Evaluation of the primitive fraction by functional in vitro assays at the RNA and DNA level represents a novel tool for complementing molecular monitoring in chronic myeloid leukemia

Abstract

Quantification of BCR-ABL1 mRNA levels in peripheral blood of chronic myeloidleukemia patients is a strong indicator of response to tyrosine-kinase inhibitors (TKI)treatment. However, additional prognostic markers are needed in order to better classify patients. The hypothesis of leukemic stem cells (LSCs) heterogeneity and persistence, suggests that their functional evaluation could be of clinical interest. In this work, we assessed the primitive and progenitor fractions in patients at diagnosis and during TKI treatment using functional in vitro assays, defining a ?functional leukemic burden? (FLB). We observed that the FLB was reduced in vivo in both fractions upon treatment. However, different FLB levels were observed among patients according to their response to treatment, suggesting that quantification of the FLB could complement early molecular monitoring. Given that FLB assessment is limited by BCR-ABL1 mRNA expression levels, we developed a novel detection method of primitive cells at the DNA level, using patient-specific primers and direct nested PCR in colonies obtained from functional in vitro assays. We believe that this methodcould be useful in the context of discontinuation trials, given that it is unknown whether the persistent leukemic clone represents LSCs, able to resume the leukemia upon TKI removal.Fil: Ruiz, María Sol. Fundación Cáncer. Centro de Investigaciones Oncológicas; ArgentinaFil: Sanchez, María Belén. Fundación Cáncer. Centro de Investigaciones Oncológicas; Argentina. Argenomics; ArgentinaFil: Gutierrez, Leandro German. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; Argentina. Instituto Alexander Fleming, Bs. As.; ArgentinaFil: Koile, Daniel Isaac. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigación en Biomedicina de Buenos Aires - Instituto Partner de la Sociedad Max Planck; ArgentinaFil: Yankilevich, Patricio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigación en Biomedicina de Buenos Aires - Instituto Partner de la Sociedad Max Planck; ArgentinaFil: Mosqueira, Celeste. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital General de Agudos "Ramos Mejía"; ArgentinaFil: Cranco, Santiago. Fundaleu; ArgentinaFil: Custidiano, María del Rosario. Hospital Italiano de La Plata; ArgentinaFil: Freitas, Josefina. Provincia de Buenos Aires. Hospital Nacional Profesor A. Posadas; ArgentinaFil: Foncuberta, Cecilia. Instituto Alexander Fleming; ArgentinaFil: Moiraghi, Beatriz. Fundación Cáncer. Centro de Investigaciones Oncológicas; ArgentinaFil: Pavlovsky, Carolina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; ArgentinaFil: Pérez, Mariel Ana. Fundación Cáncer. Centro de Investigaciones Oncológicas; ArgentinaFil: Ventriglia, Verónica. Provincia de Buenos Aires. Hospital Nacional Profesor A. Posadas; Argentina; ArgentinaFil: Sánchez Ávalos, Julio César Américo. Instituto Alexander Fleming; ArgentinaFil: Mordoh, Jose. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Fundación Cáncer. Centro de Investigaciones Oncológicas; ArgentinaFil: Larripa, Irene Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Córdoba. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología; ArgentinaFil: Bianchini, Michele. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Fundación Cáncer. Centro de Investigaciones Oncológicas; Argentin