Advancements in Molecular Prognostics and Diagnostics of Pediatric Myelodysplastic Syndrome and Juvenile Myelomonocytic Leukemia

Le sindromi mielodisplastiche (MDS) e la leucemia mielomonocitica giovanile (JMML) sono dei rari disordini ematologici derivanti da disfunzioni a carico delle cellule staminali ematopoietiche e costituiscono meno del 5% di tutte le malattie neoplastiche ematologiche in età pediatrica. Le MDS sono un gruppo eterogeneo di malattie caratterizzate principalmente da un’ alterata maturazione delle cellule ematopoietiche della filiera mieloide e il maggiore fattore di rischio che le contraddistingue è l’evoluzione in leucemia mieloide acuta (LAM). La leucemia mielomonocitica giovanile è una malattia molto aggressiva, caratterizzata da un’ eccessiva proliferazione di cellule granulocitiche e monocitiche e viene classificata dall’ Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) come una entità separata con caratteristiche intermedie tra le neoplasie mieloproliferative e le sindromi mielodisplastiche. La diagnosi di MDS e JMML, basata principalmente su caratteristiche morfologiche, è molto difficile; tuttavia i nuovi criteri diagnostici recentemente introdotti nella classificazione OMS ne hanno facilitato la diagnosi. Attualmente la prognosi sull’ IPSS (International Prognostic Scoring System) dell’ adulto, un sistema di assegnazione dei pazienti a diverse fasce di rischio basato sulla percentuale di blasti nel midollo osseo, presenza o meno di citopenia e dati di citogenetica, mostra delle limitazioni quando applicato alle MDS e JMML pediatriche, riconducibile alle differenze esistenti tra le malattie mieloproliferative dell’adulto e del bambino. Nuovi markers biologici sono, perciò, necessari per migliorare non solo la diagnosi ma anche la prognosi di queste malattie. In questo studio abbiamo impiegato le più recenti tecnologie (i.e. l’analisi dell’ espressione genica, il sequenziamento di ultima generazione e la citofluorimetria per l’ identificazione dello stato di fosforilazione) non solo per fornire dei nuovi strumenti per la diagnosi e la prognosi da affiancare alle tecniche gold-standard ma anche per individuare nuovi processi biologici alterati in queste malattie. Mediante lo studio dell’espressione genica, abbiamo identificato la presenza di due sottogruppi con un diverso andamento clinico sia nelle MDS che nelle JMML. Abbiamo individuato i pazienti MDS con un più alto rischio di evoluzione in LAM e classificato i pazienti JMML in due gruppi con diversa prognosi; l’analisi dell’espressione genica nelle JMML è risultata essere uno strumento in grado di superare per valore prognostico tutti i criteri clinici attualmente impiegati. Inoltre, l’analisi del profilo d’ espressione genica nelle MDS ha permesso di individuare nuovi geni target coinvolti nella progressione verso la LAM. Al fine di fornire, poi, un nuovo strumento per la diagnosi di JMML abbiamo sviluppato un semplice algoritmo per la diagnosi di JMML basato sulla percentuale di cellule positive per STAT5 fosforilato in citofluorimetria. Abbiamo valutato, poi, la possibilità di applicare la tecnologia del sequenziamento di ultima generazione (ultra deep sequencing) per l’ identificazione della quantità di mutazioni presente nel midollo delle JMML. Infine, abbiamo riportato i dati relativi all’analisi di due gemelli concordanti con diagnosi di JMML al fine di fornire nuovi dati per la comprensione della patogenesi di questa malattia. In conclusione, abbiamo potuto dimostrare come l’impiego dello studio dell’espressione genica, del sequenziamento di ultima generazione e della citofluorimetria per l’identificazione di STAT5 fosforilato siano nuovi e validi strumenti per la prognosi e la diagnosi di queste rare malattie pediatriche.