Investigación Translacional en Farmacoterapia

Eloisa Jantus Lewintre

Laboratorio Oncología Molecular

Servicio Oncología Médica

Dpto Biotecnología

CIBERONC

Investigación traslacional

• Qué …?

• Dónde …?

• Cómo … ?

Investigación traslacional

• Qué …?

• Dónde …?

• Cómo … ?

Investigación traslacional en Oncología: Ejemplo Cáncer de Pulmón

Reck et al, Lancet 2013

Qué …?

TIPOS DE BIOMARCADORES

• Diagnóstico • Pronóstico “efecto del tumor sobre la superv. del pte” • Predictivo “efecto del fármaco sobre la respuesta tumoral”

Qué …?

6 Chin, L. & Gray, J. Insight Nature 2008)

BIOMARCADORES: Qué alteraciones buscamos? Qué …?

BIOMARCADORES: Qué alteraciones y cuántas buscamos?

Alexandrov L, Nature 2013

Qué …?

De 2 a 8 mutaciones “driver” por tumor Dada su heterogeneidad involucra 140 genes (driver genes)

Vogelstein B.- Cancer Genome Landscape, Science 2013

CANCER LANDSCAPE Small number of “mountains”: genes altered in a high % of tumors Larger number of “hills”: genes altered infrequentely in a low % of tumors

GENOMAS DEL CÁNCER: nos dan mucha información -> complejos, pero ….

BIOMARCADORES: Qué alteraciones y cuántas buscamos? Qué …?

Lung cancer EGFR mutation

Predictive biomarker for EGFR-TKI therapy

Single biomarker

Single biomarkers vs. signatures

BIOMARCADORES: Que alteraciones buscamos? Qué …?

Wild-type EGFR Intrinsic mutant EGFR

K K K K

EGF

PI3K/AKT

STAT3

MAPK PI3K/AKT

STAT3

MAPK

3 angiogenic genes

Sanmartin et al, Ann Surg Oncol 2014

Signature

Usó et al, Oncoimmunology 2017

Investigación traslacional

• Qué …?

• Dónde …?

• Cómo … ?

11

Acidos nucleicos

Proteinas Lipidos, Metabolitos

Muestra de tejido tumoral

Dónde buscar? Dónde …?

THE TISSUE IS THE ISSUE

Las biopsias (FFPE) se consideran el estándar para las pruebas moleculares en la oncología

de precisión

Sin embargo, en la práctica tiene algunas limitaciones

Dónde …? Dónde buscar?

Limitaciones ...

Obtain tumor tissue block

Manual micro-dissection

DNA isolation & purification

Assessment of DNA quantity

Assessment of gene status

Treatment decision

Invasive procedure Selection bias

Tumor heterogeneity

Tissue not always accessible

Archival tissue

Static, potentially outdated mutation profile, often degraded or unavailable

Lo Frecuente Una Rareza

Dónde …?

Una biopsia líquida puede ser cualquier fluido biológico, como la sangre, orina, ascitis, líquido pleural, etc ., en el cual pueda determinarse un biomarcador y que al igual que en una biopsia de tejido, es representativa del tejido/s en el

que ese biomarcador se ha producido

NECESIDAD de NUEVAS

ESTRATEGIAS

BIOPSIA LÍQUIDA Dónde …?

Siravegna et al , Nat Rev Clin Oncol , 2017

BIOPSIA LIQUIDA: Ventajas

HETEROGENEIDAD MONITORIZACION

Dónde …?

• Existe una gran proporción de DNA no tumoral circulando en el plasma, y solo pequeñas cantidades de ctDNA (que puede contener mutaciones)

• La cantidad de ctDNA en plasma puede variar, dependiendo de:

- Tipo de tumor - Estadio tumoral (localizado, diseminado) - Carga tumoral

SE REQUIEREN TECNICAS DE GRAN SENSIBILIDAD

BIOPSIA LIQUIDA: Limitaciones Dónde …?

Investigación traslacional

• Qué …?

• Dónde …?

• Cómo … ?

Tecnologías para él análisis de biomarcadores Cómo …?

Diaz and Bardelli.- J Clin Oncol 2014

Metodologías

Cómo …?

+++ sensibilidad

+++ información

Camps & Jantus Lab, 2016

NGS: que tipo de información genera??

Nuestra experiencia

Tratamientos dirigidos/ fármacos aprobados

EECC

MOLECULAR TUMOR BOARD

Cómo …?

Heitzer, Clin Chem 2015

BIOPSIA LÍQUIDA: Aproximaciones metodológicas Cómo …?

Tumor DNA

Normal DNA

Tumor DNA

Normal DNA

Ejemplo Cáncer de pulmón

EGFR

Cómo lo hacemos ??

EGFR-TKI (1º generación) EGFR-TKI(3º generación)

Diagnóstico

RP Progresión

% a

lelo

mu

tan

te

Jantus & Camps Lab, 2017

CASO 1: EGFR mut +

EGFR mut +L858R

NGS

NGS

EGFR mut +L858R PI3K mut +

EECC

Cómo lo hacemos ?? Ejemplo Cáncer de pulmón

ALK

TKI (1º generación, Crizotinib) Jantus & Camps Lab

CASO 2: ALK + (traslocación EML4-ALK)

Diagnóstico: Junio 2016

06/2016 Varón, 47 años, fumador. CPNM, estadio IV, Mtx óseas, y ganglionares ALK + por IHC y FISH

Cómo lo hacemos ??

Traslocacion EML4-ALK

TKI (1º generación, Crizotinib)

Jantus & Camps Lab

CASO 2: ALK + (traslocación EML4-ALK)

Traslocacion EML4-ALK

Jantus & Camps Lab

CASO 2: ALK + (traslocación EML4-ALK)

TKI (1º generación, Crizotinib)

TKI(2º generación, Brigatinib (EECC)

Jantus & Camps Lab

CASO 2: ALK + (traslocación EML4-ALK)

PD

TKI (1º generación, Crizotinib)

Ante PD, se cambia a TKI de 2º generación

TKI(2º generación, Brigatinib (EECC)

Jantus & Camps Lab

CASO 2: ALK + (traslocación EML4-ALK)

PD

TKI (1º generación, Crizotinib)

ALK+ platelets

Guardant 360

La lesión de mandíbula aumenta de tamaño

3 mutaciones de resistencia a Crizotinib y Brigatinib detectadas

CASO 2: ALK + (traslocación EML4-ALK)

TKI(2º generación, Brigatinib (EECC)

Jantus & Camps Lab

CASO 2: ALK + (traslocación EML4-ALK)

PD

TKI (1º generación, Crizotinib)

ALK+ platelets

La lesión de mandíbula aumenta de tamaño

Guardant 360

TKI(3º generación, Lorlatinib)

SD

2D cultures

3D cultures Tumorspheres

Drug Screening

Cultivos 3D - organoides Cómo lo hacemos ??

Modelo in vivo

Plataforma para probar nuevas estrategias terapéuticas

Intervenciones terapéuticas en quienes se puedan beneficiar

Eficacia

Eficiencia No emplear recursos en quienes no se van a

beneficiar

Investigación Traslacional Evitar efectos secundarios a quienes no se

van a beneficiar Seguridad

CONCLUSIONES

Molecular Oncology Lab

Carlos Camps Eloisa Jantus-Lewintre Silvia Calabuig-Fariñas Rafael Sirera Cristóbal Aguilar Sandra Gallach Eva Escorihuela Alejandro Herreros Franklin Herrera Elena Duréndez Héctor Amado Marais Mosqueda Andrea Moreno Feiyu Zhang Ning Dong