Jesús Romero Fernández H.Universitario Puerta de Hierro

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1 Jesús Romero Fernández H.Universitario Puerta de Hierro

2 Índice Aspectos históricos Concepto Metodología Identificación marcador Validación Aplicación clínica potencial Virus Perfiles moleculares Epigenética

3 Aspectos históricos Regaud Irradiación testículos carnero Clasificación histológica. Paterson 1936 Embrionarios/linfomas adeno/epidermoides - sarcomas Métodos directos. Años 80 Cultivos celulares y citometría de flujo Determinación po2 intratumoral Técnicas de biología molecular. S. XXI Biomarcadores: perfiles moleculares o biológicos

4 Aspectos históricos Cultivos celulares Medición de radiosensibilidad intrínseca (fracción superviviente a 2 Gy (FS2) Ca cérvix, 19 p Citoqueratina -

5 Aspectos históricos Citometría de flujo Medición de la repoblación tumoral acelerada mediante la determinación del Tpot. P=0.06 Problemas - Dificultades técnicas - Baja reproducibilidad - Resultados inconsistentes Romero et al. Radiother Oncol 56(Supp 1):187, 2000

6 Concepto Biomarcador (NCI): molécula biológica que se encuentra en la sangre, otros fluidos corporales, o tejido que es un signo de una condición o enfermedad. Ensayo predictivo: aquel que se realiza con muestras biológicas procedentes del paciente, cuyo resultado se correlaciona significativamente con la respuesta a la radioterapia del tumor o tejido en estudio.

7 Concepto Marcadores pronósticos Identifican subgrupos de pacientes con diferente pronóstico Factores clínicos Marcadores predictivos Predicen respuesta individual a un tratamiento específico Factores moleculares y biológicos Heterogeneidad tumoral Modifican la orientación general del tratamiento Permite terapias individualizadas

8 Metodología Muestra paciente mrna cdna IHQ Microarray FISH qpcr Perfil molecular Alteración genes respuesta Radioresistencia Radiosensibilidad Sensibilidad quimioterápicos Tratamiento con fármacos biológicos Radioquimioterapia cirugía, fx alterados, quimioterapia Disminución dosis o volúmenes, tto estándar Asociación o no de quimioterapia

9 Metodología Desarrollo de un marcador predictivo Identificación marcador GWAs, candidate gene Validación Analítica y clínica Uso clínico Ensayos clínicos

10 Metodología: Identificación marcador Genome-wide association studies (GWAs) - Busca cientos o miles de mutaciones puntuales (single nucleotid poyimorphisms, SNPs) en el genoma - Se estudia la asociación con la condición o enfermedad Candidate gene approach - Se selecciona el gen a estudiar con significado biológico - Se elige un polimorfismo de ese gen

11 Metodología: Validación Validez analítica Medición genotipo de interés Sensibilidad, especificidad, precisión Reproducibilidad Validez clínica Habilidad para predecir el efecto clínico Valor predictivo positivo y negativo Validation set: cohorte de pacientes Utilidad clínica Beneficio del paciente Cambio manejo del paciente Teutsch et al. Genet Med 11:3 14, 2009

12 Metodología Mammaprint 70 genes, microarray Ca de mama Validado en ganglios negativos, tamaño < 5 cm, edad < 55 Buen pronóstico (~ 90%) y mal pronóstico (~50%) Oncotype DX 21 genes, RT-PCR Ca de mama Validado en RE+, ganglios negativos

13 Metodología Molecular inteligence (MI) profile (Caris Lifesciences ) Tumores raros, refractarios, agresivos

14 Metodología Molecular inteligence (MI) profile (Caris Lifesciences )

15 Utilización clínica potencial: virus Human papilomavirus (HPV) -DNA virus -Oncogénico. Integración en el genoma huésped -Implicado en cáncer de cérvix y orofaringe (HPV16) HPV E6 E7 p53 prb p21 - E2F Inhibición apoptois Progresión ciclo celular

16 Utilización clínica potencial virus Human papilomavirus (HPV) Ca de orofaringe tratado con radioterapia Ang et al. New Engl J Med 363:24 35, 2010 Rischin et al. J Clin Oncol 28:4142, 2010

17 Utilización clínica potencial: virus HPV positivo HPV negativo < 10 paq/año > 10 paq/año < 10 paq/año > 10 paq/año N0-N2a N2b-N3 T2-T3 T4 Bajo riesgo 3-y OS: 93% Modificación tratamiento R. Intermedio 3-yOS: 71% Tratamiento estándar Alto riesgo 3-y OS: 46% Intensificación. Ensayos New Engl J Med 363:24 35, 2010

18 Utilización clínica potencial: virus Estudios en marcha - Post Operative Adjuvant Therapy De-intensification Trial for Human Papillomavirus-related, p16+ Oropharynx Cancer (ADEPT) - Randomized Phase II Trial of Transoral Endoscopic Head And Neck Surgery Followed by Risk-Based IMRT and Weekly Cisplatin Versus IMRT and Weekly Cisplatin for HPV Negative Oropharynx Cancer Reduced-intensity Therapy for Oropharyngeal Cancer in Non-smoking HPV-16 Positive Patients - Treatment De-Intensification for Squamous Cell Carcinoma of the Oropharynx -OPSCC N0 Nodal Control With Reduced IMRT Clinicaltrials.gov

19 Utilización clínica potencial: perfiles -Estudio en 67 p. con diagnóstico de Ca de cérvix tratadas con radioterapia en el H. Puerta de Hierro - Determinación de p53, EGFR, COX2 y p16 mediante inmunohistoquímica Desfavorable p53 p16 COX2 Favorable

20 Utilización clínica potencial: perfiles Perfil molecular de peor respuesta a la radioterapia P53 positiva (>10%), p16 negativa (focal o < 10%) o COX2 positiva (>50%) Romero et al.int J Radiat Oncol Biol Phys 69:S391, 2007

21 Utilización clínica potencial: perfiles -Expresión de EGFR en pacientes incluidos en el protocolo CHART - EGFR (epidermal growth factor receptor): activa la proliferación celular. Implicado en repoblación tumoral Pacientes con expresión aumentada de EGFR se beneficiarían de un fraccionamiento acelerado Bentzen et al. J Clin Oncol, 23,

22 Utilización clínica potencial: epigenética Epigenética: cambios heredables en la expresión génica sin modificación de la secuencia del DNA. En general, mecanismo silenciador Metilación del DNA Modificación histonas deacetilación metilación Micro-RNAs

23 Utilización clínica potencial: epigenética EORTC trial 26981/22981 and NCIC trial CE.3) Estudio aleatoroizado Glioblastona nultiforme Radioterapia frente a radioterapia mas temozolimida Papel de la metilación del gen MGMT La metilación del gen MGMT es un marcador de respuesta a la temozolomida Hegi et al. New Eng J Med,352, , 2005

24 Utilización clínica potencial: epigenética Pacientes con diagnóstico de glioblastoma multtiforme Irradiación exclusiva La metilación del gen MGMT es un marcador de respuesta a la radioterapia Rivera et al.neuro-oncology, 12: , 2010

25 Utilización clínica potencial: epigenética Estudio aleatorizado NOA-04 Astrocitoma anapplásico Radioterapia frente a radioterapia mas quimioterapia En pacientes con astrocitoma g III MGMT- se podría evitar la quimioterapia Wick et al. J Clin Oncol, 27: , 2009

26 Conclusiones La determinación de perfiles moleculares y / o biológicos ofrece la oportunidad de personalizar los tratamientos oncológicos al predecir la respuesta individual a un tratamientoespecífico Para que un marcador predictivo pueda ser utilizado en clínica debe ser validado en series independientes de pacientes. En cuanto a la predicción de la respuesta a la radioterapia existen diversas vías de investigación prometedoras entre las que figuran: HPVstatus, EGFR, metilación MGMT

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