Κυτταρογενετική και μοριακή μελέτη ασθενών με πρωτοπαθή και δευτεροπαθή οξεία μυελογενή λευχαιμία

Abstract

Acute Myelogenous Leukemia (AML) comprise a heterogeneous disease. The etiology of AML development is currently unknown; however, the interaction between environmental exposure and genetic individual’s background has been postulated to be a possible cause for the development of AML. Τhe aim of this thesis was to investigate the role of genetic polymorphisms of the detoxification genes CYP2B6 (G516T, C777A, A785G), GSTP1 (A313G) and DNA repair genes RAD51 (G135C), XPD23 (A23927C) and LIG4 (C26T) in the development of AML. We also investigated the methylation status of the promoter of GSTP1 gene in the development of AML. The study was performed in 619 AML patients and 430 unrelated healthy donors. Research methodology included cytogenetic analysis of bone marrow samples, genotyping analysis of the above mentioned polymorphisms and methylation analysis of the promoter of the GSTP1 gene. The results of this study revealed an increased frequencies of the variant genotypes of G516T and A785G polymorphisms of CYP2B6 gene as well as A313G GSTP1 and C26T LIG4 polymorphism in AML patients compared to controls indicating the possible role of the above polymorphisms in AML susceptibility. In contrast, the polymorphism C777A of CYP2B6 gene and the polymorphisms G135C, A23927C of the repair genes RAD51 and XPD23 respectively, revealed similar frequency distribution between patients and controls, suggesting that probably the presence of these polymorphisms did not increase the risk of AML. Identification of the CYP2B6 haplotypes was also performed. Patients carriers the haplotype TAG (combination of three mutants alleles) have 3-fold increased risk of AML development compared to controls. The association between genotypes of the above genes and cytogenetic results of patients showed statistical differences indicating the significant role of polymorphisms in the formation of specific AML chromosomal aberrations. Furthermore, the promoter of GSTP1 gene was found to be methylated in patients with s-AML. Therefore, the results of this thesis contribute to the understanding of the role of polymorphisms of detoxification and repair genes in susceptibility to AML and the development of specific cytogenetic alterations.

Η Οξεία Μυελογενής Λευχαιμία (ΟΜΛ) αποτελεί μια νόσο με μεγάλη ετερογένεια. Η αιτιολογία ανάπτυξης της νόσου δεν έχει πλήρως αποσαφηνιστεί, ωστόσο στην πολυσταδιακή πορεία της, φαίνεται να εμπλέκονται γενετικοί, επιγενετικοί και περιβαλλοντικοί παράγοντες. Σκοπός της παρούσας διδακτορικής διατριβής ήταν η διερεύνηση του ρόλου των πολυμορφισμών των γονιδίων αποτοξικοποίησης CYP2B6 (G516T, C777A, A785G), GSTP1 (A313G) και των γονιδίων επιδιόρθωσης RAD51 (G135C), XPD23 (Α23927C) και LIG4 (C26T) στην προδιάθεση εμφάνισης της ΟΜΛ. Επίσης, μελετήθηκε η συσχέτιση της μεθυλίωσης του υποκινητή του γονιδίου GSTP1 και ανάπτυξη της ΟΜΛ. Αναλύθηκαν 619 ασθενείς με ΟΜΛ και 430 υγιείς δότες. Η μεθοδολογία που ακολουθήθηκε περιλαμβάνει την κυτταρογενετική ανάλυση δειγμάτων μυελού των οστών ασθενών, τη γονοτυπική ανάλυση των προαναφερθέντων πολυμορφισμών και τον έλεγχο μεθυλίωσης του υποκινητή του γονιδίου GSTP1. Τα αποτελέσματα της παρούσας έρευνας ανέδειξαν τον πιθανό ρόλο των πολυμορφισμών G516T και A785G του γονιδίου CYP2B6 καθώς και των πολυμορφισμών A313G και C26T των γονιδίων GSTP1 και LIG4, αντίστοιχα, στην προδιάθεση ανάπτυξης ΟΜΛ. Αντιθέτως, ο πολυμορφισμός C777A του γονιδίου CYP2B6 καθώς και οι πολυμορφισμοί G135C, Α23927C των γονιδίων επιδιόρθωσης RAD51 και XPD23, αντιστοιχα, παρουσίασαν παρόμοια κατανομή συχνοτήτων μεταξύ ασθενών και μαρτύρων, γεγονός που υποδηλώνει ότι πιθανότατα η παρουσία των πολυμορφισμών αυτών δεν αυξάνουν τον κίνδυνο ανάπτυξης ΟΜΛ. Για το γονίδιο CYP2B6 πραγματοποιήθηκε και η δημιουργία των απλοτύπων για τους υπό μελέτη πολυμορφισμούς. Ενδιαφέρον παρουσιάζει το γεγονός τα άτομα που έφεραν τον απλότυπο TAG (συνύπαρξη των τριών μεταλλαγμένων γονοτύπων) έχουν 3-φορές μεγαλύτερη πιθανότητα ανάπτυξης της νόσου σε σύγκριση με τους μάρτυρες. Από τις μελέτες συσχετίσεων μεταξύ των γονοτύπων των υπό μελέτη γονιδίων με τα κυτταρογενετικά ευρήματα των ασθενών βρέθηκαν στατιστικά σημαντικές διαφορές υποδηλώνοντας έτσι το σημαντικό ρόλο των πολυμορφισμών στη δημιουργία ειδικών για την ΟΜΛ χρωμοσωμικών αλλοιώσεων. Επιπλέον, βρέθηκε ότι η μεθυλίωση του υποκινητή του γονιδίου GSTP1 απαντάται συχνότερα στους ασθενείς με δευτεροπαθή ΟΜΛ. Σύμφωνα λοιπόν με όλα τα παραπάνω, τα αποτελέσματα της παρούσας διδακτορικής διατριβής, μεμονωμένα ή συνδυαστικά, αναμένεται να συμβάλλουν στην κατανόηση του ρόλου των πολυμορφισμών γονιδίων αποτοξικοποίησης και επιδιόρθωσης στην προδιάθεση ανάπτυξης ΟΜΛ, στην εμφάνιση συγκεκριμένων κυτταρογενετικών αλλοιώσεων καθώς και στη σχεδίαση κατάλληλων εξατομικευμένων θεραπευτικών πρωτοκόλλων ανάλογα με το γενετικό υπόβαθρο των ασθενών.