Διερεύνηση των παραμέτρων που σχετίζονται με την τελομεράση σε μυελοδυσπλαστικά σύδρομα

Abstract

BACKGROUND: Alternative splicing of hTERT mRNA contributes to the regulation of telomerase activity in normal and neoplastic cells. The deleted variant A (Adel), lacking 36nts in the beginning of exon 6, blocks telomerase activity while the B deleted variant (Bdel), lacking exons 7 and 8, exhibits no action in terms of telomerase activation. The expression of hTERT mRNA has been investigated in myeloid malignancies with controversial results. The expression of hTERT mRNA variants has not been explored in MDS patients. AIM: To investigate the expression of hTERT mRNA variant transcripts A+B+ (contained in the full-length product), Adel and Bdel in the bone marrow of MDS and AML untreated patients. METHODS: Bone marrow aspirates from 27 patients with refractory anaemia or refractory cytopenia with multilineage dysplasia (RA or RCMD, defined as group A), 13 patients with refractory anaemia with excess of blasts (RAEB1 or RAEB2, defined as group B) and 17 AML patients (defined as group C) were studied. Relative expression of the above transcripts was assessed on total RNA with reverse transcription followed by real-time polymerase chain reaction (PCR). The data obtained were analyzed by using Pearson chi-square and Kruskal Wallis statistics. All individuals signed informed consent before sampling. RESULTS: hTERT mRNA was detected in 10, 4 and 3 patients of groups A, B and C respectively. The full length product (A+B+) was detected in groups A, B and C (2/27, 4/13, 3/17 respectively) (pA/B=0.053). Adel isoform was detected in groups A (7/27) and B (2/13) but not in group C (0/17) (pA/C=0.022). Bdel isoform was observed in group A (3/27), B (3/13) and C (2/17). Co-expression of isoforms was observed in 2 patients of A group (Adel /Bdel, Adel/A+B+), 4 patients of group B (1 Adel/A+B+, 1 Bdel/A+B+, 2 Adel/Bdel/A+B+) and two patients of group C (Bdel/A+B+). Relative expression levels of Adel, Bdel, and A+B+ transcripts were not significantly different among patient groups. CONCLUSIONS: Alternatively spliced hTERT variants either lack a critical reverse-transcriptase motif or produce a non-functional reverse-transcriptase. Therefore, cells may control telomerase activity by switching their hTERT mRNA variant expression profile. Our results indicate that aberrations in hTERT variant profiles, especially regarding the Adel isoform, may be implicated in the pathogenesis and progression of MDS. The increased incidence of Adel positivity among RA or RCMD patients may be connected with a decline in telomerase activity and therefore contribute to the establishment of chromosomal abnormalities. This observation underlines the need to distinguish between the different hTERT mRNA variants when investigating hTERT expression in MDS patients.

Τα μυελοδυσπλαστικά σύνδρομα (ΜΔΣ) αποτελούν μία ετερογενή ομάδα κλωνικών διαταραχών του αρχέγονου αιμοποιητικού κυττάρου. Τελομερή ονομάζονται τα άκρα των ευκαρυωτικών χρωμοσωμάτων που αποτελούνται από επαναλαμβανόμενες αλληλουχίες βάσεων και προσδίδουν γενωμική σταθερότητα στα κύτταρα. Το μήκος των τελομερών συνδέθηκε τόσο με την ύπαρξη κυτταροπενιών όσο και με την μετατροπή προς ΟΜΛ με αποτέλεσμα να θεωρηθεί ως ένας πιθανός συμπληρωματικός προγνωστικός δείκτης για τους ασθενείς με MΔΣ. Η τελομεράση είναι ένα ριβονουκλεϊκοπρωτεϊνικό ένζυμο που προσθέτει TTAGGG τμήματα στα τελομερή. Η τελομεράση αποτελείται από δύο κύριες υπομονάδες, τη δομική RNA υπομονάδα (human Telomerase RNA ComponenthTERC) και την καταλυτική υπομονάδα (human Telomerase Reverse Transcrpriptase-hTERT). Η υπομονάδα hTERC λειτουργεί ως μήτρα για την προσθήκη των νουκλεοτιδίων στα τελομερή ενώ η υπομονάδα hTERT παρουσιάζει δράση ανάστροφης μεταγραφάσης και υφίσταται μετα-μεταγραφική μετατροπή με αποτέλεσμα να προκύπτουν τρεις κύριες ισομορφές: η ισομορφή Αdel που δρα ανασταλτικά στην ενεργοποίηση της τελομεράσης, η Bdel που είναι ανενεργής σε σχέση με την ενεργοποίηση του ενζύμου και η πλήρης ισομορφή (Α+Β) που είναι η μόνη που δρα καταλυτικά για τη λειτουργία της τελομεράσης. Σκοπός της παρούσας μελέτης ήταν η μελέτη της έκφρασης σε επίπεδο mRNA των ισομορφών hTERT καθώς και των p73, ΟCT4 και OCT4A. Μελετήθηκαν 40 ασθενείς με ΜΔΣ: 27 ασθενείς με <5% εντάχθηκαν στην ομάδα Α, 13 ασθενείς με 6-19% βλάστες στο μυελό εντάχθηκαν στην ομάδα Β, ενώ 17 ασθενείς με ΟΜΛ αποτέλεσαν την ομάδα Γ που χρησιμοποιήθηκε ως ομάδα ελέγχου. Μεταξύ των τριών ομάδων μελέτης δε διαπιστώθηκαν στατιστικά σημαντικές διαφορές σε σχέση με τα επίπεδα του συνολικού hTERT RNA καθώς και των επιπέδων έκφρασης των γονιδίων p73, OCT4 και ΟCT4A. Αντίθετα οι ασθενείς με ΜΔΣ υψηλού και χαμηλού κινδύνου καθώς και οι ασθενείς με ΟΜΛ διαφέρουν στατιστικά σημαντικά σε ό,τι αφορά στην παρουσία των διαφορετικών ισομορφών hTERT mRNA που προκύπτουν από μετα-μεταγραφική διαδικασία. Στους ασθενείς με <5% βλάστες είναι συχνότερη η ισομορφή Αdel που ασκεί ανασταλτική δράση στην λειτουργία της δομικής υπομονάδας της τελομεράσης. Στους ασθενείς με >5% βλάστες εμφανίζεται συχνότερα η ενεργή ισομορφή (Α+Β) που ασκεί καταλυτική δράση στη λειτουργία της δομικής υπομονάδας της τελομεράσης. Συμπερασματικά η τελομεράση ενδέχεται να συμμετέχει στην παθογένεια αλλά και στην εξέλιξη των ΜΔΣ προς ΟΜΛ με μετατροπή των ισομορφών hTERT: η ισομορφή Adel που ευνοεί τη συσσώρευση γενετικών βλαβών και δρα αποπτωτικά αντικαθίσταται στα υψηλότερου κινδύνου ΜΔΣ από την ισομορφή (A+B) που δρα αντιαποπτωτικά.