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TEMA  10    

LA  EPIGENÉTICA  EN  EL  DIAGNÓSTICO,  PRONÓSTICO  Y  TRATAMIENTO  DEL  CÁNCER  

 La  epigenética  representa  una  de  las  más  prometedoras  áreas  de  estudio  en  el  campo  de  la  

investigación  biomédica.  Desde  su  nacimiento  en  los  años  40,  nuestro  conocimiento  sobre  su  papel  en   el   correcto   funcionamiento   celular,   y   de   modo   paralelo   su   papel   en   el   desarrollo   de   un   gran  número   de   patologías   ha   crecido   exponencialmente,   sobre   todo   en   la   última   década.   Las  modificaciones   epigenéticas   mejor   conocidas   son   la   metilación   del   ADN   y   las   modificaciones  postraduccionales  de  las  histonas,  de  las  que  sabemos  son  importantes  reguladores  de  la  expresión  génica   y   cuya   desregulación   en   un   hecho   clave   en   las   primeras   etapas   del   desarrollo   tumoral.   El  conocimiento   del   perfil   epigenético   específico   para   cada   tipo   tumoral   ha   permitido   el   uso   de   las  alteraciones   epigenéticas   como   biomarcadores   para   el   diagnóstico,   pronóstico   y   predicción   de   la  respuesta   al   tratamiento   de   pacientes   con   cáncer.   Otra   de   las   ventajas   de   las   modificaciones  epigenéticas  es  su  reversibilidad,  que   junto  al  conocimiento  de   las  alteraciones  específicas  de  cada  tumor  ha  permitido  el  diseño  de   terapias   cada  vez  más  específicas.   En  este   tema  abordaremos  de  modo   resumido  nuestro   conocimiento   sobre  el  papel  que   juega   la  epigenética  en  el  desarrollo  del  cáncer  y  como  este  puede  contribuir  a  mejorar  el  manejo  clínico  de  los  pacientes  con  cáncer.    ÍNDICE        INTRODUCCIÓN  A  LA  EPIGENÉTICA  

 La  metilación  del  ADN      Modificaciones  postraduccionales  de  las  histonas    LA  METILACIÓN  DEL  ADN  EN  CÉLULAS  NORMALES  Y  CANCERÍGENAS     La  hipometilación  del  ADN  en  cáncer       Hipermetilación  de  genes  supresores  de  tumores  en  cáncer    LA  METILACIÓN  DEL  ADN  EN  LA  PRÁCTICA  CLÍNICA       La  metilación  del  ADN  en  el  diagnóstico  del  cáncer       El  uso  de  la  metilación  del  ADN  como  marcador  de  pronóstico  

La  metilación  del  ADN  como  factor  predictivo  de  la  respuesta  al  tratamiento     La  metilación  del  ADN  como  diana  terapéutica    LAS  MODIFICACIONES  DE  LAS  HISTONAS  EN  CÁNCER    UTILIZACIÓN  DE  LA  EPIGENÉTICA  EN  LA  TERAPIA  ANTICANCERÍGENA  

Inhibidores  de  histonas  desacetilasas  Otras  drogas  epigenéticas  

 CONCLUSIONES  

   

       

 

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INTRODUCCIÓN  A  LA  EPIGENÉTICA       El  esfuerzo  de  los  investigadores  en  las  últimas  décadas  se  ha  centrado  en  el  estudio  de  una  amplia   variedad   de   alteraciones   genéticas,   como   amplificaciones,   traslocaciones,   deleciones   y  mutaciones   puntuales,   que   pudieran   tener   algún   papel   relevante   en   el   desarrollo   del   cáncer.   El  estudio   de   estas   alteraciones   genéticas   ha   conducido   a   la   identificación   de   oncogenes   y   genes  supresores  tumorales  implicados  en  el  desarrollo  del  cáncer.  Sin  embargo,  el  desarrollo  del  cáncer  no  se   debe   únicamente   a   los   cambios   genéticos   descritos   anteriormente,   sino   también   a   cambios  epigenéticos.   Mientras   que   la   genética   se   centra   en   el   estudio   de   aquellas   alteraciones   en   la  secuencia  de  nucleótidos  que  provocan  cambios  en  la  funcionalidad  de  las  proteínas,  la  epigenética  la  podríamos  definir  como  la  ciencia  que  estudia  los  cambios  en  la  expresión  génica  que  no  se  deben  a  cambios  en  la  secuencia  de  nucleótidos.     Las  modificaciones  epigenéticas  mejor  conocidas  en  mamíferos  son  la  metilación  del  ADN  y  las  modificaciones   postraduccionales   de   las   histonas.   Estas  modificaciones   están   reguladas   por   un  gran   número   de   enzimas   entre   las   que   encontramos   las   ADN   metil   transferasas   (DNMTs),   que  regulan   la   metilación   del   ADN,   las   histonas   desacetilasas   (HDACs)   e   histonas   acetil   transferasas  (HATs),   encargadas   de   las   reacciones   de   desacetilación/acetilación   de   las   histonas,   y   las   histonas  metil  transferasas  (HMTs),  encargadas  de  la  metilación  de  las  mismas.    La  metilación  del  ADN      

La   modificación   epigenética   más   ampliamente   estudiada   es   la   metilación   en   residuos   de  citosina.  Esta  modificación  epigenética  consiste  en  la  adición  de  un  grupo  metilo  en  el  carbono  5  de  las  citosinas  que  forman  parte  de  un  dinucleótido  CpG.  Esta  reacción  enzimática  se  produce  después  de   la  síntesis  de  ADN,  y  está  catalizada  por  una  familia  de  enzimas   llamadas  ADN  metiltransferasas  (DNMTs).   La   proporción   de   dinucleótidos   CpG   en   el   genoma   humano   es   más   baja   (1,2%)   de   lo  esperado  (4%)  dada  la  abundancia  de  citosinas  y  guaninas  (42%  de  las  bases  de  ADN).  Esta  falta  de  CpGs  en  nuestro  genoma  puede  explicarse  por  un  fenómeno  denominado  supresión  CpG,  en  el  que  hay   un   agotamiento   progresivo   de   dinucleótidos   CpG   debido   a   la   desaminación   espontánea   de  citosinas   metiladas   a   timidinas   durante   la   evolución.   La   distribución   de   este   dinucleótido   en   los  genomas   de   vertebrados   no   es   uniforme,   y   se   concentran   en   secuencias   cortas   (500-­‐2000   pb),  denominadas   islas  CpG  localizadas  principalmente  en   la  región  promotora  de   la  mitad  de   los  genes  humanos   aproximadamente.   Sin   embargo,   la   mayor   parte   de   CpGs   se   encuentran   en   una   baja  densidad  en  las  regiones  intergénicas,  secuencias  repetidas  y  transposones.    

La  metilación  del  ADN  se  asocia  con  el  silenciamiento  del  ADN.  ¿Pero  cómo  es  interpretada  esta   modificación   del   ADN   por   los   factores   nucleares   para   provocar   el   silenciamiento   génico?.  Algunos   estudios     han   encontrado   que   cuando   esta   modificación   se   produce   en   las   regiones  reconocidas  por  factores  de  transcripción  se  inhibe  su  unión  impidiendo  el  reclutamiento  de  toda  la  maquinaría  transcripcional.  Sin  embargo  el  mecanismo  más  común  por  el  que  la  metilación  del  ADN  inhibe  la  expresión  génica  e  induce  la  condensación  de  la  cromatina  es  mediante  el  reclutamiento  de  complejos   represores.   Las   citosinas   metiladas   son   reconocidas   por   las   proteínas   con   dominios   de  unión  a  ADN  metilado  (MBDs)  que  a  su  vez  reclutan  complejos  que  contiene  histonas  desacetilasas  (HDACs)  que   favorecen  estados  más  cerrados  de   la  cromatina   impidiendo  el  acceso  de   la  compleja  maquinaria  transcripcional  como  veremos  más  adelante  (figura  1).            

   

       

 

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 Figura  1.  Mecanismos  de  inhibición  de  la  expresión  por  cambios  epigenéticos.  

La   metilación   del   ADN   impide   la   unión   de   proteínas   de   la   maquinaria   transcripcional   y   permite   el   reclutamiento   de  complejos  que  contienen  histonas  desacetilasas  (HDACs).  La  suma  de  los  cambios  epigenéticos  modifica  la  estructura  de  la  cromatina,  impidiéndose  la  expresión  génica.      Modificaciones  postraduccionales  de  las  histonas  

 Hasta  el  momento  se  han  descrito  un  gran  número  de  modificaciones  postraduccionales  de  

las   histonas   entre   las   que   podemos   destacar   acetilación,   metilación,   sumolación,   fosforilación   y  ubiquitinación,  de   las  que   las  mejor   conocidas   son   la  acetilación  y   la  metilación  de   los   residuos  de  lisina   presentes   en   los   extremos   amino   terminal   de   las   histonas.   En   general,   la   acetilación   de   las  histonas  se   relaciona  con  un  estado  más   relajado  de   la  cromatina,  y  por   tanto  con   la  transcripción  génica.   Cuando   las   lisinas   no   están   acetiladas,   las   cargas   negativas   del   ADN   interaccionan   con   las  cargas  positivas  de  las  lisinas,  lo  que  provoca  un  estado  más  compacto  de  la  cromatina  dificultando  el  acceso   de   la   maquinaria   transcripcional,   mientras   que   la   acetilación   de   las   mismas   provocará   el  efecto  contrario   facilitando   la   transcripción  génica.   La  acetilación  de   las  histonas  está   regulada  por  dos   grandes   grupos  de  enzimas,   las  HATs   y   las  HDACs.   Las  HATs   transfieren  un  grupo  acetilo   a   los  residuos   de   lisina   presentes   en   los   extremos   N-­‐terminal   de   las   histonas   utilizando   la   coenzima   A  como  sustrato,  mientras  que  las  HDACs  catalizan  la  reacción  inversa.  

 

   

       

 

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Sin  embargo,  en  el  caso  de  la  metilación  de  las  histonas  la  situación  es  más  compleja,  ya  que  dependiendo   del   residuo   que   se   metile,   el   efecto   sobre   la   expresión   génica   y   la   estructura   de   la  cromatina   es   distinto.   Así,  mientras   que   la  metilación  de   las   lisinas   4,   36   y   79   de   la   histona  H3   se  relaciona  con  regiones  de  eucromatina  y  con  la  expresión  génica,  la  metilación  de  las  lisinas  9  y  27  de  esta  misma  histona  y  la  lisina  20  de  la  histona  H4  son  frecuentes  en  regiones  de  heterocromatina  y  en   los   promotores   de   genes   silenciados   (figura   2).   Al   igual   que   la   acetilación   de   las   histonas,   esta  modificación   es   reversible   y   está   regulada   por   las   histona  metil   transferasas   (HMTs)   y   las   histona  desmetilasas  (HDMs).  Mientras  que  en  el  caso  de  las  HATs  y  HDAcs  no  hay  una  elevada  especificidad  por  el  por  el  residuo  al  que  modifican,  las  HMTs  y  HDMs  son  altamente  específicas  por  el  residuo  de  lisina  al  que  modifican.  

 

 Figura  2.  Metilación  de  histonas  y  efectos  sobre  la  expresión  génica.  

Las  histonas  se  pueden  metilar  en  distintos  residuos.  Dependiendo  de  la  combinación  de  metilaciones  que  se  dan  (código  de  metilación  de  histonas),  se  produce  un  efecto  distinto  sobre  la  expresión  génica.    

   Al  conjunto  de  las  modificaciones  de  histonas  es  a  lo  que  se  denomina  código  de  histonas.  Al  

igual  que  la  metilación  del  ADN  este  código  debe  ser  interpretado  por  los  factores  nucleares.  Así,  La  acetilación   y   metilación   de   las   histonas   son   reconocidas   por   proteínas   con   bromodominios   y  cromodominios   respectivamente  que   van   a   interpretan   cada  una  de  estas  marcas.   Por   ejemplo,   la  ARN   polimerasa   contiene   bromodominos   y   por   tanto,   se   une   a   regiones   del   ADN   que   contienen  nucleosomas   con   histonas   acetiladas,   y   con   una   estructura   de   la   cromatina   más   relajada.   La  metilación  de  la  lisina  9  de  la  histona  H3  es  reconocida  por  la  proteína  de  heterocroamtina  (HP1)  que  es   característica   de   zonas   de   heterocromatina   como   las   regiones   pericentroméricas   y   teloméricas  donde  la  cromatina  está  muy  condensada.  

Como  ya  sugerimos  anteriormente  las  modificaciones  epigenéticas  cooperan  en  la  regulación  de  la  expresión  y   la  estructura  de  la  cromatina.  Por  ejemplo  el  ADN  metilado  es  reconocido  por   las  

   

       

 

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MBDs   que   a   su   vez   reclutan   complejos  multiproteicos   que   contienen,  HDACs,   HMTs,     y   complejos  remodeladores   de   la   cromatina,   para   determinar   cada   uno   de   los   estados   de   la   cromatina.   Por  ejemplo,  las  regiones  de  heterocromatina  y  los  promotores  de  genes  silenciados  se  caracterizan  por  tener   el   ADN   metilado   y   las   histonas   desacetiladas   y   metiladas   en   la   lisina   9   de   la   histona   H3.  Mientras  que  en  los  promotores  de  los  genes  que  se  expresan  el  ADN  no  está  metilado  y  las  histonas  están  acetiladas  y  metiladas  en  la  lisina  4  de  la  histona  H3.  

Hasta  el  momento   la  mayoría  de   los  estudios  se  han  centrado  en  el  estudio  del  papel  de   la  metilación  del  ADN  y   las  modificaciones  de   las  histonas  en   la   regulación  de   la  expresión  génica  en  condiciones   patológicas.   De   hecho,   podríamos   decir   que   ha   sido   el   estudio   del   papel   que   juega   la  epigenética  en  el  desarrollo  de  determinadas  patologías  el  que  nos  ha  ayudado  a  conocer  su  función  en  células  normales.  Empezaremos  describiendo  el  patrón  epigenético  característico  en  condiciones  normales   y   su   función   para   después   analizar   cómo   se   altera   este   patrón   en   cáncer   y   como   estas  alteraciones  nos  pueden  ser  de  gran  ayuda  en  el  manejo  clínico  de  estos  pacientes.  

   

       

 

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LA  METILACIÓN  DEL  ADN  EN  CÉLULAS  NORMALES  Y  CANCERÍGENAS      

En   células   normales,   las   regiones   intergénicas,   secuencias   repetidas,   transposones   y  secuencias  parásitas,  que  suponen  la  mayoría  de  las  CpGs  distribuidas  por  el  genoma,    se  encuentran  metiladas   impidiendo   que   estas   regiones   se   expresen   y  manteniendo   por   tanto,   la   estabilidad   del  genoma.  Por  ejemplo,  la  falta  de  metilación  en  los  transposones  permitiría  que  estos  se  translocasen  a   cualquier   región   del   genoma   insertándose   por   ejemplo   en   exones   o   regiones   promotoras   de  determinados   genes   e   interfiriendo   con   su   expresión.   Por   el   contrario,   y   salvo   unas   cuantas  excepciones,   la   mayoría   de   las   islas   CpGs   presentes   en   los   promotores   de   los   genes   no   están  metiladas  promoviendo  un  estado  relajado  de   la  cromatina  y  permitiendo  el  acceso  de   los  factores  de   transcripción   y   toda   la   maquinaria   transcripcional   siempre   que   la   célula   lo   requiera.   Entre   las  excepciones   encontramos   genes   imprintados,   genes   de   uno   de   los   cromosomas   X   en   las  mujeres,  genes   específicos   de   la   línea   germinal   y   genes   específicos   de   tejidos,   en   los   que   estas   islas   están  metiladas  en  células  normales,  y  por  tanto  impidiendo  su  expresión  como  parte  del  proceso  normal  de  desarrollo.  Los  genes  imprintados  son  aquellos  en  los  que  se  expresa  solo  uno  de  los  alelos,  y  el  otro  está  silenciado  permanentemente  por  metilación  de  su  región  promotora.  Lo  mismo  ocurre  con  los  genes  de  uno  de  los  cromosomas  X  en  las  mujeres.     Sin   embargo,   esta   situación   cambia   completamente   en   las   células   cancerígenas.   En   los  tumores   el   patrón   de  metilación   se   altera   de   dos   formas   diferentes:   por   un   lado   se   produce   una  hipometilación   global   del   genoma   debido   principalmente   a   una   desmetilación   generalizada   en   las  CpGs  dispersas  en  el  cuerpo  de  los  genes  y  secuencias  repetidas,  y  por  otro  lado  y  de  modo  paralelo  se  produce  la  hipermetilación  de  la  región  promotora  de  un  gran  número  de  genes  (figura  3).                                              

Figura  3.  Cambios  en  el  patrón  de  metilación  en  células  cancerígenas.  En   las   células   cancerígenas   disminuye   la   metilación   global   del   genona   y   de   la   secuencia   codificante   de   los   genes   en  particular,   mientras   que   aumenta   la   metilación   de   los   promotores.   Estos   cambios   dan   lugar   al   silenciamiento   de   la  expresión  de  genes.    

   

       

 

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La  hipometilación  del  ADN  en  cáncer       Uno   de   los   primeros   trabajos   que   vinculan   la  metilación   aberrante   del   ADN   con   el   cáncer  fueron   los   estudios   de   Lapeyre   y   Becker,   quienes   compararon   por   HPLC   el   contenido   de   5-­‐metilcitosina  de  hígado  de  rata  normal  y  carcinomas  hepatocelulares  en  ratas   inducidas  por  acetilo  de   aminofluoreno.   Los   cánceres   inducidos   con   este   carcinógeno  mostraron   una   disminución   en   el  contenido  global  de  5-­‐metilcitosina  de  entre  20%  -­‐  40%  en  comparación  con  el  hígado  normal.  Hoy  en   día,   sabemos   que   el   genoma   de   una   célula   de   cáncer   sufre   una   reducción   de   20%   -­‐60%   del  contenido   5-­‐metilcitosina.   Esta   pérdida   de   grupos   metilo   se   produce   sobre   todo   en   las   regiones  codificantes  e  intrones  de  los  genes,  secuencias  repetitivas  y  transposones.       Esta  disminución  en  la  metilación  global  provoca  la  activación  de  los  elementos  transponibles  y   retrovirus   endógenos   presentes   en   el   genoma   humano,   el   aumento   de   la   dosis   de   los   genes  imprintados,  aquellos  de  los  que  se  tiene  que  expresar  una  sola  copia,  y  la  expresión  de  oncogenes  que   están   silenciados   por   metilación   en     células   normales.   La   reactivación   de   los   promotores  asociados  con  elementos  de  transposición  puede  modificar  los  niveles  de  expresión  y/o  actividad  de  los   genes   en   los   que   se   inserte,   producir  mutaciones   a   nivel   genómico   y   anomalías   cromosómicas  provocadas   por   los   procesos   de   recombinación.   La   pérdida   de   metilación   en   las   secuencias  pericentroméricas   es   muy   frecuente   en   los   tumores,   provocando   fallos   en   la   distribución   de   las  cromátidas   hermanas   durante   la   división   celular,   siendo   por   tanto   responsable   de   la   aneuploidía  observada   en   algunos   tipos   de   tumores.   Por   ejemplo,   los   pacientes   con   síndrome   de   ICF  (Immunodeficiency,  Centromere  instability  and  Facial  anomalies),  que  se  caracteriza  por  mutaciones  que   provocan   la   pérdida   de   función   de   una  ADN  metiltransferasa   (DNMT3B)  muestran   numerosas  aberraciones  cromosómicas.       Además,  en  un  estudio  usando  un  modelo  de  progresión  de  cáncer  de  piel,  encontramos  que  la  hipometilación  del  ADN  es  un  evento  temprano  en  el  desarrollo  del  tumor,  y  que  esta  aumenta  a  medida  que  lo  hace  la  agresividad  de  este  lo  que  indica  que  la  pérdida  de  metilación  global  podría  ser  un  biomarcador  de  la  agresividad  del  tumor.     Finalmente,  este  fenómeno  también  afecta  a  genes  de  los  que  se  expresan  una  sola  copia  y  cuya  pérdida  de  metilación  provoca  ganancia  de   función.  Este  es  el   caso  de   IGF2  que  promueve  el  crecimiento  celular  y   cuya    ganancia  de   función  por  pérdida  de   imprinting  es  un  evento  común  en  varios  tipos  de  tumores.      Hipermetilación  de  genes  supresores  de  tumores  en  cáncer      

La  otra  alteración  epigenética  en  cáncer  relacionada  con   la  metilación  del  ADN,  y  de   la  que  más  datos  disponemos  hasta  el  momento,  es  la  pérdida  de  expresión  y  función  de  un  gran  número  de  genes  supresores  de  tumores  por  hipermetilación  de  su  región  promotora.  Hasta  el    momento  se  han   descrito   más   de   200   genes   hipermetilados   en   cáncer   que   regulan   casi   todas   las   funciones  celulares,  tales  como  el  ciclo  celular  (p16INK4a,  p15INK4b,  Rb,  p14ARF)  (ver  tema  2),  reparación  del  ADN  (BRCA1,   hMLH1,  MGMT,  AVS)   (ver   tema  6),   la   adhesión   celular   y   la   invasión   (CDH1,   CDH13,   EXT1,  Slit2,   EMP3)   (ver   tema   7),   la   apoptosis   (DAPK,   TMS1,   sFRP1)   (ver   tema   5),   el   metabolismo   de  carcinógenos   (GSTP1),   la   respuesta   hormonal   (RARB2,   ER,   PRL   y   los   receptores   de   TSH),   la  señalización  de  Ras   (RASSF1A,  Nore1a)   (ver   tema  4),  microRNAs,  etc,  es  decir  genes  que  regulan  el  mantenimiento  de  la  homeostasis  celular,  y  cuya  pérdida  de  función  es  uno  de  los  eventos  clave  en  el  proceso  de  desarrollo   tumoral.   Por   ejemplo,   la  pérdida  de  expresión  por  metilación  de  p16INK4a   en  diferentes  tipos  de  tumores  provoca  la  desregulación  del  ciclo  celular  y  el  crecimiento  incontrolado  de  las  células  tumorales.     Aunque   la   pérdida   de   expresión   y   función   por   metilación   de   muchos   de   estos   genes   es  común  a  diferentes  tipos  de  tumores,  como  es  el  caso  de  p16INK4a  que  está  metilado  en  más  del  30%  de  tumores,  existe  un  perfil  de  hipermetilación  característico  para  cada  tipo  tumoral.  Esto  no  quiere  

   

       

 

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decir  que  cada  gen  se  metila  específicamente  en  cada  tipo  de  tumor,  sino  que  existen  combinaciones  de  genes  cuya  metilación  es  específica  para  cada  tipo  tumoral.  Por  ejemplo,  la  metilación  de  BRCA1,  GSTP1   y   p16INK4a   es   específica   de   cáncer   de  mama   y  ovario.   La   hipermetilación  de  p16INK4a,   p14ARF,  MGMT,  APC  y  hMLH1  es  característica  de  tumores  gastrointestinales.  En  otros  casos  la  metilación  de  un   gen   es   característica   de   un   tipo   tumoral,   como   es   el   caso   de   EXT1   que   sólo   está  metilado   en  leucemia  promielocítica  aguda  (APL)  y  leucemia  linfoblástica  aguda  (ALL),  y  no  lo  está  en  el  resto  de  tumores  hematológicos  y  tumores  sólidos.  Hay  otros  trabajos  que  muestran  que  además  el  grado  de  metilación   varía   muy   significativamente   de   unos   tumores   a   otros:   por   ejemplo,   los   tumores   más  hipermetilados  son  aquellos  que  se  originan  en  el  tracto  gastrointestinal  (esófago,  estómago,  colon),  mientras   que   los   tumores   de   ovario   y   sarcomas   presentan   un   menor   número   de   genes  hipermetilados  en  general.  No  sabemos  exactamente  la  razón  de  estas  diferencias,  pero  una  posible  explicación   es   que   los   tumores   con  más   genes   supresores   de   tumores   hipermetilados   son   los   que  están  más  expuestos  a  agentes  carcinógenos  externos.  Otra  posibilidad  es  que  en   los   tumores  con  pocos  genes  hipermetilados  son  en  los  que  menor  número  de  estudios  se  han  realizado  y  por  tanto  aún  no  se  han  encontrado.  

Otras   preguntas   que  quedan  por   responder   es   por   qué   se  metilan   unos   genes   y   otros   con  funciones  muy  parecidas  no  y  porque  ese  patrón  específico  del  tipo  tumoral  cuando  los  genes  que  se  metilan  son  cruciales  para  el  correcto  funcionamiento  de  todos  los  tipos  celulares:  por  ejemplo,  por  qué  los  genes  que  regulan  los  pasos  cruciales  en  la  regulación  del  ciclo  celular  están  metilados  sólo  en   ciertos   tipos   de   tumores.   Como   ya   se   ha   sugerido   para   explicar   el   por   qué   de   los   cambios  genéticos,  aquí  podríamos  hipotetizar  que  el  perfil  de  metilación  específico  de  cada  tumor  le  confiere  una   ventaja   selectiva.   Otros   autores   han   propuesto   que   la   hipermetilación   está   directamente  dirigida,   como   se   ha   propuesto   para   las   proteínas   de   fusión   características   de   algunos   tipos   de  leucemias,  como  la  PML-­‐RAR,  que  pueden  contribuir  a  la  hipermetilación  mediante  el  reclutamiento  de  la  maquinaria  epigenética  (DNMTs  y  HDACs)  a  la  región  promotora.  Sin  embargo,  esta  posibilidad  no  parece  un  mecanismo   general,   al  menos   en   leucemias.   Finalmente,   es   posible   que  otros   genes  epigenéticos,  tales  como  el  complejo  polycomb  que  regula  la  metilación  de  la  lisina  27  de  la  histona  H3   dirija   el   silenciamiento   génico   de   estos   genes   mediante   la   interacción   con   una   compleja  maquinaria   epigenética   que   incluya   HDACs,   HMTs   y   DNMTs   y   que   tiene   como   resultado   final   la  inhibición   de   la   expresión   génica.   Este   último   dato   vuelve   a   incidir   en   la   idea   de   que   todas   las  modificaciones   epigenéticas   cooperan   en   la   regulación   de   la   expresión   y   la   estructura   de   la  cromatina.  

Todos  estos  datos   sugieren  que   la  definición  del  patrón  de  metilación  específico  para  cada  tipo  de  tumor  es  una  valiosa  herramienta  para  el  diagnóstico.  Pero  además  la  pérdida  de  función  por  metilación   de   genes   implicados   en   los   procesos   de   adhesión   celular,   reparación   del   ADN   y  metabolización   de   fármacos,   nos   ayuda   a   conocer   como   se   producen   los   procesos   de   invasión   y  metástasis   y   nos   proporciona   una   valiosa   herramienta   para   el   pronóstico   y   la   evaluación   de   la  respuesta  al  tratamiento  como  veremos  en  los  siguientes  apartados.  

   

       

 

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LA  METILACIÓN  DEL  ADN  EN  LA  PRÁCTICA  CLÍNICA    Gran   parte   de   los   esfuerzos   de   los   investigadores   están   dirigidos   a   la   búsqueda   de  

marcadores   que   nos   permitan   diagnosticar   el   cáncer   en   estadios   tempranos   de   la   enfermedad,  conocer   el   pronóstico,   y   definir   el   tratamiento  más   eficaz   para   cada   grupo   de   pacientes   con   una  elevada   sensibilidad   y   especificidad.   El   desarrollo   de   técnicas   de   alcance   genómico,   como   la  inmunoprecipitación   de   ADN   metilado   (MeDIP)   o   los   “microarrays”   de   metilación,   que   permiten  determinar   el   estado   de  metilación   de   un   gran   número   de   genes   ha   permitido   definir   el   perfil   de  metilación  específico  de   cada   tipo  de   tumor   con  una  mayor  precisión.   Por   ejemplo,   en  un  estudio  publicado  recientemente  en  el  que  se  comparó  el  estado  de  metilación  de  más  de  40000  CpGs  en  48  muestras   de   cáncer   de  mama   y   sus   correspondientes   tejidos   normales   ha   permitido   identificar   un  panel   de   10   genes   cuyo   estado   de   metilación   permite   distinguir   entre   tejido   de   mama   normal   y  tumoral.  Además,  estos  métodos  nos  han  permitido  definir   la   firma  epigenética  característica  para  cada   subtipo   tumoral,   y   siguiendo   con   el   mismo   ejemplo,   en   cáncer   de  mama   se   ha   visto   que   el  subtipo  luminal  B  está  más  frecuentemente  metilado  que  los  subtipos  luminal  A  y  el  “basal-­‐like”.  En  otro   trabajo   en   el   que   se   comparó   el   estado   de   metilación   de   14000   genes   en   154   muestras   de  cáncer  de  colon  y  sus  correspondientes  tejidos  normales  se  identificaron  subgrupos  que  compartían  una  misma   firma  epigenética  y  genética  y  que  esta  no   solo  nos  ayuda  clasificar  el   subtipo   tumoral  sino  también  a  evaluar  el  pronóstico.    

Un   aspecto   tremendamente   atractivo   de   la   caracterización   de   los   patrones   de   metilación  aberrante  en  cáncer  es  su  uso  en  el  diagnóstico  y  seguimiento  de  los  pacientes  con  esta  enfermedad  (figura   4).   En   particular,   la   hipermetilación   de   genes   supresores   de   tumores   constituye   un  prometedor  biomarcador  por  varias  razones.  Primero,  a  diferencia  de   las  mutaciones,   la  metilación  siempre  ocurre  en  regiones  definidas  del  ADN  y  puede  ser  detectada  con  una  elevada  especificidad,  sensibilidad   y   resolución.   Segundo,   existe   un   perfil   de   metilación   típico   de   cada   tipo   tumoral.   Y  tercero,   la   invención   de   la   PCR   específica   de   metilación   (MSP)   ha   hecho   de   la   metilación   una  modificación   fácil   y   rápida   de   detectar.   Este   ensayo   permite   de   una   forma   rápida   y   sencilla   la  detección   de   alelos   metilados   de   un   determinado   gen   en   un   "pool"   de   células   normales  contaminantes,  que  podrían  dar  falsos  negativos  usando  otros  métodos.  La  estandarización  de  esta  técnica,   junto   con   otros   métodos   cuantitativos   han   hecho   posible   detectar   la   hipermetilación   de  genes   supresores   de   tumores   en   muestras   clínicas   obtenidas   mediante   procedimientos  mínimamente   invasivos   como   son   esputos,   lavados   broncoalveolares,   ganglios   linfáticos   aspirados  mamarios   y   orina.   Incluso,   como   la  mayoría   de   tumores   primarios   liberan   cierto   ADN   al   suero,   es  posible   detectar   metilación   aberrante   en   sangre   periférica   de   pacientes   con   distintas   neoplasias  solidas.  En  este  sentido,  se  ha  demostrado  que  la  septina  9,  un  marcador  de  metilación  único  para  el  cáncer  colorrectal,  podría  ser  detectada  con  una  elevada  especificidad   (95%)  en   la   sangre  de  estos  pacientes.  Es  este  mismo  tipo  de  tumores  se  ha  visto  que  es  posible  detectar   la  metilación  de  APC,  MGMT,  RASSF2  y  WIF1  en  muestras  de  suero  con  una  sensibilidad  y  especificidad  del  87%  y  el  92%  respectivamente.  En  otro  estudio  encontraron  que  es  posible  detectar   cáncer  de  próstata   con  una  especificidad  del  98%  y  una  sensibilidad  del  73%  analizando  la  metilación  del  gen  GSTP1  en  orina.      

   

       

 

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Figura  4.  Usos  potenciales  de  la  epigenética  en  la  clínica    

 La  metilación  del  ADN  en  el  diagnóstico  del  cáncer  

 Una  buena  noticia  para  el  uso  de  la  metilación  en  el  diagnóstico  de  los  pacientes  con  cáncer  

es   que   esta   alteración   es   un   hecho   temprano   en   el   desarrollo   de   esta   patología.   Por   ejemplo,   la  metilación  de  la  ciclina  D2  (CCND2),  un  importante  regulador  del  ciclo  celular,  es  un  hecho  frecuente  en  cáncer  de  mama  que   se  encuentra  ya  en  carcinomas   in   situ,   lo  que   indica  que   la  metilación  de  este  gen  es  un  evento  muy   temprano  en  el  desarrollo  del   cáncer  de  mama.  Otros   trabajos   indican  que   también   es   posible   detectar   la   metilación   de   RARβ   y   RASSF1A   en   lesiones   in   situ.   Incluso   es  posible  que  la  aparición  de  alteraciones  epigenéticas  tempranas  en  tejidos  normales  sea  un  indicador  de   riesgo   para   el   desarrollo   del   cáncer.   En   este   sentido,   la   hipermetilación   de   p16INK4a   en   células  epiteliales  de  mama  parece  preceder  el  desarrollo  de  lesiones  premalignas.    

En   el   caso   del   cáncer   de   próstata,   la   hipermetilación   del   promotor   del   gen   GSTP1   (gen  implicado  en  la  reparación  del  ADN)  es  una  de  las  alteraciones  más  tempranas  y  más  comunes  en  el  cáncer  de  próstata  e  incrementa  con  la  progresión  de  la  enfermedad.  La  metilación  de  GSTP1  se  ha  detectado  en  el  75-­‐100%  de   los   cánceres  de  próstata,  en  aproximadamente  el  70%  de   las   lesiones  PIN   (neoplasia   prostática   intraepitelial)   y   en   el   6%   de   las   lesiones   PIA   (atrofia   inflamatoria  proliferativa).   Por   otro   lado,   se   ha  observado  que   la  metilación  del   promotor   del   gen  que   codifica  para   el   receptor   de   andrógenos   es   más   abundante   en   cáncer   de   próstata   independiente   de  

   

       

 

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andrógenos  que  en  el  dependiente  de  andrógenos,  lo  que  sugiere  que  el  silenciamiento  epigenético  del  receptor  de  andrógenos  podría  ser  el  mecanismo  responsable  de  la   independencia  androgénica  en   ese   20%-­‐30%   de   los   tumores   de   próstata   independientes   de   andrógenos   que   no   expresan   el  citado  receptor.     En  cáncer  de  vejiga,  entre  los  genes  inactivados  por  hipermetilación  de  su  región  promotora  encontramos   genes   implicados   en   la   regulación   del   ciclo   celular,   los   procesos   de   apoptosis,   la  migración   e   invasión   celular   entre   otros.     En   concreto,   el   gen   supresor   de   tumores   RASSF1   está  metilado   en   un   32-­‐67%   de   tumores   de   vejiga   y   se   ha   asociado   con   estadios   avanzados   de   la  enfermedad  así  como  con  una  disminución  de  la  supervivencia.  La  inactivación  por  metilación  de  los  genes  reguladores  del  ciclo  celular  p14ARF  y  p16Ink4a  se  ha  asociado  con  el  estadio  y  el  pronóstico  de  los  pacientes  con  cáncer  de  vejiga.  Aunque  existe  un  gran  número  de  estudios  que  muestran  que  la  hipermetilación  del  ADN  es  un  hecho   frecuente  en   cáncer  de   vejiga,   no  hay   trabajos   concluyentes  que  indiquen  que  la  metilación  de  un  solo  gen  sea  altamente  específica  de  este  tipo  tumoral  y  que  pueda  ser  utilizado  por  tanto  como  marcador  de  esta  enfermedad.  Sin  embargo,  hay  otros  estudios  que  indican  que  el  análisis  conjunto  de  la  hipermetilación  de  un  grupo  de  genes  muestra  una  mayor  especificad   y   sensibilidad   en   su   uso   como   biomarcadores.   Por   ejemplo,   la  metilación   conjunta   de  RASSF1,  CDH1  y  APC  mostró  una  sensibilidad  y  una  especificidad  del  86%  y  60%  respectivamente  en  el  diagnóstico  del  cáncer  de  vejiga.     Todos   estos   datos   indican   que   podemos   usar   la   metilación   de   estos   genes   no   solo   como  herramienta  para  el   diagnóstico  del   cáncer   sino  que  además  nos   va   a  permitir   detectarlo   en   fases  tempranas   de   la   enfermedad.   Aunque   aún   no   se   ha   aprobado   el   uso   de   test   epigenéticos   para   el  diagnóstico  del  cáncer,  ya  hay  disponibles  algunos  para  su  uso  en  el  laboratorio  y  en  ensayos  clínicos.    Dos   ejemplos   son   los   ensayos   que   permiten   determinar   la   metilación   de   GSTP1   y   APC   para   el  diagnóstico   de   cáncer   de   próstata   y   el   que   determina   la   pérdida   de  metilación   de   IGF2   como   un  factor  de  riesgo  en  cáncer  de  colon.    El  uso  de  la  metilación  del  ADN  como  marcador  de  pronóstico  

 Otro  de   los  grandes   retos  en   la  práctica  clínica  es  poder  distinguir,  entre  dos   tumores  muy  

similares   desde   el   punto   de   vista  morfológico,   cuál   de   ellos   va   crecer  más   rápido   y   va   a   tener   un  comportamiento  más  agresivo.  En  este  punto,  la  metilación  del  ADN  también  puede  ser  una  valiosa  herramienta,   ya   que   también   nos   va   a   proporcionar   información   sobre   el   pronóstico   de   la  enfermedad,  y  de  hecho  la  podremos  utilizar  como  biomarcador  de  pronóstico.  

 Como   ejemplos   clásicos   del   uso   de   genes  metilados   como  marcadores   de  mal   pronóstico  podemos   mencionar   a   la   proteína   quinasa   asociada   a   mortalidad   celular   (DAPK)   y   p16INK4a,   cuya  metilación   se   ha   relacionado   con   un   comportamiento  más   agresivo   del   cáncer   de   pulmón   y   colon  respectivamente.   Más   recientemente   hemos   demostrado   que   la   metilación   de   la   histona   metil  transferasa  NSD1  es  un  hecho  frecuente  en  neuroblastoma  y  que  se  metila  mas  frecuentemente  en  los  tumores  con  peor  pronóstico.  

Por  último,  la  metilación  del  ADN  nos  puede  indicar  también  como    va  ser  el  comportamiento  biológico  de  cada  tumor  particular.  Por  ejemplo,  un  tumor  en  el  que  se  silencia  por  metilación  el  gen  de   la   E-­‐cadherina   (CDH1)   y   del   inhibidor   tisular   de  metaloproteinasas-­‐3   (TIMP-­‐3)   es  más   probable  que   tenga  un   comportamiento  agresivo   con   tendencia   a  metastatizar   (ver   tema  7).  O  por   ejemplo  aquellos   tumores   con   inactivación   epigenética   de   la   Trombospondina-­‐1   pueden   tener   mayor  propensión  a  crear  estructuras  neovasculares  (ver  tema  8).  

 La  metilación  del  ADN  como  factor  predictivo  de  la  respuesta  al  tratamiento  

 Las  propiedades  anticancerígenas  de  la  mayoría  de  las  terapias  contra  el  cáncer  reside  en  sus  

efectos  sobre  la  integridad  del  ADN,  interfiriendo  con  su  síntesis  y  replicación,  provocando  en  última  

   

       

 

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instancia   la  muerte   celular.   Así,   el   tratamiento   con   agentes   alquilantes   que   inducen   aductos   en   el  ADN  serán  más  eficaces  en  las  células  cancerígenas,  que  tienen  una  elevada  tasa  de  duplicación,  que  en   las  células  que  crecen   lentamente  o  en  células  diferenciadas.  La   respuesta  a  estos   tratamientos  depende   de   la   expresión   de   las   enzimas   reparadoras   del   ADN,   ya   que   cuando   éstas   funcionan  correctamente,  gran  parte  del  daño  causado  sobre  el  material  genético   llega  a  ser  reparado   lo  que  disminuye  la  eficacia  de  estos  tratamientos.  Pero  algunas  de  estas  enzimas  pierden  su  expresión  por  metilación   en   algunos   tipos   tumorales,   afectando   así   a   la   respuesta   de   estos   al   tratamiento   con  agentes  alquilantes.  Uno  de  los  ejemplos  mejor  conocidos  es  la  pérdida  de  expresión  por  metilación  de   la   O6-­‐metilguanina-­‐ADN   methyltranferase   (MGMT)   en   cáncer   humano.   La   proteína   MGMT   es  directamente  responsable  de  la  reparación  de  la  adición  de  grupos  alquilo  en  los  restos  de  guanina.  Esta  base  es  el  punto  preferido  de  ataque  de  varios  fármacos  quimioterapéuticos  alquilantes,  como  BCNU   (1,3-­‐bis   (2-­‐cloroetil)-­‐1-­‐nitrosourea),   ACNU   (1   -­‐   (4-­‐amino-­‐2-­‐metil-­‐   5-­‐pirimidinilo)   metil-­‐3-­‐(2-­‐cloroetil)-­‐3-­‐nitrosourea),   Procarbazina,   Estreptozotocina   o   Temozolamida.   Así,   la   idea   es   que   los  tumores   que  han  perdido   la   expresión  de  MGMT  por  metilación   de   su   región  promotora   son  más  sensibles   a   la   acción  de   estos   agentes   quimioterapéuticos,   ya   que   las   lesiones  que  provocan  en   el  ADN  no  podrán  ser  reparadas,  y  provocarán  la  muerte  celular.  De  hecho,  se  ha  demostrado  que  los  pacientes   con   gliomas   en   los   que   MGMT   está   metilado   presentan   una   mejor   respuesta   a   la  quimioterapia,   una   supervivencia   global   mayor   y   un   mayor   tiempo   hasta   la   progresión   en   los  pacientes  tratados  con  Carmustina.  En  otros  estudios,  el  papel  de  la  hipermetilación  de  MGMT  como  factor   predictivo   fue   confirmada   para   el   tratamiento   con   otros   dos   agentes   alquilantes,   como  Temozolomida  y  Procarbazina.  Sin  embargo,  es  importante  señalar  que  la  hipermetilación  de  MGMT,  en  pacientes  que  no  han  recibido  agentes  alquilantes,  es  un  factor  de  mal  pronóstico  probablemente  porque  los  pacientes    que  tienen  inactivada  esta  enzima  acumulan  más  mutaciones.  En  este  sentido,  se   ha   visto   que   en   los   tumores   colorrectales,   cerebrales   y   de   pulmón   que   tienen   inactivada   esta  enzima,   la   frecuencia   de   las   mutaciones   de   p53   y   K-­‐Ras   es   más   elevada   que   en   los   tumores   que  expresan  MGMT.    

Existen  varios  trabajos  que  muestran  el  papel  de  la  metilación  de  otras  enzimas  reparadoras  en   la   respuesta   a   los   diferentes   agentes   quimioterapéuticos.  Uno  de   estos   ejemplos   es   la   relación  entre   la  metilación   de   hMLH1   y   la   respuesta   al   tratamiento   en   pacientes   con   cáncer   de   colón.   En  estos   tumores,   el   tratamiento   combinado   con  5-­‐Fluorouracilo   (5-­‐FU)   y  Oxaliplatino  o   Irinotecán   se  considera  una  quimioterapia  estándar  para  la  enfermedad  avanzada.  En  estos,  se  ha  demostrado  que  la  pérdida  de   función  de  hMLH1.   Induce   resistencia  al   tratamiento  con  5-­‐FU  en   líneas   celulares  de  cáncer  colon  y  tumores  primarios.  Casos  similares  a   los  descritos  para  MGMT  y  hMLH1  pueden  ser  citados  por  otros  genes.  Por  ejemplo,   la   respuesta  a  Doxorrubicina  puede  estar   relacionada  con  el  estado   de  metilación   de   GSTP1   y   la   respuesta   a   ciertas   drogas   que   dañan   el   ADN   podría   ser   una  función  del  estado  de  la  metilación  de  BRCA1.  

Por   último,   la   inactivación   de   genes   por   metilación   puede   ser   la   clave   para   entender   la  pérdida  de  sensibilidad  del  cáncer  de  mama  a  los  tratamientos  hormonales.  Puesto  que  varios  genes  que   codifican   para   los   receptores   de   hormonas   esteroideas   están   inactivados   por   metilación,   la  ineficacia  de  los  tratamientos  con  antiestrógenos,  como  Tamoxifeno  en  el  tratamiento  del  cáncer  de  mama,   puede   ser   una   consecuencia   directa   del   silenciamiento   por   metilación   de   sus   respectivos  receptores  celulares.  Un  escenario  similar  se  podría  sugerir  para   la  falta  de  respuesta  a   las  terapias  endocrinas  de  los  pacientes  con  cáncer  de  endometrio,  ovario  y  próstata  que  presentan  pérdida  de  expresión  por  metilación  de  los  receptores  responsables  de  la  respuesta  a  este  tratamiento.  

 La  metilación  del  ADN  como  diana  terapéutica    

Un   aspecto   tremendamente   interesante   del   papel   de   las   alteraciones   epigenéticas,   y   en  particular  de   la  metilación  del  ADN  en   la   iniciación  y  progresión  del  cáncer  es  su  uso  como  nuevas  dianas   terapéuticas.   Esto   es   posible   porque   a   diferencia   de   lo   que   ocurre   con   las   alteraciones  

   

       

 

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genéticas,   que   son   casi   imposibles   de   revertir,   las   modificaciones   epigenéticas   en   general   y   la  metilación  del  ADN  en  particular  son  eventos  reversibles.  

 Por   tanto,   la   desmetilación   y   consiguiente   reactivación   de   genes   supresores   de   tumores  podría  ser  considerada  como  una  posible  diana  terapéutica  en  el  tratamiento  del  cáncer,  lo  que  se  ha  traducido  en  el  desarrollo  de  inhibidores  de  la  metilación  del  ADN.  De  hecho,  durante  muchos  años  se  han  utilizado  agentes  desmetilantes  como  la  5-­‐azacitidina  y  5-­‐aza-­‐2-­‐deoxicitidina  en  el  laboratorio  para  reactivar  genes  supresores  de  tumores  in  vitro.  Estos  compuestos  son  análogos  de  citosina  que  se   incorporan   en   el   ADN  en   lugar   de   la   citosina   durante   la   replicación.  Una   vez   incorporado   en   el  ADN,   inhiben   e   inducen   la   degradación   de   las   ADN  metiltranferasas   cuando   estas   se   unen   al   ADN  para   restablecer  el  patrón  de  metilación  de   las  células  hijas.  Por   lo   tanto,  el   tratamiento  con  estos  agentes   induce   una   desmetilación   pasiva   que   aumenta   a   la   vez   que   lo   hacen   el   número   de  generaciones.   Hasta   el  momento,   no   se   ha   encontrado   una   desmetilasa   de   ADN  por   lo   que   no   se  dispone  de  ningún  otro  mecanismo  para  inhibir  la  metilación  del  ADN.  

Si  tenemos  en  cuenta  que  sólo   los  genes  supresores  de  tumores  están  metilados,  el  uso  de  estos   inhibidores  es  una  buena  noticia  para  el  tratamiento  del  cáncer,  porque   la  restauración  de   la  expresión   de   estos   genes   podría   restablecer   su   efecto   protector   en   la   aparición   de   tumores.   Sin  embargo,  la  pérdida  de  metilación  no  solo  afectará  a  los  genes  supresores  de  tumores  sino  también  al   resto   del   genoma,   y   la   hipometilación   global,   como   hemos   visto   anteriormente,   es   otro   evento  epigenético   característico   del   desarrollo   tumoral,   ya   que   puede   estar   asociada   con   una   mayor  inestabilidad   cromosómica.   Pero   dado   que   el   tratamiento   con   estos   compuestos   se   basa   en   su  incorporación   al   ADN   durante   la   división   celular   y   que   las   células   tumorales   son   las   que   más  activamente   se   dividen   dentro   del   organismo,   el   tratamiento   con   estos   agentes   presentaría   cierta  especificidad   y   no   debería   producir   grandes   efectos   secundarios,   como   así   se   ha   demostrado   en  estudios  en  los  que  el  tratamiento  prolongado  con  estos  inhibidores  no  produce  efectos  secundarios  relevantes.  

Hasta   el   momento   se   han   identificado   y   sintetizado   un   gran   número   de   inhibidores   de  DNMTs  de  los  que  Vidaza®  (5-­‐azacitidina)  y  Decitabina®  (5-­‐aza-­‐2'deoxicitidina)  han  sido  los  primeros  que  han  demostrado  su  eficacia  como  agentes  capaces  de  inhibir  la  proliferación  celular  y  de  hecho,  ya  han  sido  aprobados  por  la  FDA  (Food  and  Drug  Administration)  para  el  tratamiento  de  pacientes  con   síndromes  mielodisplásicos   y   se   están   obteniendo   buenos   resultados   en   el   tratamiento   de   la  leucemia  mieloide  aguda  y  la  leucemia  mieloide  crónica.  El  5-­‐fluoro-­‐2´-­‐deoxicitidina  es  otro  análogo  de  la  citidina  que  está  siendo  probado  en  ensayos  clínicos  en  combinación  con  otros  agentes  como  la  tetrauridina  para  el  tratamiento  de  varios  tipos  de  tumores.  

Un  enfoque  alternativo  para  inhibir  la  metilación  del  ADN  ha  sido  el  desarrollo  de  pequeñas  moléculas   no   análogos   de   nucleósidos   como   SGI-­‐1027,   RG108   y   MG98,   que   actúan   inhibiendo  directamente   las  DNMTS,  bloqueando  el   centro   catalítico  o   la  unión  de   cofactores  necesarios  para  llevar  a  cabo  su  actividad.  Sin  embargo,  estos  compuestos  tienen  un  efecto  inhibitorio  muy  débil,  lo  que  hace  necesario  el  desarrollo  de  nuevos  compuestos  que  aumenten  tanto  su  potencia  inhibitoria  como  su  especificidad.  

Como   veremos  más   adelante   con   un   poco  más   de   detalle,   cuando   hablemos   del   resto   de  drogas   epigenéticas,   la   metilación   del   ADN   no   es   un   evento   epigenético   solitario,   ya   que   esta  modificación   y   la   desacetilación   de   las   histonas   trabajan   conjuntamente   para   regular   la   expresión  génica.   Por   tanto,   la   inhibición   simultánea   de   ambos   procesos   sería   una   buena   estrategia   para   la  reactivación  de  genes  silenciados  epigenéticamente,  que  además  permitiría  la  reducción  de  las  dosis  individuales   para   minimizar   los   efectos   secundarios   y   optimizar   la   respuesta   terapéutica   de   estas  combinaciones.  Estos   tratamientos   los   trataremos  con  más  detalle  más  adelante  cuando  hablemos  de  los  inhibidores  de  las  histonas  desacetilasas.  

     

   

       

 

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LAS  MODIFICACIONES  DE  LAS  HISTONAS  EN  CÁNCER    Como  se  ha  descrito  en  la  introducción,  las  modificaciones  postaduccionales  de  las  histonas  

son  actores  clave  en  la  compleja  regulación  de  la  expresión  génica.  Por  ejemplo,  los  promotores  de  genes  silenciados  se  caracterizan  por  la  presencia  de  nucleosomas  en  los  que  las  histonas  presentan  pérdida  de  acetilación  de  la  lisina  9  de  la  histona  H3  junto  con  la  metilación  de  este  mismo  residuo.  Por  el  contrario,  las  marcas  características  de  los  genes  que  se  expresan  son  la  acetilación  en  general  y   la  metilación  de   la   lisina  4  de   la  histona  H3.  Por   lo   tanto,   los   cambios  en  estos  patrones  podrían  jugar  un  papel   clave  en   la  desregulación  de   la  expresión  génica   y  por   lo   tanto  en  el   desarrollo  del  cáncer   (figura  1).  Así   sabemos  que   la  pérdida  de  acetilación  de   la   lisina  16  y  de   la  metilación  de   la  lisina   20   de   la   histona   H4   es   un   evento   común   en   cáncer,   que   además   está   asociado   con   la  hipometilación  de  secuencias  repetitivas.    

Estos  cambios  se  pueden  explicar  por  alteraciones  genéticas  y/o  la  expresión  desregulada  de  genes  que  codifican  enzimas  modificadoras  de  histonas.  En  el  caso  de  la  pérdida  de  acetilación,  esta  puede   ser   debida   a   la   falta   de   actividad   de   las  HATs   o   a   un   aumento   de   las  HDACs.   En   leucemias  promielocíticas,  por  ejemplo,  una  característica  genética  directamente  relacionada  con  el  desarrollo  de   esta   patología   es   la   translocación   cromosómica   que   producen   las   proteínas   de   fusión   que  contienen  RAR-­‐PML  y  RAR-­‐PLZF.  Estas  proteínas  de  fusión  se  unen  a  elementos  de  respuesta  a  ácido  retinoico  (RARE)  y  reclutan  con  alta  afinidad  complejos  represores  que  contienen  HDACs,  impidiendo  la   unión   del   ácido   retinoico,   y   reprimiendo   la   expresión   de   genes   que   regulan   la   proliferación   y  diferenciación  de  las  células  del  linaje  mieloide  durante  la  hematopoiesis.    

Aunque  no  existe  un  patrón  definido  para  la  expresión  de  las  HDACs  en  cáncer,  si  hay  un  gran  número   de   estudios   que  muestran   que   la   expresión   de   éstas   está   alterada   en   esta   patología.   Por  ejemplo,  se  ha  encontrado  un  aumento  en  la  expresión  de  HDAC1  en  tumores  gástricos,  de  próstata,  colon  y  mama.  También  se  ha  descrito  la  sobreexpresión  de  HDAC2  en  tumores  gástricos  y  del  cuello  uterino,   y   en   carcinomas   colorrectales   con   pérdida   de   expresión   de   APC.   Otros   estudios   han  encontrado   elevados   niveles   de   expresión   de   HDAC3   y   HDAC6   en  muestras   de   cáncer   de   colon   y  mama,  respectivamente.  

Estos   hallazgos   sugieren   que   la   represión   transcripcional   de   genes   supresores   de   tumores  mediante  la  sobreexpresión  y  el  reclutamiento  aberrante  de  las  HDACs  a  su  región  promotora  podría  ser  un  fenómeno  común  en   la  aparición  y  progresión  tumoral.  Un  ejemplo  típico  es  el  de  p21,  que  inhibe  la  progresión  del  ciclo  celular  y  cuya  expresión  se  pierde  en  un  gran  número  de  tumores.  En  algunos   tumores   la   falta   de   expresión   de   p21   se   produce   por   hipoacetilatión   del   promotor,   y   el  tratamiento   con   inhibidores   de   HDAC   conduce   a   un   aumento   en   la   acetilación   de   las   histonas  presentes   en   la   región  promotora,   la   expresión  del   gen   y   la   inhibición  del   crecimiento   celular.   Los  factores  de  transcripción  que  regulan   la  expresión  de   la  E-­‐caderina  reclutan  HDAC1,  HDAC2,  Snail  y  otros  complejos  represores  como  mecanismo  para  inhibir  su  expresión.  La  disminución  o  pérdida  de  función   de   la   E-­‐caderina   se   ha   relacionado   con   la   adquisición   de   potencial   invasivo,   por   lo   que   el  reclutamiento  aberrante  de   las  HDACs  a  este  promotor  puede  tener  un  papel  crucial  en   la   invasión  tumoral  y  en  las  metástasis  (ver  tema  7).  

El  papel  de  las  HDACs  en  el  cáncer  no  se  limita  a  su  función  en  la  desacetilación  de  histonas,  sino  también  a  su  papel  en   la  desacetilación  de  otras  proteínas.  Por  ejemplo,  HDAC1    desacetila  el  supresor  tumoral  p53,  y  dado  que  la  estabilidad  y  la  actividad  de  esta  proteína  depende,  al  menos  en  parte,  de  su  nivel  de  acetilación,  los  cambios  en  la  actividad  de  las  HDACs  podría  estar  modulando  el  ciclo  y  la  muerte  celular  mediante  la  regulación  de  la  actividad  de  este  supresor  tumoral  (ver  tema  6).  

En  otros  casos  se  producen  cambios  en  la  actividad  de  las  HDACs  provocada  por  mutaciones.  Recientemente  hemos  encontrado  una  mutación  de  HDAC2  en  los  tumores  de  colon,  gástricos  y  de  endometrio  con  inestabilidad  de  microsatélites  que  conduce  a  la  pérdida  de  expresión  y  actividad  de  esta  proteína.  A  pesar  de  que  no  se  conocen  con  detalle  los  mecanismos  moleculares  por  los  que  la  pérdida   función   de   HDAC2   podría   ser   clave   en   el   desarrollo   del   cáncer,   podemos   especular   que  

   

       

 

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podría  ser  debido  a  un  aumento  en  la  expresión  de  oncogenes.  De  hecho,  existen  otros  trabajos  que  sugieren  que   las  mutaciones  o   alteraciones  que   inducen   la   pérdida  de   la   función  de   las  HDACs  de  clase   I   pueden   contribuir   al   desarrollo   del   cáncer.   Por   ejemplo,   el   gen   supresor   de   tumores   Rb  requiere   el   reclutamiento   de   las   HDAC   de   clase   I   para   reprimir   la   transcripción   de   genes.   Así,   la  pérdida  de   la   actividad  de  HDAC  de   clase   I   podría   inducir   la   expresión  de  genes   regulados  por  Rb,  suprimiendo  de  este  modo  su  papel  protector  en  el  desarrollo  de  tumores.  En  este  caso,  por  tanto,  HDAC2   se   estaría   comportando   como   un   gen   supresor   en   este   tipo   de   tumores,   y   de   hecho,   la  expresión   de   HDAC2   en   líneas   celulares   de   cáncer   que   expresan   la   forma   mutante,   inhibe   el  crecimiento  de  tumores  en  ratones  desnudos.  

En   los  últimos  años,   la   sirtuinas  o  HDACs  de  clase   III  han   recibido  una  atención  especial   ya  que  regulan   la  expresión  génica,   los  procesos  de  apoptosis,   la   respuesta  a  estrés,   la   reparación  del  ADN,   el   ciclo   celular,   la   estabilidad   genómica,   etc,   lo   que   indica   que   este   grupo   de   HDACs   son  importantes   reguladores   del   crecimiento   y   proliferación   celular.   En   particular,   el   miembro   más  prominente  de  la  familia,  SIRT1,  regula  los  niveles  de  acetilación  de  histonas  ,principalmente  la  lisina  16   y  9  de   las  histonas  H4  y  H3   respectivamente,   y   la   acetilación  de   factores  de   transcripción   tales  como  p53,  la  histona  acetiltransferasa  p300,  E2F1,  NF-­‐ΚB,  el  reparador  del  ADN  Ku70,  y  el  receptor  de  andrógenos.    

Por  lo  tanto,  la  desregulación  de  estas  HDACs  también  tiene  cierta  relevancia  en  el  desarrollo  del  cáncer.  Por  ejemplo,   la  expresión  de  SIRT1  se  ha  encontrado  aumentada  en  cáncer  de  pulmón,  próstata   y   en   leucemias   y  disminuida  en   cáncer  de   colon.  Además,   los  niveles  de  acetilación  de   la  lisina  16  de  la  Histona  H4  y  la  lisina  9  de  la  histona  H3,  que  son  sustratos  de  SIRT1,  se  has  encontrado  alterados   en   diferentes   tipos   de   tumores.   Además,   el   tratamiento   con   inhibidores   de   esta   sirtuina  induce   la   rexpresión   de   genes   supresores   de   tumores   junto   con   un   aumento   en   los   niveles   de  acetilación  de  la  lisina  16  de  la  Histona  H4  y  la  lisina  9  de  la  histona  H3  en  líneas  celulares  de  cáncer  de   colon   y  mama.   La   lisina   16   es   también     sustrato   de   SIRT2,   pero   la   alteración   de   esta  HDAC   en    cáncer  no  está  tan  clara.  

Sin  embargo,  también  se  ha  visto  que  el  aumento  en  la  expresión  y  actividad  de  SIRT1    puede  inducir   la   desregulación   de   proteínas   con   importantes   funciones   celulares,   y   estar   implicada   por  tanto  en  la  progresión  tumoral.  Por  ejemplo,  el  aumento  de  expresión  de  SIRT1  en  células  de  cáncer  produce  la  desacetilación  e  inactivación  de  p53,  y  por  tanto  la  inhibición  de  las  funciones  reguladas  por  esta  proteína.  SIRT1  inhibe  la  muerte  celular   inducida  por  estrés  mediante  la  desacetilación  del  factor   de   reparación   del   ADN   Ku70,   lo   que   permite   la   supervivencia   a   largo   plazo   de   las   células  cancerígenas.   La   interacción   de   SIRT1   con   el   factor   de   transcripción   E2F1   disminuye   su   actividad  transcripcional   y   sus   funciones   apoptóticas.   Por   tanto,   todos   estos   indican   que   SIRT1   podría   estar  implicada  en  el  desarrollo  tumoral  mediante  varios  mecanismos.  

En   cuanto   a   la   metilación   de   histonas,   las   alteraciones   observadas   en   cáncer   están  provocadas   por   cambios   en   la   actividad   o   expresión   de   las   HMTs   y   HDMS   como   consecuencia   de  translocaciones  cromosómicas,  amplificación,  deleción,  sobreexpresión  o  silenciamiento  génico.  Las  proteínas  de  fusión  que  se  generan  por  translocación  y  que  son  frecuentes  en  leucemias  afectan  en  muchos   casos   la   proteína  MLL,   que   codifica   para   HMT   que  metila   la   lisina   4   de   la   histona   H3.   La  expresión   de   SMYD3,   otra   HMT   específica   para   la   lisina   4,   está   aumentada   en   líneas   celulares   de  cáncer   de   colon   y   hepatocarcinoma,   en   las   que   aumenta   el   crecimiento   celular   y   promueve   la  transformación.  La  HMT  de  la  lisina  27  de  H3,  EZH2,  está  sobrexpresada  en  algunos  tumores  sólidos  como   los   de  próstata,  mama,   colon,   piel   y   pulmón,   pero   en  esta   caso   también   se  han  encontrado  mutaciones  que  provocan  la  pérdida  de  función  en  algunos  tipos  de  leucemias.  Por  último,  NSD1  que  metila   la   lisina  36  de  H3  y   la  20  de  H4  presenta  pérdida  de  expresión  por  metilación  en  gliomas  y  neuroblastomas.   Por   tanto,   la   desregulación   de   las   enzimas   implicadas   en   la   metilación   de   las  histonas   también   parecen   tener   cierta   importancia   en   la   desregulación   de   la   expresión   típica   del  cáncer,  aunque  en  este  la  complejidad  es  algo  mayor  que  en  el  caso  de  la  acetilación  debido  a  la  alta  especificidad  que  presentan  las  enzimas  que  regulan  cada  una  de  las  marcas.  

   

       

 

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UTILIZACIÓN  DE  LA  EPIGENÉTICA  EN  LA  TERAPIA  ANTICANCERÍGENA    Inhibidores  de  histonas  desacetilasas  

 La  gama  de  proteínas  y  procesos  regulados  por  las  HDACs  descritos  anteriormente  y  el  papel  

que  su  desregulación  juega  en  el  desarrollo  el  cáncer  hace  de  estas  proteínas  atractivos  candidatos  para   ser   utilizados   como   dianas   terapéuticas   en   el   tratamiento   del   cáncer.   Hasta   la   fecha,   se   han  identificado  una  gran  variedad  de  compuestos  naturales  y  sintéticos  capaces  de   inhibir   la  actividad  de   las   HDACs.   En   función   de   su   naturaleza   química   y   el   mecanismo   de   inhibición   los   podemos  clasificar   como:   ácidos   grasos   de   cadena   corta,   ácidos   hidroxámicos,   derivados   de   benzamidas   y  péptidos  cíclicos  entre  otros  (tabla  1).  Aunque  existen  unas  pocas  excepciones,  estos  compuestos  no  presentan  especificidad  por  las  diferentes  HDACs  de  clase  I  y  II.  Por  ejemplo,  MS-­‐275  es  más  activo  frente  a  HDAC1  que  contra  HDAC3.  El  Depsipéptido  inhibe  con  mayor  potencia  HDAC1  y  HDAC2  que  HDAC4  y  HDAC6.  El  conocimiento  de  la  especificidad  de  los  diferentes  inhibidores  de  HDACs  debería  ser  muy  útil  en  el  manejo  clínico  de   los  pacientes  con  cáncer,  pero  primero  tenemos  que  definir  el  papel   de   las   diferentes   HDACs   en   los   diferentes   tipos   de   tumores.   Por   ejemplo,   se   sabe   que   la  pérdida   de   la   función  de  HDAC2  en   células   de   cáncer   de   colon   con   inestabilidad  de  microsatélites  induce   la   resistencia  de  estas   líneas   celulares  al   tratamiento   con  el   ácido  hidróxamico  TSA.  Puesto  que   esta   mutación   está   presente   en   aproximadamente   el   20%   de   los   tumores   primarios   con  inestabilidad   de   microsatélites,   este   hallazgo   puede   ser   de   importancia   para   la   selección   de   los  pacientes  tratados  con  inhibidores  de  HDAC.  

 INHIBIDORES  DE  HDACs  

Grupo   Compuesto   Observaciones      

Ácidos  grasos  de  cadena  corta        

Butirato  Sódico  Fenilacetato  Fenilbutirato  Valproato  

   

Ácidos  hidroxámicos   Tricostatina  A  (TSA)  Vorinostat  (SAHA)  Panobinostat  Belinostat  

 Aprobado  por  FDA  para  tratamiento  tumores  hematológicos  Ensayos  clínicos  tratamiento  CML,  CTCL  y  mieloma  múltiple  Ensayos  clínicos  tratamiento  tumores  hematológicos  y  sólidos  

Péptidos  cíclicos   Romidepsin  (FK-­‐228)   Aprobado  por  FDA.      Ensayos  clínicos  tratamiento  AML,  CML  y  CTCL  

Derivados  de  Benzamida  

MS-­‐275  MGCD-­‐0103  

 Ensayos  clínicos  tratamiento    tumores  hematológicos  y  sólidos  

 Tabla  1.  Inhibidores  de  HDACs  

         

   

       

 

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Como  se  ha  mencionado  anteriormente,  el  estado  de  acetilación  de  las  histonas  se  asocia  con  la   cromatina   activa   y   la   expresión   de   genes,   por   lo   que   cabe   esperar   que   el   tratamiento   con  inhibidores   de   HDACs   produzca   un   aumento   general   en   el   perfil   de   expresión.   Sin   embargo,   la  mayoría  de  los  estudios  realizados  indican  que  estos  compuestos  inducen  cambios  en  la  transcripción  de   un   número   limitado   de   genes,   y   que   el   número   de   genes   cuya   expresión   se   ve   aumentada   y  disminuida  es  muy  similar,  lo  que  indica  que  la  transcripción  está  estrechamente  regulada  por  varios  mecanismos   que   implican   otras   modificaciones   epigenéticas   como   la   metilación   de   histonas,   la  metilación   del   ADN,   y   el   reclutamiento   de   complejos   remodeladores   de   la   cromatina.  Muchos   de  estos  genes  son  reguladores  clave  de  procesos  biológicos   fundamentales  en   la  progresión  tumoral.  Por  ejemplo,  el   tratamiento  con   inhibidores  de  HDAC   induce   la  expresión  de  p21CIP.  Además,  estos  compuestos   presentan   actividades   antiangiogénicas   por   que   disminuyen   la   expresión   de   genes  proangiogénicos,   tales   como   el   factor   de   crecimiento   vascular   (VEGF),   factor   de   crecimiento   de  fibroblastos  básico  (bFGF)  y  factor  inducible  por  hipoxia  1α  (ver  tema  8).  

Dado  que  la  acetilación  de  histonas  regula  otras  funciones  distintas  de  la  transcripción,  como  la  reparación  del  ADN  y   la  replicación,  otro  efecto  de  los   inhibidores  de  HDAC  es   la   inhibición  de  la  reparación   del   ADN,   por   lo   que   también   pueden   sensibilizar   a   las   células   cancerígenas   a   la  quimioterapia  y  la  radioterapia  mediante  el  aumento  de  los  efectos  sobre  el  daño  del  ADN  inducido  por  estos  tratamientos.  

De   igual   modo   el   conocimiento   del   papel   de   las   sirtuinas   en   el   cáncer   ha   inspirado   el  desarrollo  de  inhibidores  de  éstas.  Además  de  nicotinamida,  que  fue  el  primero  que  se  identificó,  en  los   últimos   años   han   aparecido   un   gran   número   de   inhibidores   entre   los   que   podemos   destacar  Sirtinol,   Esplitomicina,   Cambinol   y   Salermida.   Sirtinol   inhibe   la   actividad   de   SIRT1   y   SIRT2   y   se   ha  demostrado   que   es   un   potente   inhibidor   de   la   proliferación   celular   y   que   potencia   el   efecto  anticancerígeno   de   algunos   quimioterápicos   clásicos   como   Camptotecina   y   Cisplatino.   El   cambinol  también   inhibe   estas   dos   sirtuinas   y   ejerce   sus   efectos   antitumorales   mediante   la   inducción   de  apoptosis   como   se   ha   demostrado   en   células   de   linfoma   de   Burkitt.   De   igual   modo   la   Salermida  también  induce  apoptosis  mediante  la  reactivación  epigenética,  es  decir  el  aumento  de  los  niveles  de  acetilación  de  la  lisina  16  de  la  histona  H4,  de  genes  proapoptóticos.  

Como   ya   se   ha   comentado   al   principio   de   este   tema,   las   modificaciones   epigenéticas  cooperan  entre  ellas.  Así,   la  desacetilacion  de  las  histonas  colabora  con  la  metilación  del  ADN  en  el  silenciamiento   de   genes   supresores   de   tumores.   Por   esto,   el   uso   de   terapias   epigenéticas  combinadas  podría  tener  muy  buenos  resultados  en  el  tratamiento  de  pacientes  con  cáncer,  ya  que  permitiría   el   uso   combinado   de   concentraciones   más   bajas   de   los   dos   agentes   para   mejorar   la  respuesta   minimizando   los   efectos   secundarios.   De   hecho,   en   la   actualidad   se   están   realizando  ensayos   clínicos   en   los   que   se   está   probando   la   eficacia   de   los   tratamientos   combinados   con  inhibidores  de  HDACs  y  DNMTs.    

Otros  estudios  han  probado  la  eficacia  del  tratamiento  con  inhibidores  de  HDACs,  sirtuinas  y  DNMTs  en  combinación  con  agentes  quimioterápicos.  Por  ejemplo  en  un  ensayo  en  fase  II  reciente  se   probó   el   tratamiento   combinado   con   5-­‐azacitidina   y   Romiplostina   para   el   tratamiento   de  pacientes  con  síndrome  mielodisplásico.  En  otros  casos,  el  inhibidor  de  HDACs  Romidepsina  potenció  el   efecto   antitumoral   de   Gemcitabina   en   células   de   cáncer   de   próstata   que   no   responden   a   los  tratamientos  hormonales,   y   Sirtinol   aumentó   la   sensibilidad  de   las   células  de   cáncer  de  próstata   a  Camptotecina   y   Cisplatino.   El   mecanismo   por   el   que   podríamos   explicar   la   eficacia   de   estas  combinaciones  es  que  los  inhibidores  de  HDACs  inducen  un  estado  más  relajado  de  la  cromatina  que  la   hace   más   accesible   a   los   quimioterápicos   que   actúan   como   agentes   intercalantes   del   ADN.  Siguiendo   el   mismo   razonamiento,   los   inhibidores   de   HDAcs   podrían   potenciar   el   efecto   de   la  radioterapia,   que   es   más   efectiva   cuanto   más   accesible   es   el   ADN.   En   estudios   preclínicos   se   ha  demostrado  que  el  tratamiento  de  tumores  de  colon  inducidos  en  ratones  desnudos  con  Vorisnostat  y   radioterapia   reduce  el   tamaño  del   tumor  más  de   lo  que   lo  hace  el   tratamiento  con  cada  uno  de  ellos  por  separado.  

   

       

 

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Para   una   información   más   completa   sobre   los   compuestos   que   están   actualmente   en  ensayos  clínicos  ver:  http://clinicaltrials.gov/    Otros  fármacos  epigenéticos       La   metilación   del   ADN   y   la   acetilación   de   histonas   no   son   las   únicas   modificaciones  epigenéticas  alteradas  en  cáncer,  la  metilación  de  las  lisinas  también  cambia  su  patrón  y,  dado  que,  también  es  una  modificación  reversible  se  está  utilizando  como  diana  terapéutica.  Sin  embargo  aquí  el   panorama  es  más   complejo  por  dos  motivos:   primero  porque   según  el   residuo  que   se  metile   el  efecto   sobre   la  expresión  es  diferente,   y   en   segundo   lugar  porque  existe  una  alta  especificidad  en  cuanto  al  residuo  que  modifican  las  HMTs  y  HDMs.     Hasta  el  momento  se  han  descrito  inhibidores  de  HMTs  y  HDMs  pero  estos  son  más  recientes  y  hasta  ahora  se  disponen  solo  de  unos  pocos  datos  de  estudios  in  vitro  y  preclínicos  con  resultados  preliminares.  Reciéntemente  se  ha  publicado  un  estudio  en  el  que  ha  demostrado  que  el  tratamiento  de  líneas  celulares  de  linfoma  B  difuso  que  expresan  una  forma  mutante  constitutivamente  activa  de  la   histona  metil   transferasa   EZH2   con   un   inhibidor   de   esta,  GSK126,   disminuye   la  metilación   de   la  lisina   27   de   la   histona   H3   e   inhibe   el   crecimiento   de   este   tipo   de   tumores   inducidos   en   ratones  desnudos.   Para   el   caso   de   los   inhibidores   de   HDMs   aún   no   existen   datos   a   cerca   de   sus   efectos  antitumorales.  

   

       

 

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CONCLUSIONES    La  imagen  que  ha  surgido  en  los  últimos  años  indica  que  el  cáncer  no  es  solo  una  enfermedad  

poligenética   sino   también   una   enfermedad   poliepigenética,   y   donde   esta   última   juega   un   papel  decisivo  en  la  regulación  de  los  genes  que  participan  en  la  regulación  del  ciclo  celular,  la  apoptosis,  la  adhesión   y   la  migración.   El   desarrollo  de   técnicas  de  alcance  genómico  que  permite  determinar  el  perfil   epigenético   específico   para   cada   tipo   tumoral   junto   con   el   uso   de   técnicas   que   permiten  detectarlas   con   una   elevada   sensibilidad   y   especificidad   utilizando   en   algunos   casos   muestras  obtenidas  con  métodos  mínimamente  invasivos,  como  es  el  caso  de  los  fluidos  biológicos,  ha  hecho  de  estas  alteraciones  una  herramienta  valiosa  para  el  diagnóstico,  el  pronóstico  y  la  medición  de  la  repuesta  al  tratamiento  del  cáncer.    

Por  último,  la  reversibilidad  de  las  modificaciones  epigenéticas  hacen  de  estas  una  excelente  diana  terapéutica  que  permite  el  diseño  de  terapias  cada  vez  más  personalizadas  en  función  de   las  características  patológicas  de  cada  tumor.  Sin  embargo,  aún  queda  mucho  por  aprender  sobre  el  uso  de  estos  compuestos  tanto  en  monoterapia  como  en  combinación  con  otros  agentes  antitumorales  (dosis,  combinaciones,  esquema  de  combinación).  Dado  que  algunos  de  estas  drogas  epigenéticas  no  son   igual  de  eficaces  en   todos   los   tumores   y  que  en  algunos   casos   tienen  efectos   secundarios,   los  próximos   estudios   deberán   encaminarse   al   diseño   de   nuevos   agentes   dirigidos   específicamente  contra  cada  una  de  las  enzimas  en  vez  de  dirigirse  contra  los  procesos  globales.  

                     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   

       

 

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BIBLIOGRAFÍA  

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