Genomik ve epigenomik kararsızlık, normal kolon epiteli ile neoplastik kolon epitelini birbirinden ayıran ve kolorektal kanser oluşmasına ait sürecin bir işaretidir. Kolorektal kanserlerde en az dört çeşit genomik veya epigenomik kararsızlık tarif edilmiştir. Bunlar;
1) Kromozomal kararsızlık (chromosomal instability, CIN)
2) Mikrosatellit kararsızlığı (microsatellite instability, MSI)
3) CpG adası metilatör fenotipi (CpG island methylator phenotype, CIMP)
4) Global DNA hipometilasyonu olarak belirtilebilir.
Tanımlanmış olan bu dört çeşit genomik ve epigenomik kararsızlık durumları bazen birbiri ile iç içe geçmiş şekilde bulunabilmektedir ve bu terimler doğru bir şekilde kullanılmadığı zaman karışıklığa neden olmaktadır. Bu nedenlelerle, kolorektal kanserlerde görülen 4 farklı genomik ve epigenomik kararsızlık durumlarını öncelikle tanımlamak ve bunların sonuçlarının kolorektal kanser kliniğinde önemlerini sırayla belirtmek istiyorum.
1) Kromozomal kararsızlık (chromosomal instability, CIN)
Genonomik kararsızlığın en yaygın olan formudur ve yaklaşık kolorektal kanser hastalarının %85’inde bulunduğu bilinmektedir. Kromozomal kararsızlık hücrelerde anöploidi durumunun var olması şeklinde tanımlanabilir. Anöploidi terimi ise sayısal kromozom değişikliklerinin varlığı veya çok sayıda yapısal değişikliğin olması durumudur. Başka bir ifade ile kromozom sayısının normalden az ya da fazla olması durumları anöploidi kavramının içerisine girer. Anöploidi sonucunda gerçekleşen kromozomal kararsızlık moleküler açıdan DNA akım sitometrisi (flow cytometry) kullanılarak belirlenebilir.
Kromozomal kararsızlığın oluşlması ile sonuçlanan mekanizmalar ve kolorekral kanserin ilerleyişinde anöploidinin etkisi henüz tam anlamı ile anlaşılamamış olmakla beraber elde edilen bazı veriler bulunmaktadır. Örneğin kromozomal kararsızlığın, kolorektal kanser klonlarının çeşitliliğini arttırarak kolorektal kanserin ilerlemesine katkıda bulunur.
Klinik açıdan değerlendirildiğinde kromozomal kararsızlık varlığında, kolorektal kanser hastalarında prognozun kötü olduğu başka bir ifade ile hastalığın seyrinin kötü olmasına neden olduğu bilinmektedir.
2) Mikrosatellit kararsızlığı (microsatellite instability, MSI)
Mikrosatellit kararsızlığı olan kolorektal kanserler, yaklaşık olarak kolorektal kanser hastalarında %15 civarında gözlenir. Mikrosatellit kararsızlığı olan kolorektal tümörlerlerin bazılarında aynı zamanda kromozomal kararsızlık da görülebilmektedir.
Mikrosatellit kararsızlığı olan kolorektal kanser hücrelerinde karyotip normal olmasına rağmen zamanla kromozomom sayılarında değişiklikler olur ve kromozomal kararsızlık ile mikrosatellit kararsızlığı aynı anda görülmeye başlar.
Mononükleotid ve dinükleotid tekrarlar içeren 5 ya da 10 farklı lokusda en az %30 oranında kararsızlık var olduğunda, hastada mikrosatellit kararsızlığı olan kolorektal kanserinin varlığından bahsedilebilir.
Günümüzde mikrosatellit kararsızlığının tespiti için beş farklı mononükleotid biyomarker ya da biyobelirteçten oluşan bir panel kullanılmaktadır. Bu panelde yer alan mononükleotid belirteçler NR-21, NR-24, BAT-25, BAT-26 ve MONO-27 olarak isimlendirilmektedir. Bu beş biyomarker yüksek derecede hassasiyet ve özgünlük gösterdiği için seçilmiştir.
Bu biyomarkerlar kullanılarak elde edilen sonuçlara göre mikrosatellit kararsızlığı durumunun belirlenmesinde çeşitli sınıflandırmalar yapılır. Buna göre mikrosatellit kararsızlığı düşük derecede veya yüksek derecede olabilmektedir.
Bakılan mononükleotid biyobelirteçlerden %10 ile %30 arasında kararsızlık belirlenirse bu tümör örneğinin mikrosatellit kararsızlığını düşük düzeyde taşıdığından bahsedilir. Mikrosatellit kararsızlığı %30’un üzerinde olduğunda mikrosatellit kararsızlığı yüksek derecede olan tümörler olarak sınıflandırılır.
Mikrosatellit kararsızlığı düşük olan kolorektal kanserler mikrosatellit kararsızlığı yüksek olan kanserlere göre farklı özellik sergilerler. Buna ek olarak mikrosatellit kararsızlığı olmayan kolorektal kanserlerin sergilediği özelliklerde düşük mikrosatellit kararsızlığı olan kanserlerden farklıdır.
Mikrosatellit kararsızlığı olan kolorektal kanserli hastalar ile kromozomal kararsızlığı olan kolorektal kanserli hastalar karşılaştırıldığında, mikrosatellit kararsızlığı olan hastaların daha iyi prognoza sahip olduğu belirlenmiştir. Mikrosatellit kararsızlığı olan kolorektal kanserli hastalar, mikrosatellit kararsızlığı olmayan hastalara kıyasla adjuvan kemoterapiye farklı bir şekilde cevap verir.
Kromozomal kararsızlığın aksine, mikrosatellit kararsızlığına neden olan moleküler mekanizmalar daha iyi anlaşılmıştır. Mikrosatellit kararsızlığı oluşumunda rol alan mekanizmalar esas olarak DNA yanlış eşleşme onarımından (Miss Match Repair, MMR) sorumlu olan genlerin inaktive edilmesine dayınır. DNA yanlış eşleşme onarımından sorumlu bu genlerin inaktivasyonu ise ya hatalı DNA metilasyonu sonucunda ya da somatik gen mutasyonları sonucunda oluşmaktadır.
Lynch sendromu, diğer adıyla kalıtsal polipozis olmayan kolorektal kanser, (hereditary non-polyposis colorectal cancer, HNPCC) olan bireylerin çoğunda neredeyse tamamen mikrosatellit kararsızlığı olan kolorektal kanser gelişmektedir.
Bunun esas nedeni Lynch sendromu olan hastalarda DNA yanlış eşleşme onarımından sorumlu olan genlerde germline mutasyonlar taşımalarıdır. DNA yanlış eşleşme onarımından sorumlu olan ve mutasyona uğrayan bu genler MLH1, MSH2, MSH6 ve PMS2 olarak bilinmektedir.
Bu durumun aksine, sporadik mikrosatellit kararsızlığı olan kolorektal kanserli hastalar da sıklıkla DNA yanlış eşleşme onarımı aktivitesinin kaybı görülür ancak bunun nedeni germline mutasyonlardan ziyade MLH1 genenin hatalı metilasyon nedeni ile sessizleştirilmesi / baskılanmasıdır (silencing).
Sporadik özellikteki mikrosatellit kararsızlığı olan tümörler serrated neoplazi oluşum yolağı ile ilişkilidir ve sıklıkla BRAF geninde V600E mutasyonu taşırlar. Buna karşılık DNA yanlış eş onarımındaki genlerde germline mutasyon varlığından kaynanlanan kanserler (Lynch Sendromu) ise BRAF genininde mutasyon taşımazlar.
Mikrosatellit kararsızlığı olan bir tümörde BRAF mutasyonunun varlığı bu tümörün Lynch sendromunun bir sonucu olarak gerçekleştiği olasılığını ekarte eder.
3) CpG adası metilatör fenotipi (CpG island methylator phenotype, CIMP)
Kolorektal kanserlerde epigenetik kararsızlık iki şekilde gerçekleşebilmektedir. Bunlardan birincisi promotör bölgelerinde CpG adası taşıyan genlerin hipermetilasyonudur. Diğeri ise global DNA hipometilasyonudur.
CpG adası metilatör fenotipi oluşmasına neden olan mekanizmalar tam olarak bilinmemekle birlikte BRAF genindeki V600E mutasyonunun varlığı ile kuvvetli bir ilişki gösterir. CpG adası metilatör fenotipi ile BRAF V600E mutasyonu arasındaki korelasyon nedeni ile metilatör fenotipin patogenizinde aktifleşmiş BRAF proteininin etkisi olabileceği ve sporadik mikrosatellit kararsızlığı ile CpG adası metilatör fenotipi arasında bir bağlantı olduğu akla gelmektedir. Ancak mutasyonlu BRAF geni taşıyan kolorektal kanser hücre hatlarında yapılan in vitro çalışmalar BRAF ile CpG adası metilatör fenotipi arasındaki neden sebep ilişkisini ortaya koyamamıştır.
CpG adası metilatör fenotipi taşıyan tümörler kolorektal kanserin klinik açıdan farklı bir alt tipini göstermemekle birlikte böylesi bir eşleştirme büyük bir olasılıkla metilatör fenotipin belirlenmesinde evrensel olarak kabul edilmiş konsensus bir tanımın olmamasıdır. Çünkü CpG adası metilatör fenotipi araştırmalarında CpG adası taşıyan yaklaşık 5 farklı gen seçilerek üç tanesinde metilasyon bulunması CpG adası metilatör fenotipi pozitifliği olarak kabul edilmektedir.
Ancak bu yöntemlerde kullanılan genler araştırmalar arasında farklılık göstermekle birlikte CpG adası metilatör fenotipinden bahsedebilmek için tüm dünyada tanımlanmış ve kabul görmüş bir gen seti bulunmamaktadır. Bu nedenle CpG adası metilatör fenotipinin klinik öneme sahip bir biyobelirteç olarak kullanılabilmesi için standardizasyon çalışmalarının yapılmasının gerekliliğine yönelik sözlü veya yazılı bildiriler uluslararası ve ulusal kanser kongrelerinde dile getirilmektedir.
Mikrosatellit kararsızlığında olduğu gibi, CpG adası metilatör fenotipi içinde, düşük ve yüksek olarak iki farklı alt grubun varlığı düşünülmektedir. Bu durumda metilasyona uğrayan lokus sayısı düşük ve yüksek CpG adası metilatör fenotipinin belirlenmesinde etkili olmaktadır.
CpG adası metilatör fenotipi ile sporadik özellikteki mikrosatellit kararsızlığı olan kolorektal kanserlerin özellikleri arasındaki örtüşmelerin, benzerliklerin olması; CpG adası metilatör fenotipinin klinik ilaç denemelerine ve tedavi kararının verilmesinde bir kullanılmasını zorlaştırmaktadır.
Yine de gelecekte yapılacak olan çalışmaların sonuçları CpG adası metilatör fenotipinin kolorektal kanser için tahmin edici özellikte olan bir biyomarker olarak karşımıza çıkması ile sonuçlanabilir. Ancak günümüzde elde edilmiş olan veriler bu amaçla kullanmak için yeterli değildir ve yakın gelecekte kolorektal kanser için tahmin edici özellikteki bir biyobelirteç olma ihtimali yüksek gözükmektedir.
CpG adası metilatör fenotipi özelliğinin keşfedilmesi ve sınıflandırılması kolorektal kanser patolojisini anlamamızı kolaylaştırmıştır ancak henüz klinik açıdan kullanılabilir düzeyde bilgi elde edilememiştir.
Hatalı gen metilasyonuna ek olarak DNA metilasyonundaki global azalma bazı kolorektal kanser hastalarında tanımlamış olup CpG adası metilatör fenotipi taşıyan kolorektal tümörler ile korelasyon göstermektedir. Klinik manada global DNA hipometilasyonunun test edilmesinin faydalı olup olmayacağına yönelik daha fazla çalışmanın yapılması gerekmektedir.
Konu ile ilgili diğer yazılarım
Kolorektal Kanser Gelişiminde DNA Metilasyonu
Kanser hücrelerinde hatalı DNA metilasyonu nasıl gerçekleşir
Kolorektal Kanserde Epigenetik Biyobelirteçler Nelerdir
Epigenetik Değişiklik Nedir
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder