RESUMEN
Resumen Las alteraciones en la metilación de dinucleótidos CpG en regiones promotoras es uno de los mecanismos epigenéticos implicados en cáncer que tiene uso potencial como biomarcador. Su evaluación, a partir de tejidos fijados en formalina y embebidos en parafina (FFPE), representa un gran desafío dadas la degradación parcial, el entrecruzamiento y las bajas cantidades del DNA obtenido. En esta nota técnica, describimos un protocolo para el estudio del estado de metilación del promotor distal del proto-oncogén K-RAS, a partir de varias muestras obtenidas de dos tejidos FFPE de cáncer colorrectal con antigüedad de 11 años. Se empleó un protocolo de conversión con bisulfito alternativo al usual; se usó una DNA polimerasa modificada y una PCR anidada y se optimizó la secuenciación directa del DNA convertido con bisulfito. Este protocolo podría ser aplicado para determinar estados de metilación en otros genes y tipos de cáncer en tejidos FFPE.
Abstract Alterations in the methylation of CpG dinucleotides in promoter regions is one of the epigenetic mechanisms involved in cancer that has potential use as a biomarker. Its evaluation from formalin-fixed and paraffin-embedded (FFPE) tissues represents a great challenge given the partial degradation, crosslinking, and low amounts of the obtained DNA. In this technical note we describe a protocol for the study of the methylation status of the distal promoter of the K-RAS proto-oncogene from several samples obtained from two 11-years old FFPE tissues of colorectal cancer. An alternative bisulfite conversion protocol to the usual one was used; a modified DNA polymerase and a nested PCR were used and the direct sequencing of the converted DNA with bisulfite was optimized. This protocol could be applied to determine methylation states in other genes and types of cancer.
Asunto(s)
Humanos , Parafina , Neoplasias Colorrectales , Metilación de ADN , Biomarcadores , Reacción en Cadena de la Polimerasa , GenesRESUMEN
Resumen: La leucemia linfoblástica aguda (LLA) es el tipo de cáncer más frecuente en niños. Aunque se sabe que las alteraciones genéticas constituyen la base de la etiología de la LLA, se ha demostrado que no son suficientes para el desarrollo leucémico; son necesarias alteraciones adicionales, como las modificaciones epigenéticas. En la LLA se han identificado alteraciones de este tipo, como la metilación del DNA, la modificación de histonas y la regulación por RNAs no codificantes. La hipermetilación del DNA en regiones promotoras es una de las alteraciones epigenéticas más frecuentes en LLA: y conlleva al silenciamiento de genes que generalmente son supresores de tumor y, en consecuencia, contribuye a la leucemogénesis. También se han detectado alteraciones en proteínas remodeladoras de histonas, como la sobreexpresión de enzimas desacetilasas de histonas, así como alteraciones en enzimas acetil transferasas y metil transferasas. En la LLA también se altera la expresión de miRNAs, lo cual produce desregulación en la expresión de sus genes blanco. Estas modificaciones epigenéticas son eventos clave en la transformación maligna, e involucran la desregulación de oncogenes como BLK, WNT5B y WISP1 y de supresores de tumor como FHIT, CDKN2A, CDKN2B y TP73, lo que afecta diversos procesos celulares fundamentales que conllevan al desarrollo de LLA. Las alteraciones epigenéticas y genéticas contribuyen en conjunto al desarrollo y evolución de la LLA.
Abstract: Acute lymphoblastic leukemia (ALL) is the most common childhood cancer. It is well-known that genetic alterations constitute the basis for the etiology of ALL. However, genetic abnormalities are not enough for the complete development of the disease, and additional alterations such as epigenetic modifications are required. Such alterations, like DNA methylation, histone modifications, and noncoding RNA regulation have been identified in ALL. DNA hypermethylation in promoter regions is one of the most frequent epigenetic modifications observed in ALL. This modification frequently leads to gene silencing in tumor suppressor genes, and in consequence, contributes to leukemogenesis. Alterations in histone remodeling proteins have also been detected in ALL, such as the overexpression of histone deacetylases enzymes, and alteration of acetyltransferases and methyltransferases. ALL also shows alteration in the expression of miRNAs, and in consequence, the modification in the expression of their target genes. All of these epigenetic modifications are key events in the malignant transformation since they lead to the deregulation of oncogenes as BLK, WNT5B and WISP1, and tumor suppressors such as FHIT, CDKN2A, CDKN2B, and TP53, which alter fundamental cellular processes and potentially lead to the development of ALL. Both genetic and epigenetic alterations contribute to the development and evolution of ALL.
Asunto(s)
Niño , Humanos , Regulación Neoplásica de la Expresión Génica , Epigénesis Genética , Leucemia-Linfoma Linfoblástico de Células Precursoras/genética , Metilación de ADN , Silenciador del Gen , ARN no Traducido/genética , MicroARNs/genética , Código de Histonas/genéticaRESUMEN
El cáncer es un conjunto de trastornos que comparten la característica común de un crecimiento celular descontrolado, teniendo la facultad de comenzar en las células, generando dos procesos sucesivos: el aumento de la proliferación celular (tumor o neoplasia) y la capacidad invasiva de estas células, proliferando y colonizando otros tejidos (metástasis). La metilación del DNA es un proceso epigenético que recurrentemente ha sido involucrado como un factor importante en la patogenia de esta enfermedad el cual participa en la regulación de la expresión génica directamente al impedir la unión de factores de trascripción, e indirectamente propiciando la estructura cerrada de la cromatina. El objetivo de este trabajo fue determinar regiones hipermetiladas en muestras de extendidos cromosómicos mediante la utilización de la endonucleasa de restricción Alu I y relacionar estas regiones con sitios de localización de genes supresores de tumores relacionados con el cáncer de mama. Se analizaron 60 muestras de sangre periférica de mujeres con diagnóstico de cáncer de mama a las cuales se les realizó cultivo celular; los extendidos cromosómicos fueron teñidos con Giemsa previamente digeridos con la enzima Alu I. Se observaron cromosomas con regiones centroméricas y no centroméricas teñidas en el 37% de los casos, comprobándose que en el 95,46% de los casos existen genes asociados descritos, como metilados en cáncer de mama. Ejemplo de ellos son los localizados en los cromosomas 1q, 2q, 6q, y regiones centroméricas no teñidas usualmente como en los cromosomas 3, 4, 8, 13, 14, 15, y 17. Se sugiere la importancia de esta técnica ya que permite la visualización total del genoma, pudiendo localizar genes metilados relacionados con cáncer de mama y, de esta manera dirigir la terapia de forma específica, logrando una mejor respuesta terapéutica.
Cancer is a group of disorders characterized by uncontrolled cell growth which is produced by two successive events: increased cell proliferation (tumor or neoplasia) and the invasive capacity of these cells (metastasis). DNA methylation is an epigenetic process which has been involved as an important pathogenic factor of cancer. DNA methylation participates in the regulation of gene expression, directly, by preventing the union of transcription factors, and indirectly, by promoting the closed structure of the chromatine. The objectives of this study were to identify hypermethyled chromosomal regions through the use of restriction Alu I endonuclease, and to relate cytogenetically these regions with tumor suppressive gene loci. Sixty peripheral blood samples of females with breast cancer were analyzed. Cell cultures were performed and cytogenetic spreads, previously digested with Alu I enzyme, were stained with Giemsa. Chromosomal centromeric and not centromeric regions were stained in 37% of cases. About 96% of stained hypermethyled chromosomal regions (1q, 2q, 6q) were linked with methylated genes associated with breast cancer. In addition, centromeric regions in chromosomes 3, 4, 8, 13, 14, 15 and 17, usually unstained, were found positive to digestion with Alu I enzime and Giemsa staining. We suggest the importance of this technique for the global visualization of the genome which can find methylated genes related to breast cancer, and thus lead to a specific therapy, and therefore a better therapeutic response.