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Atualmente, muitos estudos são realizados com o intuito de compreender como a mutação JAK2 V617F pode desencadear doenças fenotipicamente distintas.

Uma hipótese para esse entendimento postula que o fenótipo da doença depende da natureza da célula progenitora afetada pela mutação. Os fenótipos de PV, TE e MF variam pela extensão com que as linhagens eritrocitárias, megacariocíticas ou granulocíticas estão envolvidas (Spivak, 2004). Na PV há aumento proeminente de massa eritrocitária, enquanto em TE a contagem de plaquetas aumenta dramaticamente (Pahl, 2000). Em MF, a hiperproliferação de células mieloides

Introdução

19 e megacariocíticas na medula óssea estimula a proliferação de fibroblastos residentes, levando à deposição de colágeno e fibrose da medula óssea (Pahl, 2000). Poderia-se, portanto, especular que a clínica destas doenças é determinada pela capacidade da célula progenitora afetada pela mutação se diferenciar nas diversas linhagens. No entanto, essa hipótese parece ser pouco provável, uma vez que evidências recentes demonstram que ao menos em PV e MF, a célula mutada tem caráter multipotencial (Jamienson et al, 2006; Delhomeau et al, 2007).

Outra hipótese é que o nível da atividade quinase gerada pela mutação determina o perfil da doença. Esta segunda hipótese sugere que baixos níveis de atividade quinase favorecem um fenótipo megacariocítico originando a TE, e altos níveis um fenótipo eritroide originando a PV. A atividade quinase sustentada pela mutação, dependendo do nível e tempo de exposição, leva à MF (Delhomeau et al, 2006; Villeval et al, 2006). Diversas evidências parecem suportar esse mecanismo proposto como experimentos em modelos animais e análises de zigose em pacientes. Em camundongos irradiados que tiveram seu sistema hematopoético reconstituído por células com uma alta expressão de JAK2 V617F, observou-se rápido aparecimento de eritrocitose e, após alguns meses de exposição, aparecimento de MF, mimetizando a evolução natural da doença no homem (Lacout et al, 2006; Wernig et al, 2006). Ainda, trombocitose transitória só foi observada no grupo que expressava baixos níveis de

JAK2 V617F (Lacout et al, 2006).

Já em pacientes com NMP, a zigose parece ter papel importante na determinação do fenótipo. A homozigose aumenta a atividade quinase mutada não só por duplicação gênica decorrente de recombinação mitótica, como provavelmente também pela falta de competição com a proteína selvagem, sendo assim, o clone homozigoto teria uma vantagem proliferativa (Delhomeau et al, 2006). Contudo, em alguns pacientes com PV observou-se transição de uma população mista heterozigota/homozigota para uma população predominantemente homozigota (Scott et al, 2006; Passamonti ET al, 2006). Quantificações de JAK2 V617F em NMP mostraram que a grande maioria de pacientes com TE é heterozigota para a mutação (93-100%), enquanto 28% (21-35%) dos pacientes com PV e 14% de pacientes com MF (0-21%) são homozigotos (Tefferi & Pardanani, 2006). A avaliação clínica dos pacientes com NMP à luz dessas observações indica que pacientes com TE positivos para a mutação

20 podem ser vistos como uma manifestação incompleta de PV. Quando comparados a pacientes com TE JAK2 V617F negativos, a mutação confere à TE características de PV, incluindo nível aumentado de hemoglobina e resposta similar ao tratamento (Campbell, 2005). Em PV, observou-se que pacientes homozigotos apresentaram níveis de hemoglobina e taxas de transformação fibrótica maiores que pacientes heterozigotos para a mutação (Tefferi et al, 2006). Ainda, pacientes com fibrose apresentaram maior quantidade de alelo mutado que indivíduos sem fibrose. Pacientes com PV, cuja doença evoluiu para MF apresentam granulócitos predominantemente homozigotos, sugerindo que altos níveis de atividade JAK2 quinase poderiam levar à fibrose. Assim, sugere-se que PV, TE e MF podem ser interpretadas como etapas diferentes da mesma doença, cujo processo se inicia pela mutação em heterozigose levando à TE e, sendo a progressão para PV e MF regulada por eventos que aumentam a atividade quinase e pelo tempo de exposição (Delhomeau et al, 2006; Villeval et al, 2006). Nota-se também que este modelo é compatível com o padrão geral de evolução clínica, severidade e prevalência das três doenças. Entre os eventos que aumentam a atividade JAK2 V617F pode estar a duplicação do alelo mutado por recombinação mitótica, trissomia 9p, ou outros, como desregulação de fosfatases (Xu et al, 2003), proteínas supressoras de sinalização de citocinas (SOCS) (Hookhan et al, 2007) e polimorfismos ou mutações em receptores de citocinas (Moliterno et al, 2004). Neste sentido, parece haver uma sobreposição entre as hipóteses "nível de atividade

JAK2 V617F” e "eventos adicionais e/ou alternativos" para explicar a diversidade clínica

em NMP (Delhomeau et al, 2006; Villeval et al, 2006).

Uma terceira hipótese considera que eventos alternativos e/ou adicionais podem ser responsáveis pela variedade clínica ou mesmo preceder a mutação. Segundo esta hipótese, outros eventos que não a mutação JAK2 V617F podem determinar o fenótipo final da doença ou mesmo preceder a mutação. De uma forma geral, o contexto genético parece influenciar no desenvolvimento da doença induzida pela mutação, como observado em diferentes linhagens de camundongos irradiados que tiveram seu sistema hematopoético reconstituído por células JAK2

V617F. Sugere-se também que o sexo poderia ser outro fator, pois nota-se que TE é

mais comum em mulheres e PV em homens (Campbell et al, 2005). Ainda, pacientes com MF apresentam alta frequência de anormalidades cromossômicas (Bench & Pahl, 2005), que poderiam contribuir para o fenótipo da doença. De outro modo, um estudo

Introdução

21 com NMP familiais mostra também que, nesses casos, a mutação JAK2 V617F é adquirida, sugerindo assim haver fatores genéticos anteriores, precedendo e favorecendo a ocorrência da mutação (Bellanni et al, 2006). A observação de clones leucêmicos JAK2 V617F negativos em pacientes com NMP JAK2 V617F positivos indica que a mutação pode não ser o evento clonogênico inicial da doença (Campbell et al, 2006; Teocharides et al, 2007).

A hipótese atualmente mais aceita para explicar os efeitos de JAK2

V617F prediz que a proteína mutante interage com receptores normalmente ligados por JAK2, ou seja, receptor da eritropoetina (EPOR), receptor da trombopoetina (TPOR ou

Mpl), receptor do fator estimulador de colônia granulócito-específica (G-CSFR), entre outros, e que estes complexos são as entidades constitutivamente ativas no processo de proliferação celular (Staerk et al, 2007).

Apesar desses estudos indicarem que há uma interação diferencial da proteína JAK2 mutada com os receptores expressos nas diferentes linhagens hematopoéticas, ainda permanece desconhecido o papel da relação entre JAK2 V617F e receptores transmembrana no desenvolvimento de PV, TE e MF.

Estudos recentes mostraram que a mutação JAK2 V617F ocorre ou adquire vantagem seletiva em um haplótipo JAK2 específico. Em 2009, Jones e colaboradores demonstraram que a mutação JAK2 V617F ocorre com mais frequência em pacientes com um haplótipo JAK2 constitucional específico, que pode ser herdado, designado como 46/1. O grupo analisou os polimorfismos de base única (SNP) próximo ou dentro do JAK2, utilizando pacientes com tumores mieloproliferativos, nos quais muitas células neoplásicas apresentavam JAK2 V617F. Dos 142 alelos analisados que abrigavam a mutação V617F, 109 tinham exatamente o mesmo haplótipo. O haplótipo 46/1 esteve significativamente mais frequente em pacientes com NMP JAK2 V617F positivo do que em pacientes saudáveis utilizados como controle. Os autores observaram que a associação do haplótipos 46/1 ao JAK2 V617F foi vista em todos os três tipos de doença quando comparados aos controles saudáveis: 192 pacientes com PV, 78 com TE e 41 com MF.

22 Outro estudo recente realizado por Olcaydu e colaboradores (2009) demonstrou que 93 dos 109 indivíduos que eram heterozigotos para o SNP rs12343867 no JAK2 desenvolveram a mutação JAK2 V617F no gene que continha o alelo C neste SNP. Análises adicionais compararam indivíduos com tumores mieloproliferativos que eram positivos ou negativos para a mutação JAK2 V617F. Os pacientes que eram homozigotos ou heterozigotos para o alelo C do SNP rs12343867 tiveram uma maior probabilidade de serem positivos para JAK2 V617F do que pacientes homozigotos para o alelo T. Isto indica que um haplótipo JAK2 específico confere susceptibilidade aos tumores mieloproliferativos com JAK2 V617F positivo. É válido observar que o alelo C deste SNP é parte do haplótipo 46/1 destacado pelo trabalho de Jones e colaboradores (2009). Além disso, Olcaydu e colaboradores (2009) demonstraram uma associação significativa entre alelos específicos dos quatro SNPs nos tumores mieloproliferativos com JAK2 V617F negativo e JAK2 V617F positivo. Dessa forma, foi demonstrado que um haplótipo JAK2 comum adquiriu preferencialmente a mutação V617F, sugerindo que os loci de susceptibilidade ao câncer podem portar mutações somáticas que provocam a doença.

Kilpivaara e colaboradores (2009) demonstraram que o maior risco de tumores mieloproliferativos entre membros da família do paciente apoia a possibilidade de que alguns loci herdados geneticamente predisponham aos tumores mieloproliferativos. Utilizando os dados do genoma da estrutura do SNP de pacientes com PV ou TE, o estudo identificou quatro SNP que eram significativamente mais presentes nesses pacientes, um desses SNP no locus JAK2 foi o rs10974944. A análise genética de 324 pacientes com PV, TE ou MF determinou que o alelo G (GG ou CG) foi o mais comum em pacientes com mielofibrose primária quando comparados aos controles. O alelo G do SNP rs10974944 foi um constituinte do haplótipo 46/1 no trabalho de Jones e colaboradores (2009) e estava entre os quatro SNP no haplótipo

JAK2 comum, haplótipo esse no qual se observou aquisição preferencial da mutação V617F. É interessante notar que no estudo de Kilpivaara e colaboradores (2009) foi

observado que o alelo G é o mais comum na PV do que na TE. A variação nos alelos deste SNP foi fortemente associada à PV e menos fortemente à TE.

Esses últimos trabalhos sugerem que o haplótipo pode conferir uma propriedade de hiper-mutabilidade no locus JAK2. Nesta situação, indivíduos com o

Introdução

23 haplótipo de risco teriam mais mutações no JAK2. Existe também a possibilidade de que todos os haplótipos sejam igualmente suscetíveis à mutação JAK2 V617F, mas as células nas quais a mutação JAK2 V617F chega ao haplótipo de risco ganham uma maior vantagem seletiva (figura 8).

Figura 8 – Representação esquemática das hipóteses do surgimento da mutação JAK2 V617F.