La ricerca prosegue sull’analisi delle mutazioni BRCA1 e BRCA2 nelle forme ereditarie dei carcinomi di mammella ed ovaio: la parola al prof. Gennaro Chiappetta
Dalla collaborazione tra Istituto Nazionale Tumori IRCCS “Fondazione G. Pascale” e Stazione Zoologica ‘‘A. Dohrn’’ di Napoli nasce una nuova metodologia di lavoro per il test genetico applicato per la ricerca di mutazioni nei geni BRCA, in grado di migliorare le prestazioni del sequenziamento diretto del DNA diminuendone i costi ed abbreviandone i tempi di risposta.
Il Dott. Gennaro Chiappetta, Direttore S.C. Genomica Funzionale dell’Istituto Pascale, ci spiega in cosa consiste la nuova metodica e i benefici applicativi dell’utilizzo della piattaforma diagnostica sviluppata.
Dr. Gennaro Chiappetta
I carcinomi della mammella e dell’ovaio rappresentano le prime cause di mortalità per tumore nel sesso femminile in tutto il mondo. Il 5-10% di tutti i casi è costituito da forme ereditarie a trasmissione autosomica dominante, definite Hereditary Breast and Ovarian Cancer (HBOC). I geni oncosoppressori BRCA (Breast cancer suceptibility genes 1/2) conferiscono il più elevato rischio di sviluppare questa sindrome tumorale ereditaria.
I tumori ereditari hanno caratteri che li rendono diversi dai carcinomi sporadici: insorgono in genere più precocemente rispetto alle equivalenti forme sporadiche e sono spesso bilaterali e multipli, interessando organi o apparati diversi.
L’analisi delle mutazioni BRCA1 e BRCA2 viene effettuata per valutare la suscettibilità genetica dello sviluppo di tali tumori; infatti, non tutte le persone portatrici di mutazione sviluppano la neoplasia ma il rischio è molto più elevato se paragonato alla probabilità dei non portatori. Le mutazioni BRCA1 e BRCA2 possono essere trasmesse da entrambi i genitori in maniera autosomica dominante ed i figli hanno quindi il 50% di probabilità di ereditare la predisposizione genetica allo sviluppo dei tumori.
Qual è il ruolo svolto dall’analisi molecolare nella diagnosi presintomatica di portatori di rischio?
L’analisi molecolare svolge un ruolo importantissimo. Una volta identificata una mutazione in un soggetto affetto è possibile verificare la presenza di tale mutazione negli altri componenti della famiglia ed un risultato positivo può essere considerato in termini probabilistici e utilizzato per l’identificazione di appropriati controlli terapeutici nei pazienti a rischio.
Circa l’87% delle mutazioni germinali riportate per il gene BRCA1 si manifestano con l’assenza della proteina o con la generazione di una forma troncata; si tratta di mutazioni frameshift, non senso, mutazioni nei siti di splicing e grossi riarrangiamenti genomici. La maggior parte delle mutazioni del gene BRCA2 genera una forma troncata della proteina.
Che tipi di test genetici vengono attualmente applicati per la ricerca di mutazioni nei geni BRCA?
Esistono sostanzialmente due tipi di test genetici: il primo è costituito dal sequenziamento diretto del DNA ed il secondo si basa sull’utilizzo di cosiddetti metodi indiretti o di screening, che identificano la presenza di alterazioni all’interno di un frammento di DNA, ma non sono in grado di definirne le caratteristiche.
In realtà, il sequenziamento diretto è l’unico metodo che permette sia il riconoscimento sia la caratterizzazione di un’eventuale mutazione e, quindi, costituisce il metodo d’elezione per l’analisi completa dei due geni in questione. Tuttavia, risultando alquanto dispendioso sia in termini economici che di tempo (BRCA1 è composto da 24 esoni distribuiti su una regione genica di circa 81 kb e codifica una proteina di 1863 amminoacidi; BRCA2, è costituito da 27 esoni che coprono una regione genica di circa 84 kb e produce una proteina di 3418 amminoacidi), nel corso degli anni sono state preferenziate le tecniche di indagine molecolare volte ad uno screening pre-sequenziamento.
È possibile “ottimizzare” le prestazioni del metodo diretto?
Il nostro gruppo di ricerca, sostenuto dal tenace impegno della dott.ssa Emilia Vuttariello, in collaborazione con il Servizio di Biologia Molecolare della Stazione Zoologica “A.Dorhn” di Napoli diretto dal dott. Elio Biffali e con il contributo del dott. Marco Borra, ha recentemente messo a punto una metodologia di lavoro volta a migliorare le prestazioni del metodo diretto, che consente di diminuire i costi (circa 1500 euro a fronte degli attuali 2500 euro per il probando e circa 50 euro a fronte degli attuali 300 euro per i consanguinei) ed abbreviare i tempi della risposta, consentendo la valutazione per il soggetto affetto in circa 2 settimane (a fronte dei mesi che attualmente sono richiesti in altre strutture). E’ nostra intenzione migliorare ancora la performance e l’attendibilità del test e per la realizzazione di questo progetto siamo stati affiancati dalla Associazione contro il dolore globale INDC, che ha finanziato una borsa di studio per un giovane Ricercatore.
Qual è il significato di un test genetico POSITIVO?
La positività al test indica una predisposizione ereditaria allo sviluppo di tumori della mammella e/o dell’ovaio. La predisposizione non è sufficiente per dare origine al tumore, per la formazione del quale sono importanti anche altri fattori, individuali e ambientali. E’ stato osservato che le donne che possiedono mutazioni ereditarie a livello dei geni BRCA1 o BRCA2 rischiano di sviluppare un tumore al seno nell’87%dei casi, contro una probabilità del 10% dei non portatori di mutazioni. Inoltre è stato dimostrato che più della metà delle donne portatrici di mutazioni a livello dei geni BRCA sviluppa un tumore al seno prima dei 50 anni. Il rischio di sviluppare un tumore ovarico in caso di mutazioni in uno dei due geni in questione è, invece, compreso tra il 44-60%, rispetto all’1% di probabilità dei non portatori. E’ molto importante sapere, anche ai fini della prevenzione, che esiste anche un possibile lieve aumento di rischio in entrambi i sessi per altri tumori (per esempio pancreas, cute-melanoma e colon).
Qual è il significato di un test genetico NEGATIVO?
Un test genetico negativo da importanti indicazioni nel caso in cui l’individuo appartiene a una famiglia in cui è già stata identificata una specifica mutazione di BRCA1 o BRCA2. In questo caso, il test negativo indica che non si è ereditata questa alterazione da uno dei due genitori. Nel caso in cui il test viene effettuato su un soggetto in cui esiste una consistente storia familiare, la negatività di tale analisi va interpretata con cautela in quanto , tale risultato negativo non esclude la possibilità di essere comunque portatori di una forma di predisposizione ereditaria per tumori della mammella e/o dell’ovaio legata ad altri geni correlati ai BRCA . Inoltre, possono essere identificate delle mutazioni nei geni BRCA il cui significato patogenetico non è chiaro e che potrebbero non avere alcuna relazione causale con la malattia.
Quindi, è importante che nei casi in cui non sia stato possibile identificare con certezza l’alterazione genetica predisponente specifica la famiglia vada comunque considerata a potenziale rischio genetico e sottoposta ad un appropriato programma di sorveglianza clinico-strumentale .
Oltre alla diagnosi preventiva, quali ulteriori applicazioni possono derivare dall’analisi mutazionale dei geni BRCA?
Sfruttare lo svantaggio della mutazione: i geni oncosoppressori BRCA partecipano al processo di riparazione dei danni al doppio filamento del DNA per ricombinazione omologa. La mancanza di un efficiente sistema di riparo del danno nei pazienti con mutazioni BRCA, favorisce l’azione di farmaci che agiscono provocando rotture sul doppio filamento del DNA, come il cisplatino. Inoltre, recentemente uno studio di fase 2 (Ledermann J et al, N Engl J Med 2012) ha valutato l’efficacia e la sicurezza di Olaparib, un nuovo inibitore della poli(ADP-ribosio) polimerasi (PARP), nel trattamento del tumore ovarico in fase avanzata in pazienti con mutazioni BRCA1 o BRCA2, sensibili al trattamento con il platino. Le osservazioni emerse in questo studio hanno fornito una dimostrazione positiva dell’efficacia e della tollerabilità di un trattamento mirato su basi genetiche con Olaparib nel tumore ovarico in stadio avanzato e con mutazioni di BRCA, gettando dunque le basi per un nuovo “Synthetic lethal approach to cancer therapy”.
Il test genetico delle mutazioni BRCA, dunque, aiuterebbe ad individuare una categoria di pazienti che potrebbero giovare di tale trattamento.
PER APPROFONDIRE:
A New Rapid Methodological Strategy to Assess BRCA Mutational Status.
Vuttariello E, Borra M, Calise C, Mauriello E, Greggi S, Vecchione A, Biffali E, Chiappetta G. Mol Biotechnol. 2013 Jan 26.