while 91.6% of microsatellite instability-positive tumors had the methylated MLH1 gene. The mutation profile of microsatellite stability tumors APC, KRAS, and TP53 genes was more frequent than in the microsatellite instability-positive tumors. The methylation of the MLH1 gene was the most predominant molecular alteration. Conclusions: We identified molecular alterations in different genetic pathways of the colorectal cancer patients evaluated, which are common in the carcinogenesis of this cancer. These patients showed a different mutational profile compared to other populations. Our findings confirm the molecular heterogeneity described in the development of colorectal cancer.

Epigenética del cáncer colorrectal / Epigenetics of Colorectal Cancer

Resumen El cáncer colorrectal (CCR) es una enfermedad con una amplia distribución geográfica, que afecta a millones de personas en el mundo. Esta neoplasia se presenta de manera esporádica en el 80% de los casos, el porcentaje restante tiene una historia familiar. Las alteraciones epigenéticas, como la metilación del ADN, modificación de las histonas y los ácidos ribonucleicos (ARN) no codificantes, están involucradas en el desarrollo de esta enfermedad. En la actualidad, estas alteraciones tienen un potencial valioso como biomarcadores para la detección temprana del CCR y se considera que podrían ser útiles para el diagnóstico y pronóstico de los individuos con CCR. El propósito de esta revisión es describir los principales mecanismos epigenéticos involucrados en el cáncer colorrectal, que tienen una función importante en el desarrollo y progresión de la enfermedad.

Abstract Colorectal cancer (CRC) has broad geographic distribution and affects millions of people throughout the world. It occurs sporadically in 80% of cases, but the rest have family histories. Epigenetic alterations such as DNA methylation and modification of histones and non-coding RNA are involved in the development of this disease. At present, these alterations have valuable potential as biomarkers for early detection of CRC and could be useful for diagnosis and determination of prognosis for individuals with CRC. The purpose of this review is to describe the main epigenetic mechanisms involved in colorectal cancer and the important roles they have in the development and progression of the disease.

Alteraciones moleculares implicadas en la fisiopatogenia del cáncer y su utilidad para la investigación en medicina / Molecular changes involved in physiopathogeny of cancer and their utility for research in medicine

La neoplasia es una enfermedad genética que usa mecanismos de progresión e invasión similares a los de los tejidos normales cuando proliferan. Su aparición se debe a la suma de alteraciones genéticas que facilitan la progresión tumoral por fallos en los mecanismos de senescencia celular y apoptosis. Dentro de las principales alteraciones moleculares destacan la expresión aberrante de oncogenes, genes supresores tumorales, enzimas y factores de transcripción que promueven un ciclo celular anómalo. El objetivo de esta revisión es el de conocer algunos de los cambios moleculares implicados en el inicio, promoción y progresión de las neoplasias, con el fin de tener información de los genes útiles para realizar diagnósticos más tempranos del cáncer, que favorezcan el pronóstico de la enfermedad y que sean útiles para la investigación en biotecnología diagnóstica y en terapia génica.

Neoplasia, considered as a genetic disease that uses progression mechanisms similar to the normal tissues' when proliferates. Its presence is due to genetic alterations that facilitate tumor progression by failures in the mechanisms of cellular senescence and apoptosis. Within the main molecular alterations the most important are: aberrant expression of oncogenes, tumor suppressor genes, enzymes and transcription factors that promote abnormal cell cycle. The main objective of this paper is to review some of the molecular changes involved in the initiation, promotion and progression of neoplasms, in order to have genes useful information for earlier diagnosis of cancer, favoring the prognosis of genes disease, for diagnostic research in biotechnology and gene therapy.

Bases moleculares del cáncer colorrectal / Molecular bases of colorectal cancer

Se considera que el cáncer colorrectal (CCR) es un problema mundial de salud pública; es el tercer cáncer más común en hombres y el segundo en mujeres. Su distribución geográfica es variable: las tasas de incidencia son altas en países desarrollados de Europa, Norteamérica y Oceanía y bajas en países de regiones subdesarrolladas como África y Suramérica. Sin embargo, los datos de estudios recientes publicados por la Agencia Internacional de Investigaciones en Cáncer (IARC, International Agency for Research on Cancer) muestran un aumento rápido en la incidencia de CCR en los períodos 1983-1987 y 1998-2002 en países en vías de desarrollo (1), mientras que en países desarrollados la incidencia se ha estabilizado y en muchos casos ha disminuido (2). La carcinogénesis del CCR es un proceso de múltiples etapas, caracterizado por una gran inestabilidad genómica que permite la acumulación de mutaciones en protooncogenes y genes supresores de tumores, alteración en la expresión de genes y producción de proteínas no funcionales, que les confieren a las células ventajas de proliferación y aumento de la supervivencia. La inestabilidad genómica del CCR se produce por diferentes vías; entre las más importantes se encuentran: la de inestabilidad cromosómica (CIN), la de inestabilidad microsatelital (MSI) y la de metilación.

Worldwide, colorectal cancer (CRC) is a public health problem; it is the third most prevalent cancer in men and the second in women. There are some geographical variations in its incidence, with high rates in many developed countries of Europe, North America and Oceania, and low rates in countries of less developed regions such as Africa and South America. Recent studies on cancer, published by the International Agency for Research on Cancer (IARC), show a rapid increase in the incidence of CRC in developing countries between 1983-1987 and 1998-2002 (1), while in the developed world incidence has stabilized and in many cases decreased (2). Carcinogenesis of CRC is a multiple step process, characterized by high genomic instability that may lead to the accumulation of mutations in proto-oncogenes, tumor suppressor genes, repair machinery failures, epigenetic changes in DNA and production of non-functional proteins; these changes lead to cell proliferation advantages and to an increase in cell survival. Genomic instability of CRC occurs through different pathways, the most important of which are: chromosomal instability (CIN), microsatellite instability (MSI) and methylation.