Aberracje chromosomowe stanowią charakterystyczną cechę ostrej białaczki limfoblastycznej i są kluczowe dla zrozumienia jej patogenezy12. Te zmiany genetyczne, choć niewystarczające samodzielnie do wywołania białaczki, odgrywają fundamentalną rolę w inicjacji i progresji choroby, wymagając jednak współdziałania z dodatkowymi uszkodzeniami genetycznymi2.
Klasyfikacja aberracji chromosomowych
Aberracje chromosomowe w ostrej białaczce limfoblastycznej można podzielić na kilka głównych kategorii1. Pierwsze to zmiany liczbowe chromosomów, obejmujące hiperdiploidię (50 chromosomów) i hipodiploidię (44 chromosomy). Drugie to aberracje strukturalne, w tym translokacje t(12;21), t(1;19), t(9;22), t(4;11) oraz rearanżacje genów MYC i MLL1.
Nowoczesne techniki genomowe umożliwiły identyfikację ponad 50 nawracających regionów zmian liczby kopii DNA3. Są to zazwyczaj ogniskowe delecje ograniczone do jednego lub kilku genów, które uczestniczą w prawidłowym rozwoju limfoidalnym i obejmują regulatory transkrypcyjne rozwoju limfoidalnego (PAX5, IKZF1, EBF1, LEF1), geny supresorowe nowotworów (CDKN2A, CDKN2B, RB1, TP53), geny sygnalizacji limfoidalnej (BTLA, CD200, TOX), regulatory transkrypcyjne i koaktywatory (TBL1XR1, ERG) oraz regulatory struktury chromatyny i regulatory epigenetyczne (CTCF, CREBBP)3.
Kluczowe translokacje chromosomowe
Translokacja t(9;22) tworząca chromosom Philadelphia jest jedną z najważniejszych aberracji w ostrej białaczce limfoblastycznej4. Ta translokacja występuje u około 25% dorosłych pacjentów i prowadzi do powstania genu fuzyjnego BCR-ABL15. Proces ten polega na przeniesieniu DNA z chromosomu 9 do chromosomu 22, co powoduje aktywację onkogenów lub wyłączenie genów supresorowych nowotworów, prowadząc do rozwoju nowotworów4.
Mechanizm działania chromosomu Philadelphia jest dobrze poznany6. Gdy gen ABL1 z chromosomu 9 łączy się z genem BCR z chromosomu 22, powstaje nowy gen BCR-ABL1, który nakazuje komórce wytwarzanie dużej ilości białka zwanego kinazą tyrozynową6. To białko zachęca komórki białaczkowe do wzrostu i namnażania się6. Istnieją ukierunkowane leki przeciwnowotworowe, które mogą blokować to białko i zatrzymać wzrost białaczki – są to inhibitory kinazy tyrozynowej dostępne w postaci tabletek6.
Translokacja t(12;21) tworząca gen fuzyjny ETV6-RUNX1 jest najczęstszą aberracją genetyczną w dziecięcej ostrej białaczce limfoblastycznej, występującą u 22% przypadków17. Ta rearanżacja jest zazwyczaj kryptyczna w analizie cytogenetycznej, ale łatwo wykrywalna technikami hybrydyzacji fluorescencyjnej in situ i metodami molekularnymi7. Gen ETV6 należy do rodziny czynników transkrypcyjnych ETS, które są często celem rearanżacji i mutacji w białaczce i innych nowotworach złośliwych7.
Hiperdiploidia i hipodiploidia
Hiperdiploidia z zyskiem co najmniej 5 chromosomów jest jedną z najczęstszych zmian w dziecięcej ostrej białaczce limfoblastycznej i wiąże się z korzystnym rokowaniem8. Jednak biologiczne podstawy nabywania licznych zysków całych chromosomów są słabo poznane8. Z kolei hipodiploidia z liczbą chromosomów mniejszą niż 44 wiąże się z bardzo złym rokowaniem8.
Hipodiploidia może być podzielona według nasilenia aneuploidy na przypadki bliskie haploidalności i przypadki nisko-hipodiploidalne9. W białaczce bliskiej haploidalności (24-31 chromosomów) zmiany w sygnalizacji kinazy tyrozynowej lub Ras obserwowano w 71% przypadków, a w genie IKZF3 w 13% przypadków10. W przeciwieństwie do tego, w białaczce nisko-hipodiploidalnej (32-39 chromosomów) częstsze były zmiany w p53 (91%), IKZF2 (53%) i RB1 (41%)11.
Rearanżacje genu MLL
Białaczka z rearanżacją genu MLL (Mixed-lineage leukemia rearranged) to unikalna jednostka chorobowa charakteryzująca się inicjacją w życiu płodowym, cechami mieloidalnymi i limfoidalnymi oraz słabą odpowiedzią na terapię12. Rearanżacja genu MLL w locus 11q23 występuje u co najmniej dwóch trzecich niemowląt z ostrą białaczką limfoblastyczną, u 5% przypadków ostrej białaczki szpikowej i u 85% wtórnych białaczek, które występują u pacjentów leczonych inhibitorami topoizomerazy II12. Defekty MLL występują u 70% i 10% niemowląt i dorosłych odpowiednio z ostrą białaczką limfoblastyczną13.
Rearanżacje genu MLL prowadzą do powstania niektórych z najbardziej agresywnych białaczek zarówno u dzieci, jak i u dorosłych13. Te zmiany genetyczne są szczególnie istotne ze względu na ich wpływ na rokowanie i odpowiedź na leczenie, co wymaga specjalistycznych podejść terapeutycznych.
Aberracje w białaczce typu T
W ostrej białaczce limfoblastycznej typu T aberracje chromosomowe mają nieco inny charakter14. Początkowe badania cytogenetyczne przypadków T-ALL wykazały nieprzypadkowe punkty przełamania w trzech klastrach genów receptora komórek T (TCR): TRA@ (TCRA), TRD@ (TCRD) locus (14q11.2) lub TRB@ (TCRB) locus (7q34)14. Punkty przełamania TCR były obecne w około 30% do 35% przypadków T-ALL14.
Wiele translokacji obserwowanych w T-ALL jest nawracających, ale o niskiej częstości15. Duża liczba przypadków T-ALL ma kryptyczne nieprawidłowości, jak wykazano za pomocą hybrydyzacji fluorescencyjnej in situ (FISH) lub innych metod molekularnych15. Aż 80% pacjentów z T-ALL ma kryptyczne delecje przypuszczalnego genu supresorowego nowotworów CDKN2A (INK4A) (9p21), a aż 60% ma kryptyczne delecje TAL1 (1p32)15.
Współczesne metody wykrywania aberracji
Postępy w technikach genomowych umożliwiły lepsze profilowanie genetyczne klonu białaczkowego16. Wykorzystywane techniki obejmują trzy główne kategorie: badania cytogenetyczne z konwencjonalnym prążkowaniem G oraz hybrydyzację fluorescencyjną in situ (FISH) i analizę łańcuchowej reakcji polimerazy (PCR), które identyfikowały strukturalne zmiany chromosomowe; profilowanie całego genomu przy użyciu hybrydyzacji genomowej porównawczej opartej na macierzach lub macierzy polimorfizmów pojedynczych nukleotydów oraz profilowanie ekspresji genów; oraz badania sekwencjonowania przy użyciu sekwencjonowania całego genomu, transkryptomu i/lub całego eksonu w celu bardziej kompleksowego określenia krajobrazu genomowego tych chorób16.
Badania z wykorzystaniem hybrydyzacji genomowej porównawczej w macierzach (array-CGH) okazały się szczególnie skuteczne w identyfikowaniu patogennych zmian liczby kopii i wariantów o niepewnym znaczeniu, szczególnie u pacjentów z prawidłowym kariotypem17. Zastosowanie tej technologii jako narzędzia diagnostycznego uzupełniającego konwencjonalną cytogenetykę ma duży potencjał kliniczny17.














