Nel 1981 Shih et al [37] identificarono con esperimenti di mutagenesi nel ratto il gene ortologo di HER2 denominato neu, in cui una mutazione puntiforme determinava una sostituzione aminoacidica da valina a acido glutammico (V664G) nella porzione transmembrana della proteina. La proteina così mutata acquisiva capacità di formare dimeri con conseguente attivazione della stessa in seguito alla fosforilazione di tirosine presenti nella porzione citoplasmatica e conferiva capacità trasformante a cellule della cresta neurale, provocando l'insorgenza di neuroblastomi. Esperimenti di mutagenesi in vitro hanno confermato che la stessa sostituzione aminoacidica nel gene umano ha attività tumorigenica; essa richiede però due mutazioni puntiformi adiacenti invece che una sola e non è mai stata descritta in tumori umani. L'amplificazione genica di HER2 con conseguente iper-espressione proteica è invece un fenomeno molto comune, soprattutto nei carcinomi mammari, in cui si verifica nel 25% dei casi [38]. Il potere trasformante dell'iper-espressione di HER2 è stato confermato da esperimenti sulla linea cellulare di fibroblasti murini NIH3T3 [39,40].Nei modelli animali costituiti da topi transgenici che esprimono alti livelli di HER2 è stata osservata l'insorgenza di tumori mammari con alta penetranza; a differenza dei topi transgenici che esprimono HER2 con la mutazione V664G questi tumori non coinvolgono l'intera mammella, ma hanno origine focale e un periodo di latenza variabile.Rispetto alle cellule normali le cellule neoplastiche presentano una maggior fosforilazione del dominio tirosin-chinasico e, nel 65% dei casi, presentano una delezione di 5-12 aminoacidi situati nella regione extracellulare prossimale al dominio transmembrana. In tutti i casi i tumori nei topi transgenici presentano attivazione tirosinchinasica di HER2 [41,42]. Queste evidenze sperimentali suggeriscono che l'iperespressione di HER2 conseguente ad amplificazione genica sia un meccanismo necessario, ma non sufficiente per la trasformazione tumorale di cellule mammarie. I principali meccanismi descritti in letteratura che, associati all'amplificazione genica, comportano un aumento della capacità della molecola di formare dimeri o di autofosforilarsi sono:• la presenza di mutazioni del dominio tirosin-chinasico: recentemente sono state riportate mutazioni puntiformi attivanti del dominio tirosin-chinasico in carcinomi polmonari [43,44], gastrici, colici e mammari [45]. Esse corrispondono a quelle osservate nel dominio tirosinchinasico di EGFR. Al momento non è ancora possibile attribuire un significato clinico e prognostico a queste mutazioni, poiché in letteratura esiste un solo caso di cui è valutata, oltre alla presenza di mutazioni, l'amplificazione genica di HER2 e la risposta clinica ad una terapia mirata • lo splicing alternativo dell'mRNA con delezione dell'esone 16; la proteina risultante (ΔHER2) è priva di una sequenza aminoacidica di 16 aminoacidi (632-648) della regione extracellulare prossima al dominio transmembrana, che include gli aminoacidi deleti nei tumori murini. A differenza del trascritto che include anche l'esone 16 (HER2 Wild Type, WT) ΔHER2 è in grado di indurre la trasformazione neoplastica nella linea cellulare di fibroblasti murini NIH3T3 [46].• il distacco del dominio extracellulare in seguito all'azione di proteasi. La porzione residua, detta p95, è costituita dal dominio transmembrana e dalla porzione intracellulare e presenta una attività tirosin-chinasica intrinseca [47,48]. Questo fenomeno è stato descritto in circa il 30% dei carcinomi mammari con amplificazione di HER2 ed è associato ad una prognosi peggiore [46]. Un recente lavoro ha identificato in ADAM10 la proteasi responsabile del distacco del dominio extracellulare di HER2 [49].