PRIMO INCONTRO DI GENETICA ONCOLOGICA Ruolo del dato genetico nel percorso diagnostico delle MDS Anomalie cromosomiche nelle MDS Dalla citogenetica convenzionale alla citogenetica molecolare Mutazioni somatiche delle MDS e Patogenesi molecolare Correlazione genotipo-fenotipo Ruolo del dato genetico nel percorso diagnostico delle MDS: raccomandazioni ELN Frequenza delle anomalie cromosomiche

1. PRIMO INCONTRO DI GENETICA ONCOLOGICA
DAL CARIOTIPO AL NGS:
COME STA CAMBIANDO LA DIAGNOSI GENETICA DELLE MDS
19 Febbraio 2016
Francesca MALVESTITI, Ph.D., ErCLG
Citogenetica Molecolare, TOMA Advanced Biomedical Assays, S.p.A.
fmalvestiti@tomalab.com

2. Argomenti trattati
Ruolo del dato genetico nel percorso diagnostico delle MDS
Anomalie cromosomiche nelle MDS
Dalla citogenetica convenzionale alla citogenetica molecolare
Mutazioni somatiche delle MDS e Patogenesi molecolare
Correlazione genotipo-fenotipo

3. Ruolo del dato genetico nel percorso diagnostico delle MDS:
raccomandazioni ELN
Malcovati et al., 2013
Diagnosi
Prognosi
Clonalita’
Patogenesi

4. del(17p)
5%
Frequenza delle anomalie cromosomiche
Vardiman et al., 2008
40% nelle MDS primarie e 80% nelle MDS secondarie
Classificazione WHO 2008 Anomalie chr
RCUS (citopenia refrattaria con displasia unilineare) 25%
RARS (anemia refrattaria con sideroblasti ad anello) 10%
RCMD (citopenia refrattaria con displasia multilineare) 50%
RAEB-1 (anemia refrattaria con eccesso di blasti 1) 50-70%
RAEB-2 (anemia refrattaria con eccesso di blasti 1) 50-70%
MDS-U (MDS non classificate) 50%
MDS associata a del(5q) isolata 100%

5. Ruolo del CARIOTIPO nella DIAGNOSI delle MDS
Anomalia chr Frequenza
-5 or del(5q) 10-15%
-7 or del(7q) 10%
i(17q) or t(17p) 2-3%
del(12p) or t(12p) 1-2%
del(11q) 1-2%
-13 or del(13) 1-2%
del(9q) 1%
idic(X)(q13) 1%
inv(3)(q21q26.2) 1%
t(6;9)(p23;q34) 1%
t(3;21)(q26.2;q22.1) <1%
t(1;3)(p36.3;q21.2) <1%
t(11;16)(q23;p13.3) <1%
t(2;11)(p21;q23) <1%
Vardiman et al., 2008
“If, however, a patient with
clinical and other laboratory
features consistent with MDS
has inconclusive morphologic
features, a presumptive
diagnosis of MDS can be made
if a specific clonal chromosomal
abnormality is present.”

6. 6 anomalie citogenetiche raggruppate in
3 categorie di rischio citogenetico
Greenberg et al., 1997
Ruolo del CARIOTIPO nella PROGNOSI delle MDS:
IPSS (sistema internazionale di valutazione prognostica)
Prognosi Anomalia citogenetica
Favorevole cariotipo normale
del(5q) isolata
del(20q) isolata
-Y isolata
Intermedio le altre anomalie
Sfavorevole cariotipo complesso (>3 anomalie)
-7/del(7q)

7. Schanz et al., 2012
19 anomalie citogenetiche raggruppate in
5 categorie di rischio citogenetico
Greenberg et al., 2012
Ruolo del CARIOTIPO nella PROGNOSI delle MDS:
IPSS-R e NCCSS

8. Delezione 5q
del(5) anomalia citogenetica piu’ frequente delle MDS (10-15%)
Sindrome 5q-: un entita’ clinica distinta (WHO 2008) con del(5q) isolata
a prognosi favorevole e con buona risposta al trattamento con
Lenalidomide.
Estensione della delezione 5q e’ variabile, sono state identificate due
CDR

9. Basi molecolari della MDS con del(5q) :
aploinsufficienza di piu’ geni
Gaballa et al., 2014

10. Delezione 7q
Honda et al., 2015

11. Honda et al., 2015
Basi molecolari della MDS con del(7q) :
aploinsufficienza di piu’ geni

12. Trisomia 8 , perdita Y e delezione 20q
NON sono indicative di MDS se presenti come unica anomalia
cromosomica
Si riscontrano anche in pazienti con anemia aplastica o altri disordini
citopenici che rispondono bene a terapie immunosoppressive e/o non
presentano segni clinici di MDS dopo un follow-up a lungo termine
Maserati et al., 2002 Saumell et al., 2015
PERDITA Y: evento
fisiologico correlato
all’eta’che definisce la
clonalita’ se presente nel
75% delle metafasi
Controlli
Pz con malattia
ematologica
Wiktor et al., 2000
TRISOMIA 8: potrebbe essere anche costituzionale, da valutare su
cellule non ematologiche (cellule della mucosa orale) e su popolazione
selezionata linfociti CD3+

13. Cariotipo Monosomico
Presenza di due o piu’ monosomie clonali (esclusi X e Y) oppure
Singola monosomia clonale (esclusa X e Y) + anomalie strutturali
Predice una OS inferiore indipendentemente dal cariotipo complesso
Bruems et al., 2008 McQuilten et al, 2015
< 3 abn chr
>3 abn chr
MK e < 3 abn chr
MK e >3 abn chr
Effetto prognostico diminuisce con l’aumentare della complessita’
citogenetica

14. Dalla citogenetica convenzionale alla
molecolare: tecniche a confronto
Maciejewski et al., 2009

15. Mutazioni Somatiche
Haferloch et al., 2014 Papaemmanuil et al., 2013
Driver mutations
n = 738 patients, 111 genes, 43 genes with mutations
mean age: 68
patients with cytogenetic aberrations: 33%
patients with molecular oncogenic aberrations: 78%
n = 944, 104 genes, 47 genes with mutations
median age: 72.8 (range 23.3-90.8)
patients with cytogenetic aberrations: 31.4%
patients with molecular aberrations: 89.5%
Haferloch et al., 2014Papaemmanuil et al., 2013

16. Pathway molecolari

18. SF3B1
Mutato nel 28% delle MDS e nel 80% delle ARSA
Mutazione di SF3B1 ha un ppv per RS del 97%
Definisce un entita’ clinica distinta, caratterizzata da RS, a prognosi
favorevole, con bassa % blasti
Mutazioni in SF3B1 sono mutualmente esclusive con p53 e altri geni
coinvolti nello splicing
Patterns di co-mutazioni
- DNMT3A (20%) senza effetto su OS
- ASXL1 (7%), RUNX1 (6%) e EZH (5%) prognosi sfavorevole

19. Patogenesi ed evoluzione clonale delle MDS

20. Outcome and Genetic “predestination”

21. Correlazione Genotipo-Fenotipo
Malcovati et al., 2014

22. Arber reviewed the changes in the 5th WHO Classification of Tumors of
Haematopoietic and Lymphoid Tissues.
a ) Nomenclature: MDS with single lineage dysplasia ( MDS-SLD ) instead of RCUD and
MDS-EB1/EB2 instead of RAEB1/RAEB2.
b ) Genetics: SF3B1 mutation can diagnose RS in < 15 % of sideroblasts.
c ) Del( 5q ): MDS del( 5q ) can include one additional cytogenetic defect ( not -7 ).
d ) MDS Unclassified ( MDS-U ): 1 % peripheral blood blasts measured twice will classify
a single-lineage dysplasia as MDS-U.
e ) Erythroleukemia ( erythroid-myeloid type ): Increased non-erythroid blast % defines
MDS with EB not AML.
f ) Familial myeloid neoplasms: A chapter covering disorders ( specific
familial/constitutional gene mutations with a risk of hematologic abnormalities )
will be added
ELN Information Letter No. 12 February 2016

23. Conclusioni
Cariotipo
Mutazioni
Somatiche
Interazione tra
geni e
correlazione
clinica
FISH
SNParray
PROGNOSI
TERAPIA

24. GRAZIE!

25. iFISH su CD34+ da sangue periferico
Metodo non invasivo: iFISH su CD34+ arricchite da SP
Cellule CD34+ circolanti mostrano le stesse anomalie cromosomiche
delle cellule del midollo osseo e pazienti MDS presentano un
incremento di cellule progenitrici CD34+ nel sangue periferico
95% di riuscita con un numero medio di 8 sonde testate
Validazione su circa 300 pazienti MDS, buona correlazione tra FISH
su CD34+ del SP e del MO con cariotipo
Se aspirato non fattibile e’ un buon metodo alternativo
Braulke et al., 2013

26. aCGH e SNPs-array
Maciejewski et al., 2009
Non sostituisce cariotipo ma consenste di:
fornire informazioni nel 60-80% dei casi a cariotipo normale o non
informativo
caratterizzare le anomalie cromosomiche
evidenziare LOH o UPD somatico acquisito che si origina per:
i) duplicazione di mutazioni somatiche
ii) omozigosi di mutazioni germinali
iii) duplicazione del pattern di metilazione con conseguente
alterazione dell’espressione genica

27. Prognosi molecolare
Cariotipo normale
SF3B1: prognosi favorevole
TP53, EZH2, ASXL1, RUNX1, ETV6: prognosi
sfavorevole
del(5q) isolata + TP53: sfavorevole

28. Note operative di laboratorio
Protocollo per cariotipo su MDSProtocollo per cariotipo su MDS
Haferlach et al., 2007 ECA, 2013
Analizzare almeno 10 metafasi se presente anomalia cromosomica o
20 se cariotipo normale
Cariotipo su sangue midollare:
almeno due colture non stimolate con mitogeni a 24h e
48h
Cariotipo non informativo o con
numero di metafasi insufficienti
FISH con pannello di sonde specifiche per:
-5/del(5q), -7/del(7q), del(17p), +8, del(20q),-Y
Cariotipo Anomalo
Referto

29. Patogenesi e evoluzione clonale delle MDS
Eta’
No
Passenger
mutation
Driver
mutation
Cooperating
mutations

30. Anomalie cromosomiche
MDS primarie T-MDS