A Leucemia Mieloide Aguda (LMA) é uma neoplasia originada a partir da expansão clonal de blastos da linhagem mieloide em medula óssea, sangue periférico e outros tecidos. Entre as mutações mais frequentemente detectadas nas LMAs, se encontra a mutação do tipo duplicação interna em tandem (FLT3-ITD) que é detectada em aproximadamente 25% dos pacientes adultos. Esta mutação no receptor de tirosina quinase FLT3 é uma inserção de 3 a 400 pares de base na região juxtamembrana do receptor, a qual é responsável pelo controle da atividade enzimática dos domínios tirosina quinase. Quando esta mutação se encontra presente, a região juxtamembrana perde a capacidade de controlar a ativação dos domínios tirosina quinase e o receptor fica constitutivamente ativo conferindo uma vantagem proliferativa ao clone leucêmico. Esta mutação é considerada de mal prognóstico e já foram desenvolvidos inibidores de tirosina quinase específicos para o receptor FLT3 (FLT3 TKI). Porém, os resultados dos primeiros ensaios clínicos não apresentaram a efetividade esperada e continua a busca de novas combinações de drogas que contribuam a aumentar a efetividade destes inibidores. É por isso que este trabalho teve por objetivo testar a combinação de FLT3 TKIs com o ácido trans-retinoico (ATRA) já aplicado no tratamento da Leucemia Promielocítica Aguda (LPA) com PML-RARA. A combinação de FLT3 TKIs com ATRA induziu a morte celular programada de forma precoce tanto na linhagem de LMA MV4-11 como na MOLM-13. Esta morte celular observada foi inibida com pré- tratamento com inibidor de caspases QVD. O tratamento combinado in vivo em camundongos Nod Scid Gamma (NSG) transplantados com células MOLM-13, aumentou a sobrevida dos animais e diminuiu a percentagem de células CD45 humanas em medula óssea, baço e sangue periférico. No seu conjunto, nossos dados sugerem que o ATRA aumenta o efeito citotóxico dos FLT3-TKIs. Este achado poderá ser relevante para o tratamento de pacientes com LMA portadores de mutaçãoes ITD no gene FLT3 / Acute Myeloid Leukemia (LMA) is hematological disease that arises from the clonal expansion of a myeloid blast in bone marrow, peripheral blood and other tissues. Among LMAs mutations most frequently detected, 25% of adult patients carry the FLT3-ITD mutation. This mutation is a pair base insertion of 3 to 400 in the juxtamembrane domain of the receptor and leads to the constitutive activation of the kinase domains. It gives the leukemic clone a proliferative advantage and it is associated with a bag prognosis. FLT3 tyrosine kinase inhibitors (FLT3 TKI) were already developed in order to improved patients\' treatment. However, results from the first clinical trials were not as promising as expected. Therefore, there is still room for testing new drug combinations that could improve FLT3 TKIs efficacy. The main objective of this work was to test FLT3 TKIs in combination with all-trans retinoic acid (ATRA) already used in Acute Promyelocytic Leukemia (APL) with PMLRARA treatment. The combination of FLT3-TKIs and ATRA induced early programmed cell death in both the MV4-11 and MOLM-13 LMA lines. This early cell death was inhibited with QVD caspase inhibitor pre-treatment. In vivo combined treatment in Nod Scid Gamma (NSG) mice transplanted with MOLM-13 cells, increased animals survival and decreased the percentage of human CD45 cells in bone marrow, spleen and peripheral blood. Taken together, our data suggest that ATRA increases the cytotoxic effect of FLT3- TKIs. This finding may be relevant for the treatment of patients with AML with ITD mutations in the FLT3 gene

As células-tronco mesenquimais (MSCs) da medula óssea compreendem uma população de células multipotentes com propriedades imunorreguladoras e capacidade de secreção de fatores de crescimento, desempenhando um papel fundamental na regulação da hematopoiese. À luz dessas propriedades, alguns estudos fornecem uma análise das relações estabelecidas entre células-tronco hematopoiéticas normais (HSCs) e MSCs quando expostas à cocultura. Jing et al. (Haematologica, 2010) demonstram neste tipo de arranjos de cocultura a geração de três populações distintas de células: células não aderentes (Fração A), células aderidas à superfície de MSCs (Fração B) e células abaixo das MSCs (Fração C). Além disso, dados recentes apontam para a associação da progressão da doença com a evidência de transferência de mitocôndrias funcionais (mt) e espécies reativas de oxigênio (ROS) das MSCs para as células leucêmicas. É teorizado como um mecanismo de MSCs, a fim de reduzir as espécies reativas de oxigênio (ROS). No entanto, os desempenhos diferenciais nesses processos de transferência entre MSCs normais e leucêmicas em sistemas de cocultura em cada uma dessas populações de células distintas não foram estabelecidos. As células leucêmicas (CD45+) têm um aumento de quase três vezes na proliferação em todas as três populações após a cocultura com MSCs leucêmicas, mas não após a cocultura com MSCs saudáveis. As células CD45+ da fração A têm uma baixa taxa de proliferação em cocultura com MSCs normais comparadas com as células leucêmicas. Em 5d, as MSCs leucêmicas (CD73+) aumentam 20 vezes a coloração de mitotracker em comparação com 3d, implicando que os blastos AML estimulam MSCs a produzir mais mt, embora os MSCs normais apresentem os mesmos níveis de mitotracker em 3 / 5d. Além disso, os níveis de mtROS diminuem em 10 vezes em 5d em comparação com 3d em leucemia, mas não em MSCs normais, sugerindo uma recuperação mediada por mt em MSCs leucêmicas após a cocultura. Finalmente, o ROS total diminui 2 vezes nas células CD45+ após cocultura com MSCs leucêmicas por 5d, mas não em contrapartida normal. Em essência, esses achados sugerem diferentes mecanismos de doação mitocondrial de MSCs para blastos LMA. Além disso, o estudo fornece um passo importante nacompreensão da natureza complexa do metabolismo do tumor, não apenas na célula maligna, mas também dentro do microambiente que a suporta. / Bone marrow mesenchymal stromal cells (MSCs) comprise a population of multipotent cells with immunoregulatory properties and the capability of secreting growth factors, playing a key role in the regulation of hematopoiesis. In light of these properties, some studies provide analysis of the relations established between normal hematopoietic stem-cells (HSCs) and MSCs when exposed to coculture. Jing et al. (Haematologica, 2010) demonstrate in these kind of coculture arrangements the generation of three distinct cells populations: non-adherent cells (supernatant), phasebright cells (adhered to the surface of MSCs) and phase-dim cells (beneath the MSCs). Furthermore, recent data pointed to the association of disease progression in AML with the evidence of functional mitochondria (mt), and reactive oxygen species (ROS) transference from MSCs to the blasts cells. It is theorized as a mechanism of MSCs in order to reduce the reactive oxygen species (ROS). Nevertheless, the differential performances in these transference process among normal and leukemic-MSCs in coculture systems in each of those distinct cells populations were not established. AML cells (CD45+) have an increase of almost 2.5-fold in proliferation in all of 03 populations after coculture with leukemic-MSCs but not after coculture with a normalMSCs. The CD45+ cells in phase-bright/dim have a low proliferation rate in coculture with normal-MSCs compared with the leukemic cells. In 5d, the leukemic-MSCs (CD73+) increase 20-fold the mitotracker staining compared with 3d, implying that AML blasts stimulate MSCs to produce more mt, albeit the normal-MSCs present the same mitotracker levels in 3/5d. Additionally, the mtROS levels decrease by 10-fold in 5d compared with 3d in leukemic, but not in normal-MSCs, suggesting mt mediated recover in leukemic-MSCs after coculture. Finally, total ROS decrease 2-fold in CD45+ cells after coculture with leukemic-MSCs for 5d, but not in normal counterpart. In essence, these findings suggest different mechanisms of mitochondrial donation from MSCs to AML blats. Moreover, the study provides an important step in the understanding of the complex nature of tumor metabolism, not only in the malignant cell, but also within the microenvironment which supports it.

Anemia aplástica adquirida (AAA) é doença rara e seu diagnóstico diferencial inclui a Síndrome mielodisplásica hipocelular (SMD-h). A evolução de AAA para SMD/LMA (Síndrome mielodisplásica/Leucemia mieloide aguda) ocorre em até 15% dos casos. Este estudo propõe-se a comparar parâmetros histológicos e imuno-histoquímicos de pacientes adultos e crianças com AAA que evoluíram e não para SMD/LMA. Seu objetivo é avaliar a ocorrência dos critérios morfológicos/imunofenotípicos nas biópsias de medula óssea do grupo pediátrico (<19 anos) com o grupo de adultos, comparar esses critérios associados à evolução para SMD/LMA nestes dois grupos e verificar se estes critérios superpõem-se àqueles descritos na literatura na SMD-hipocelular do adulto e, mais recentemente, na SMD pediátrica (Citopenia refratária da infância - CRI). Espera-se trazer uma contribuição para a discussão da intersecção entre essas entidades e a AAA, estudando essa \"zona cinzenta\" do ponto de vista dos pacientes com AAA, particularmente aqueles que progrediram para SMD/LMA. Foram analisadas, retrospectivamente, 118 biópsias de medula óssea ao diagnóstico de AAA, idiopática ou não, realizadas no Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo entre 1993 e 2012. O diagnóstico de AAA foi estabelecido de acordo com critérios clássicos. A evolução de AAA para SMD ou LMA foi considerada na presença de: disgranulopoese ou dismegacariopoese acentuadas, mais de 15% de sideroblastos em anel, blastos em sangue periférico ou mais de 5% de blastos na medula óssea ao mielograma e/ou à biópsia de medula óssea ou na presença de estudo citogenético (FISH ou cariótipo) da medula óssea, apresentando monossomia ou deleção do braço longo do cromossomo 7. Todas as biópsias foram submetidas à análise morfológica e imuno-histoquímica (MPO, Glicoforina A, Fator VIII, CD34, CD117 e Ki-67) por dois hematopatologistas sem conhecimento prévio da evolução dos pacientes. As variáveis qualitativas nominais foram analisadas pelo teste exato de Fisher para verificar se houve desproporção significativa entre os grupos. As variáveis qualitativas ordinais foram analisadas para a diferença entre os grupos pelo teste de Mann-Whitney. O nível de significância adotado foi 5% (p=0,05). A correlação entre os valores de celularidade geral das amostras e seu índice proliferativo foi avaliada pelo teste não paramétrico Rô de Spearman. Setenta e um pacientes (60,2%) eram do gênero masculino com mediana de idade 24,4 anos (mínimo de 7 meses até 76 anos), 42 do grupo pediátrico e 76 adultos, e tempo de seguimento de 5,1 anos (de 1 mês a 22,1 anos). Doze (10,2%) (seis em cada grupo) pacientes evoluíram para SMD/LMA. Avaliação dos parâmetros morfológicos e imuno-histoquímicos mostrou distribuição irregular do tecido hematopoético em 59 (50%) casos, mediana de celularidade geral de 10% (de 1% a 40%), distúrbio de maturação da série granulocítica (critério 1) em três (2,5%) casos, localização anormal da eritropoiese em 13 (11%) casos, agregados de pelo menos 20 precursores eritroides (critério 2), em 54 (45,7%) casos, presença de formas jovens eritroides (proeritroblastos) (critério 3) em 32 (27,1%) casos, aumento do número de mitoses dos elementos eritroides (critério 4) em 24 (20,3%) casos, displasia de megacariócitos (micromegacariócitos, megacariócitos bi ou multinucleados e elementos hipo ou monolobados) (critério 5) em 15 (12,7%) casos, localização anormal de megacariócitos em quatro (3,3%) casos, megacariócitos CD34-positivos não foram identificados, blastos CD34-positivos em 11 (9,3%) casos, reticulogênese discretamente aumentada (grau 1) em três (2,5%) casos e índice proliferativo (Ki-67) com mediana de 30 (de 0% a 90%). Critérios descritos por Bennett e Orazi sugestivos de SMD-h (critérios 1 e/ou 5) foram detectados em 16 (13,6%) casos. Critérios descritos por Baumann et al. sugestivos de SMD da infância (critérios 2 + 3 com ou sem 4) foram observados em 30 (25,4%) casos. Não houve diferença estatística nos achados morfológicos/imuno-histoquímicos entre a população total, adultos e crianças que evoluíram e que não evoluíram para SMD/LMA, incluindo a presença de critérios Bennett e Orazi para SMD-h do adulto. Houve diferença quanto aos critérios de Baumann et al. para CRI, e o grupo que não evoluiu para SMD/LMA apresentou com mais frequência os critérios do que o que evoluiu (p=0,036), ao contrário do previamente suposto. No entanto, ao testar esta hipótese no grupo adulto separado do pediátrico, a diferença estatística não foi comprovada. Houve uma correlação estatisticamente significante entre os valores da celularidade geral das amostras e seu índice proliferativo (p < 0,001). Pacientes adultos e pediátricos com AAA, incluindo os que evoluíram para SMD/LMA, têm características morfológicas/imuno-histoquímicas semelhantes. Algumas alterações descritas por Baumann et al. para SMD pediátrica são também encontradas em casos pediátricos e de adultos com AAA. Além disso, o índice proliferativo pode ser aumentado em casos de AAA, este dado não tem correlação com a evolução para SMD/LMA. Alterações morfológicas/imuno-histoquímicas em biópsias de medula óssea em AAA não identificaram um grupo com maior risco de progressão para SMD/LMA em nossa casuística / Acquired Aplastic Anemia (AAA) is a rare disease which progresses to MDS / AML in up to 15% of cases. When this happens, hematopathologists are asked whether the diagnosis of hypocellular Myelodisplastic Syndrome (h-MDS) would not have been confused morphologically with aplastic anemia. This study aims to identify morphological/immunophenotypical findings that could predict this adverse prognosis in adults and children ( < 19y) diagnosed as AAA and verify if those criteria match with the ones described in literature in adult h-MDS and, more recently, in pediatric MDS (Refractory cytopenia of childhood - RCC), contributing to the discussion of this \"grey zone\". We retrospectively analyzed 118 patients/bone marrow (BM) biopsies at the moment of AAA diagnosis at Clinical Hospital of São Paulo Medical School from 1993 to 2012. Diagnosis of AAA was carried out according to classical criteria. Evolution to MDS or AML was considered in the presence of at least one of the findings: significant dysgranulopoiesis or dysmegakaryocytopoiesis, more than 15% ring sideroblasts, blasts in peripheral blood or more than 5% blasts in bone marrow smear and/or biopsy, or in the presence of monosomy or deletion of the long arm of chromosome 7 by cytogenetic analysis (FISH or karyotype) of the BM. All biopsies were submitted to morphological and immunophenotypic (MPO, Glycophorin A, Factor VIII, CD34, CD117 and Ki67) evaluation by two hematopathologists without previous knowledge about the evolution of the patients. Nominal qualitative variables were analyzed by using Fisher\'s exact test to check significant disproportion between the groups. The ordinal qualitative variables were analyzed for differences between groups by Mann-Whitney test. The significance level was 5% (p = 0.05). The correlation between the overall cellularity values of the samples and their proliferative index was evaluated by nonparametric Spearman Rô test. Seventy-one (60,2%) were male, median age 24.4 years (7 months to 76 years old), 42 belongs to the pediatric group and 76 to the adults group. Median follow-up was 5.1y (range, 1 month to 22.1 years). Twelve patients (12%) (6 in each group) progressed to MDS/AML. Evaluation of morphological/immunohistochemical parameters showed irregular distribution of hematopoietic tissue in 59 (50%) cases, median BM overall cellularity of 10% (range, 1 to 40%), marrow dysgranulopoiesis (criteria 1) in 3 (2,5%) cases, abnormal localization of erythropoiesis in 13 (11%) cases, clusters of at least 20 erythroid precursors (criteria 2) in 54 (45.7%) cases, increased number of proerythroblasts (criteria 3) in 32 (27,1%) cases, increased number of mitoses of the erythroid elements (criteria 4) in 24 (20,3%) cases, marrow dysplasia of megakaryocytes (micromegakaryocytes , two or more separeted nuclei, small round nuclei) (criteria 5) in 15 (12,7%) cases, abnormal localization of megakaryocytes in 4 (3,3%) cases, CD34-positive megakaryocytes were not identified, CD34-positive blast cells (criteria 6) in 11 (9,3%) cases, increment in reticulin fibers in 3 (2,5%) cases, and median proliferative index (Ki-67) 30 (range, 0 to 90%). Criteria described by Bennett and Orazi suggestive of h-SMD (criteria 1 and/or 5) were detected in 16 (13,6%) cases. Criteria described by Baumann et al suggestive of childhood MDS (criteria 2 + 3 with or without 4) were observed in 30 (25.4%) cases. There was no statistical difference in morphological/immunohistochemical findings among total population, adults and children who developed and did not develop MDS/AML, including the presence of Bennett and Orazi criteria for h-MDS. Regarding Baumann et al criteria were more frequently identified in the group that did not progress to MDS/AML than the one that did (p=0,036), the opposite of what was expected. But when the criteria were tested in pediatric and adults\' groups separately, the statistical significance was no longer observed. There was a statistical significant correlation between the overall cellularity values of the samples and their proliferative index (p=0,001). Adult and pediatric patients with AAA, including those that progress to MDS/AML, have similar morphological/immunohistochemical characteristics. Some changes described by Baumann et al for pediatric MDS are also found in pediatric and adults\' cases with AAA. In addition, the proliferative index may be increased in cases of AAA and this finding has no correlation with progression to MDS/AML. Morphological/immunohistochemical changes in bone marrow biopsies in AAA have failed to identify a group at higher risk for progression to MDS/AML in our series

Anemia aplástica adquirida (AAA) é doença rara e seu diagnóstico diferencial inclui a Síndrome mielodisplásica hipocelular (SMD-h). A evolução de AAA para SMD/LMA (Síndrome mielodisplásica/Leucemia mieloide aguda) ocorre em até 15% dos casos. Este estudo propõe-se a comparar parâmetros histológicos e imuno-histoquímicos de pacientes adultos e crianças com AAA que evoluíram e não para SMD/LMA. Seu objetivo é avaliar a ocorrência dos critérios morfológicos/imunofenotípicos nas biópsias de medula óssea do grupo pediátrico (<19 anos) com o grupo de adultos, comparar esses critérios associados à evolução para SMD/LMA nestes dois grupos e verificar se estes critérios superpõem-se àqueles descritos na literatura na SMD-hipocelular do adulto e, mais recentemente, na SMD pediátrica (Citopenia refratária da infância - CRI). Espera-se trazer uma contribuição para a discussão da intersecção entre essas entidades e a AAA, estudando essa \"zona cinzenta\" do ponto de vista dos pacientes com AAA, particularmente aqueles que progrediram para SMD/LMA. Foram analisadas, retrospectivamente, 118 biópsias de medula óssea ao diagnóstico de AAA, idiopática ou não, realizadas no Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo entre 1993 e 2012. O diagnóstico de AAA foi estabelecido de acordo com critérios clássicos. A evolução de AAA para SMD ou LMA foi considerada na presença de: disgranulopoese ou dismegacariopoese acentuadas, mais de 15% de sideroblastos em anel, blastos em sangue periférico ou mais de 5% de blastos na medula óssea ao mielograma e/ou à biópsia de medula óssea ou na presença de estudo citogenético (FISH ou cariótipo) da medula óssea, apresentando monossomia ou deleção do braço longo do cromossomo 7. Todas as biópsias foram submetidas à análise morfológica e imuno-histoquímica (MPO, Glicoforina A, Fator VIII, CD34, CD117 e Ki-67) por dois hematopatologistas sem conhecimento prévio da evolução dos pacientes. As variáveis qualitativas nominais foram analisadas pelo teste exato de Fisher para verificar se houve desproporção significativa entre os grupos. As variáveis qualitativas ordinais foram analisadas para a diferença entre os grupos pelo teste de Mann-Whitney. O nível de significância adotado foi 5% (p=0,05). A correlação entre os valores de celularidade geral das amostras e seu índice proliferativo foi avaliada pelo teste não paramétrico Rô de Spearman. Setenta e um pacientes (60,2%) eram do gênero masculino com mediana de idade 24,4 anos (mínimo de 7 meses até 76 anos), 42 do grupo pediátrico e 76 adultos, e tempo de seguimento de 5,1 anos (de 1 mês a 22,1 anos). Doze (10,2%) (seis em cada grupo) pacientes evoluíram para SMD/LMA. Avaliação dos parâmetros morfológicos e imuno-histoquímicos mostrou distribuição irregular do tecido hematopoético em 59 (50%) casos, mediana de celularidade geral de 10% (de 1% a 40%), distúrbio de maturação da série granulocítica (critério 1) em três (2,5%) casos, localização anormal da eritropoiese em 13 (11%) casos, agregados de pelo menos 20 precursores eritroides (critério 2), em 54 (45,7%) casos, presença de formas jovens eritroides (proeritroblastos) (critério 3) em 32 (27,1%) casos, aumento do número de mitoses dos elementos eritroides (critério 4) em 24 (20,3%) casos, displasia de megacariócitos (micromegacariócitos, megacariócitos bi ou multinucleados e elementos hipo ou monolobados) (critério 5) em 15 (12,7%) casos, localização anormal de megacariócitos em quatro (3,3%) casos, megacariócitos CD34-positivos não foram identificados, blastos CD34-positivos em 11 (9,3%) casos, reticulogênese discretamente aumentada (grau 1) em três (2,5%) casos e índice proliferativo (Ki-67) com mediana de 30 (de 0% a 90%). Critérios descritos por Bennett e Orazi sugestivos de SMD-h (critérios 1 e/ou 5) foram detectados em 16 (13,6%) casos. Critérios descritos por Baumann et al. sugestivos de SMD da infância (critérios 2 + 3 com ou sem 4) foram observados em 30 (25,4%) casos. Não houve diferença estatística nos achados morfológicos/imuno-histoquímicos entre a população total, adultos e crianças que evoluíram e que não evoluíram para SMD/LMA, incluindo a presença de critérios Bennett e Orazi para SMD-h do adulto. Houve diferença quanto aos critérios de Baumann et al. para CRI, e o grupo que não evoluiu para SMD/LMA apresentou com mais frequência os critérios do que o que evoluiu (p=0,036), ao contrário do previamente suposto. No entanto, ao testar esta hipótese no grupo adulto separado do pediátrico, a diferença estatística não foi comprovada. Houve uma correlação estatisticamente significante entre os valores da celularidade geral das amostras e seu índice proliferativo (p < 0,001). Pacientes adultos e pediátricos com AAA, incluindo os que evoluíram para SMD/LMA, têm características morfológicas/imuno-histoquímicas semelhantes. Algumas alterações descritas por Baumann et al. para SMD pediátrica são também encontradas em casos pediátricos e de adultos com AAA. Além disso, o índice proliferativo pode ser aumentado em casos de AAA, este dado não tem correlação com a evolução para SMD/LMA. Alterações morfológicas/imuno-histoquímicas em biópsias de medula óssea em AAA não identificaram um grupo com maior risco de progressão para SMD/LMA em nossa casuística / Acquired Aplastic Anemia (AAA) is a rare disease which progresses to MDS / AML in up to 15% of cases. When this happens, hematopathologists are asked whether the diagnosis of hypocellular Myelodisplastic Syndrome (h-MDS) would not have been confused morphologically with aplastic anemia. This study aims to identify morphological/immunophenotypical findings that could predict this adverse prognosis in adults and children ( < 19y) diagnosed as AAA and verify if those criteria match with the ones described in literature in adult h-MDS and, more recently, in pediatric MDS (Refractory cytopenia of childhood - RCC), contributing to the discussion of this \"grey zone\". We retrospectively analyzed 118 patients/bone marrow (BM) biopsies at the moment of AAA diagnosis at Clinical Hospital of São Paulo Medical School from 1993 to 2012. Diagnosis of AAA was carried out according to classical criteria. Evolution to MDS or AML was considered in the presence of at least one of the findings: significant dysgranulopoiesis or dysmegakaryocytopoiesis, more than 15% ring sideroblasts, blasts in peripheral blood or more than 5% blasts in bone marrow smear and/or biopsy, or in the presence of monosomy or deletion of the long arm of chromosome 7 by cytogenetic analysis (FISH or karyotype) of the BM. All biopsies were submitted to morphological and immunophenotypic (MPO, Glycophorin A, Factor VIII, CD34, CD117 and Ki67) evaluation by two hematopathologists without previous knowledge about the evolution of the patients. Nominal qualitative variables were analyzed by using Fisher\'s exact test to check significant disproportion between the groups. The ordinal qualitative variables were analyzed for differences between groups by Mann-Whitney test. The significance level was 5% (p = 0.05). The correlation between the overall cellularity values of the samples and their proliferative index was evaluated by nonparametric Spearman Rô test. Seventy-one (60,2%) were male, median age 24.4 years (7 months to 76 years old), 42 belongs to the pediatric group and 76 to the adults group. Median follow-up was 5.1y (range, 1 month to 22.1 years). Twelve patients (12%) (6 in each group) progressed to MDS/AML. Evaluation of morphological/immunohistochemical parameters showed irregular distribution of hematopoietic tissue in 59 (50%) cases, median BM overall cellularity of 10% (range, 1 to 40%), marrow dysgranulopoiesis (criteria 1) in 3 (2,5%) cases, abnormal localization of erythropoiesis in 13 (11%) cases, clusters of at least 20 erythroid precursors (criteria 2) in 54 (45.7%) cases, increased number of proerythroblasts (criteria 3) in 32 (27,1%) cases, increased number of mitoses of the erythroid elements (criteria 4) in 24 (20,3%) cases, marrow dysplasia of megakaryocytes (micromegakaryocytes , two or more separeted nuclei, small round nuclei) (criteria 5) in 15 (12,7%) cases, abnormal localization of megakaryocytes in 4 (3,3%) cases, CD34-positive megakaryocytes were not identified, CD34-positive blast cells (criteria 6) in 11 (9,3%) cases, increment in reticulin fibers in 3 (2,5%) cases, and median proliferative index (Ki-67) 30 (range, 0 to 90%). Criteria described by Bennett and Orazi suggestive of h-SMD (criteria 1 and/or 5) were detected in 16 (13,6%) cases. Criteria described by Baumann et al suggestive of childhood MDS (criteria 2 + 3 with or without 4) were observed in 30 (25.4%) cases. There was no statistical difference in morphological/immunohistochemical findings among total population, adults and children who developed and did not develop MDS/AML, including the presence of Bennett and Orazi criteria for h-MDS. Regarding Baumann et al criteria were more frequently identified in the group that did not progress to MDS/AML than the one that did (p=0,036), the opposite of what was expected. But when the criteria were tested in pediatric and adults\' groups separately, the statistical significance was no longer observed. There was a statistical significant correlation between the overall cellularity values of the samples and their proliferative index (p=0,001). Adult and pediatric patients with AAA, including those that progress to MDS/AML, have similar morphological/immunohistochemical characteristics. Some changes described by Baumann et al for pediatric MDS are also found in pediatric and adults\' cases with AAA. In addition, the proliferative index may be increased in cases of AAA and this finding has no correlation with progression to MDS/AML. Morphological/immunohistochemical changes in bone marrow biopsies in AAA have failed to identify a group at higher risk for progression to MDS/AML in our series

[ES] La leucemia mieloide aguda (LMA) se trata de un grupo heterogéneo de desórdenes hematológicos producidos por alteraciones genéticas en las células precursoras mieloides. Las mutaciones en la enzima Isocitrato deshidrogenasa 2 (IDH2) son unas de estas alteraciones. Las mutaciones más frecuentes en esta proteína afectan a las posiciones R140 y R172, provocando una ganancia de función con la producción del oncometabolito D-2-hidroxiglutarato (2-HG). A pesar de que ambas inducen la producción de 2-HG, la mutación R172 produce mayor cantidad de oncometabolito, presenta menos concurrencias con otras alteraciones genéticas y se asocia a una peor respuesta a la quimioterapia y un mayor riesgo de recaída. Los modelos de investigación han permitido conocer el papel de las mutaciones genéticas en el desarrollo de la enfermedad. A pesar de ello, es necesario desarrollar nuevos modelos que expresen de forma endógena estas mutaciones para estudiar en profundidad las vías moleculares afectadas. Por todo ello, en esta Tesis se han desarrollado nuevas estrategias de edición génica mediante el sistema CRISPR/Cas9 con el objetivo de desarrollar nuevos modelos in vitro e in vivo de mutaciones implicadas en LMA. Debido a la baja eficiencia de transfección de los plásmidos CRISPR en las líneas celulares leucémicas, el método más empleado para introducir los elementos CRISPR han sido principalmente vectores lentivirales. Para evitar los inconvenientes de este tipo de vectores, en esta Tesis se ha desarrollado una estrategia alternativa para la introducción de la nucleasa Cas9 y los guías CRISPR. El gen codificante de la Cas9 se introdujo en el genoma de células NB4 mediante transducción con lentivirus, generando una línea celular con expresión constitutiva de la nucleasa. Por otro lado, se desarrolló un sistema sencillo de producción de los guías CRISPR mediante PCR con los elementos esenciales para su expresión y la expresión del reportero GFP de forma opcional. Con el objetivo de optimizar la técnica y probar su eficiencia en distintas dianas se modificaron dos genes implicados en LMA. Estos fueron el gen IDH2, en el cuál se buscó introducir la mutación R172, y el gen MYBL2. Finalmente, las eficiencias de edición obtenidas se compararon con el uso de complejos de ribonucleoproteínas CRISPR, muy utilizados por su alta eficiencia. Mientras que los complejos de ribonucleoproteínas presentaron una mayor eficiencia de corte, la eficiencia de edición de la mutación R172 fue similar en ambas estrategias. Mediante secuenciación masiva se confirmó y caracterizó esta edición y se comprobó que la maquinaria de edición no había producido cortes inespecíficos en regiones similares del genoma. Por tanto, la nueva metodología desarrollada permitió editar de forma precisa líneas celulares leucémicas con eficiencias similares a otras técnicas CRISPR más extendidas y sin producir efectos inespecíficos no deseados. Por otro lado, gracias a la gran conservación evolutiva del gen IDH2, los residuos R140 y R172 se encuentran conservados en la proteína idh-2 de Caenorhabditis elegans. Se empleó la estrategia co-CRISPR para desarrollar y seleccionar cepas mutantes con las mutaciones ortólogas a R140 y R172, y una cepa con ambas mutaciones. A pesar de la conservación, no se observó el aumento del oncometabolito 2-HG esperado en las cepas mutantes en comparación con la cepa salvaje control N2. Un estudio exhaustivo de las vías implicadas nos serviría para desarrollar modelos de investigación con las alteraciones moleculares observadas en los pacientes. Para concluir, la estrategia desarrollada de introducción de elementos CRISPR en líneas celulares, junto a los modelos producidos en C. elegans, permitirán en futuros estudios investigar en detalle los efectos moleculares de mutaciones detectadas en pacientes de LMA, su implicación en el desarrollo y pronóstico de la LMA y comprender su papel en la estratificación de los pacientes. / [CA] La leucèmia mieloide aguda (LMA) es tracta d'un grup heterogeni de desordres hematològics produïts per alteracions genètiques en les cèl·lules precursores mieloides. Les mutacions en l'enzim Isocitrato deshidrogenasa 2 (IDH2) son d'aquestes alteracions. Les mutacions més freqüents en aquesta proteïna afecten a les posicions R1240 i R172, produint un guany de funció amb la producció de l'oncometabolit D-2-hidroxiglutarat (2-HG). A pesar que ambdues indueixen la producció de 2-HG, la mutació R172 produeix mes quantitat de oncometabolit, presenta menys co ocurrències con altres alteracions genètiques i s'associa a una pitjor resposta a la quimioteràpia i un major risc de recaiguda. Els models d'investigació han permés conéixer el paper de les mutacions genètiques en el desenvolupament de la malaltia. Malgrat això, és necessari desenvolupar nous models que expressen de manera endògena aquestes mutacions per a estudiar en profunditat les vies moleculars afectades. Per tot això, en aquesta Tesis s'han desenvolupat noves estratègies d'edició gènica mitjançant el sistema CRISPR/Cas9 amb l'objectiu de desenvolupar nous models in vitro i in vivo de les mutacions implicades en la LMA. Degut a la baixa eficiència de transfecció dels plasmids CRISPR en les línies cel·lulars leucèmiques, el mètode més emprat per a introduir els elements CRISPR han sigut principalment vectors lentivirals. Per a evitar els inconvenients d'aquesta mena de vectors, en aquesta Tesis s'ha desenvolupat una estratègia alternativa per a la introducció de la nucleasa Cas9 i els guies CRISPR. El gen codificant de la Cas9 es va introduir al genoma de cèl·lules NB4 mitjançant transducció amb lentivirus, generant una línia cel·lular amb expressió constitutiva de la nucleasa. D'altra banda, es va desenvolupar un sistema fàcil de producció dels guies CRISPR mitjançant PCR amb els elements essencials d'expressió i amb l'expressió del reporter GFP de manera opcional. Amb l'objectiu d'optimitzar la tècnica i provar la seua eficiència en diferents dianes es van modificar dos gens implicats en LMA. Aquests van ser el gen IDH2, en el qual es va buscar introduir la mutació R172, i el gen MYBL2. Finalment, les eficiències d'edició obtingudes amb la nova estratègia es van comparar amb l'ús de complexos ribonucleotproteïnes CRISPR, molt utilitzats per la seua alta eficiència. Mentre que els complexos de ribonucleoproteïnes van presentar una major eficiència de tall, l'eficiència d'edició de la mutació R172 va ser similar en les dues estratègies. Mitjançant seqüenciació massiva es va confirmar i caracteritzar aquesta edició i es va comprovar que la maquinària d'edició no havia produït talls inespecífics en regions similars del genoma. D'aquesta manera, la nova metodologia desenvolupada permet editar de manera precisa línies cel·lulars leucèmiques amb eficiències similars a altres tècniques CRISPR més esteses i sense produir efectes inespecífics no desitjats. D'altra banda, gràcies a la gran conservació evolutiva del gen IDH2, els residus R140 i R172 es troben conservats en la proteïna idh-2 de Caenorhabditis elegans. Es va utilitzar l'estratègia co-CRISPR per a desenvolupar i seleccionar ceps mutants amb les mutacions ortòlogues a R140 i R172, i un cep amb dues mutacions. Malgrat l'alta conservació, no es va observar l'augment del oncometabolit 2-HG esperat en els ceps mutants en comparació amb el cep salvatge control N2. Un estudi exhaustiu de les vies implicades ens serviria per a desenvolupar models d'investigació amb les alteracions moleculars observades en els pacients. Per a concloure, l'estratègia desenvolupada d'introducció d'elements CRISPR en línies cel·lulars, al costat dels models produïts en C. elegans permetran en estudis futurs investigar detalladament els efectes moleculars de mutacions detectades en pacients, la seua implicació en el desenvolupament i prognosi de la LMA i comprendre el seu paper en l'estratificació dels pacients. / [EN] Acute Myeloid Leukaemia (AML) is a heterogeneous group of haematological disorders caused by genetic alterations in myeloid precursors. Mutations in the Isocitrate dehydrogenase enzyme are among these alterations. The most frequent mutations in this protein affect R140 and R172 positions, leading to a gain of function with the production of the oncometabolite D-2-hydroxyglutarate (2-HG). Although both induce the 2-HG production, the R172 mutation generates greater amount of oncometabolite, has fewer co-occurrences with other genetic alterations and is associated with worse chemotherapy response and higher relapse risk. Research models have made possible to study the role of genetic mutations in disease development. Despite this progress, new models with endogenous expression of these mutations are needed to study in depth the molecular pathways involved. Therefore, in this Thesis we have developed new gene editing strategies using the CRISPR/Cas9 system with the aim of developing new in vitro and in vivo models of mutations involved in AML. Regarding in vitro model, due to the low transfection efficiency of CRISPR plasmids in leukemic cell lines, the most commonly method used for introducing CRISPR elements have been mainly lentiviral vectors. To avoid the disadvantages of this type of vectors, in this Thesis we have developed an alternative strategy for introducing Cas9 nuclease and CRISPR guides. The gene encoding the Cas9 was introduced into NB4 genome by lentiviral transduction producing a stable cell line that constitutively express the nuclease. On the other hand, a simple system for the production of CRISPR guides by PCR with essential elements of expression was developed and with GFP reporter expression optionally. In order to optimise the technique and test its efficiency in different targets, two genes involved in AML were modified. These were IDH2 gene, in which R172 mutation was introduced, and MYBL2 gene. Finally, editing efficiencies obtained with the new strategy were compared with CRISPR ribonucleoproteins methodology, widely used for its high efficiency. Whereas ribonucleoprotein complexes showed higher cut efficiencies, the efficiency of edition of R172 mutation efficiency was similar in both strategies. These results were validated and characterized by means of next generation sequencing, and no off-target effects were found. Therefore, the new developed methodology allows precise gene editing in leukemic cell lines with similar efficiencies with other popular CRISPR techniques and without off-target effects. On the other hand, thanks to the high evolutive conservation of IDH2 gene R140 and R172 residues are conserved in Caenorhabditis elegans idh-2 protein. The co-CRISPR strategy was used to produce and select mutant strains with ortholog mutations to R140, R172 and one strain with both mutations. Despite the high conservation, the expected increase in oncometabolite 2-HG concentration was not detected in mutant strains compared to the N2 wild type strain. A comprehensive study of the pathways involved would help us to develop a research model with molecular alterations noticed in patients. In conclusion, the new developed strategy for CRISPR elements introduction in cell lines, together with C. elegans models, will allow an in-depth research of molecular effect of mutations detected in patients, its implication in AML progression and prognosis and understand their role in patient stratification. / González Romero, E. (2022). Investigación de la Leucemia Mieloide Aguda mediante el desarrollo de modelos in vitro e in vivo [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/181891 / TESIS