Hacia una medicina personalizada del càncer: presente y perspectivas de futuro

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1 Hacia una medicina personalizada del càncer: presente y perspectivas de futuro Gabriel Capellá. Hereditary Cancer Program Institut Català d Oncologia-IDIBELL

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3 TODOS QUEREMOS UNA MEDICINA INDIVIDUALIZADA QUEREMOS UNA MEDICINA QUE NOS TRATE COMO PERSONAS Trato amable, cálido Que nos hagan sentirnos importantes Que nos conozcan Que sepan de que pie calzamos

4 X. Estivill

5 MEDICINA PERSONALIZADA

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7 El cáncer, una enfermedad genética (casi siempre somática) Las mutaciones que se acumulan durante el proceso de carcinogénesis confieren a las células malignas ventajas de crecimiento y supervivencia a través de la adquisición de nuevas capacidades.

8 Epitelio normal La carcinogénesis es un proceso secuencial Mutaciones MMR genes (germinal) Mutaciones MMR genes (somáticas) Epitelio hiperproliferativo Focos de criptas aberrantes Adenoma pequeño Adenoma grande Cáncer de colon Mutaciones APC Hipometilación Sobreexpresión COX-2 Mutaciones p53 Mutaciones Pérdida K-ras del 18q

9 Advances in sequencing technologies and human genomics Li T et al. JCO 2013;31: by American Society of Clinical Oncology

10 El número de alteraciones genéticas driver o funcionalmente claras es menor

11 Estamos modificando la clasificación del cáncer Bettington et al. Histopathology 2013, 62:367-86

12 Estamos modificando la clasificación del cáncer Li T et al. JCO 2013;31: by American Society of Clinical Oncology

13 Esta revolución está marcada por el desarrollo tecnológico Li T et al. JCO 2013;31: by American Society of Clinical Oncology

14 En primera instancia unas pocas (o no tan pocas) alteraciones genéticas a la vez Li T et al. JCO 2013;31: by American Society of Clinical Oncology

15 HOTSPOT GENOTYPE AS PREDICTIVE ANTIEGFR BIOMARKER

16 KRAS mutation analysis as routine for patient selection Name Method Codons Analytical sensitivity Therascreen ARMS Codons 12,13 ~1% Cobas TaqMelt based Codons PCR 12,13,61 ~1-5%

17 Extended genotype to improve patient selection

18 KRAS testing BRAF testing NRAS testing PIK3CA testing RR: 22.9% Mutation rate 38.7% RR: 35.0% Mutation rate in KRAS WT 8.1% RR: 37.4% Mutation rate in KRAS/BRAF WT 5% RR: 38.7% The sequential addition of extended genotypes identifies more resistant patients Mutation rate in KRAS/BRAF/NRAS WT 11 % RR: 40.3 % Quadruple WT 48 %

19 Examples of tumor molecular targets for prognostic and predictive biomarker assays commercially available and used in clinical practice by American Association for Cancer Research Parkinson D R et al. Clin Cancer Res 2014;20:

20 Examples of tumor molecular targets for prognostic and predictive biomarker assays commercially available and used in clinical practice.

21 Improved drug-biomarker development paradigms: marriage of drug-biomarker development Li T et al. JCO 2013;31: by American Society of Clinical Oncology

22 Esta tecnología tiene otras aplicaciones importantes: paneles farmacogenómicos

23 Genotyping and genomic profiling in personalized medicine: a scientific revolution of cancer molecular diagnosis and treatment. Li T et al. JCO 2013;31: by American Society of Clinical Oncology

24 Genotyping and genomic profiling in personalized medicine: attempting to capture tumor heterogeneity

25 AIM To develop a variant discovery pipeline for detection of somatic mutational metrics (Mutational Load and Distribution Analysis) in a narrow spectrum of selected loci in gastrointestinal tumors

26 PATIENTS AND SAMPLES 7 paired tumor/normal CRC 7 colorectal adenomas 21 pancreatic carcinoma 6 non-matched normal pancreas 30 amplicons (4 KRAS, 1 BRAF, 4 EGFR, 3 CDKN2A, 16 TP53 and 2 PI3KCA) Roche 454 GS FLX-TI platform

27 Si quieres contar (cuantitativo) debes ser capaz de cubrir con la misma eficiencia todos los exones analizados

28 Los algoritmos de análisis de los datos son fundamentales e incluyen aspectos técnicos y de impacto funcional (anotación) de las variantes

29 Variantes detectadas en muestras de colon

30 Variantes detectadas en muestras de páncreas

31 La carga mutacional ayuda (parcialmente) a clasificar lesiones Number of samples Average Number of Variants Average Mutational Load ( alleles) P value vs Normal Mucosa P value vs Adenoma COLON Normal Mucosa Adenoma Carcinoma PANCREAS Normal Pancreas Pancreatic Carcinoma

32 La distribución de esta carga mutacional refina la clasificación

33 La distribución de esta carga mutacional refina la clasificación

34 La distribución de esta carga mutacional sugiere la existencia de 2 grupos de cáncer de páncreas

35 Genotyping and genomic profiling in personalized medicine: a scientific revolution of cancer molecular diagnosis and treatment. Li T et al. JCO 2013;31: by American Society of Clinical Oncology

36 Diagnóstico genético Cáncer Hereditario con NGS Sub-exoma de >100 genes 40 Tipos de Cánceres Hereditarios 9 Tipos de Rasopatías Facomatosis Por qué tantos genes a la vez? Heterogeneidad genética Solapamiento clínico entre diferentes entidades Nos puede ayudar a buscar genes modificadores de la severidad en cuanto a neoplasias desarrolladas? Mosaicismo

37 Los paneles con genes del cáncer basados en NGS están en centros académicos... Y en el mercado

38 Son de composición variable pero con un gran componente común

39 pero esto ya está quedando obsoleto?

40 Informed Consent Tumor Biopsy Sequencing Tumor Board Genetic Counselor Genetic Counseling Buccal swab or Blood Sequencing Analysis ya analizamos o el exoma o todo el genoma 1) Actionable Results? 2) Incidental Results? Disclosure of Results MI-ONCOSEQ / USC Precision Cancer Care

41 Esta revolución ya está aquí Cuáles son los retos del futuro? Li T et al. JCO 2013;31: by American Society of Clinical Oncology

42 Reto 1: Estar preparados para comunicar resultados inesperados Cancer Genetic Counseling Cancer Genomic Counseling

43 Reto 2: Desarrollar estrategias flexibles para su incorporación en la clínica El uso rutinario de las tecnologías de última generación es atractivo, pero exige exactitud, ensayos simples, instrumentación de precio razonable, rendimiento flexible, tiempo corto de entrega y análisis e interpretación simple

44 Reto 3: el DNA no debe patrimonializar la medicina personalizada Ensayos clínicos Potenciales tratamientos personalizados Descobriment de fàrmacs Bases de datos Outputs Muestras en parafina Perfiles moleculares

45 Reto 4: Aprender de los que están en vanguardia La identificación de perspectivas biológicas y clínicas de complejidad sin precedentes Traducción a la clínica: Qué y Cómo? Genoma vs subpanel Plataformas para generar e interpretar información Integración de la perspectiva genómica en el contexto clínico (circuitos, información clínica y genética) Almacenamiento de Datos Aspectos bioéticos Coste no trivial CLL Genome Consortium Retos

46 Programa Cáncer Hereditario ICO Programa Conjunto ICO-IMPPC Cáncer Hereditario 2009SGR290

47 Institut Català d Oncologia ICO l Hospitalet Hospital Duran i Reynals Gran Via de l Hospitalet, l Hospitalet de Llobregat ICO Badalona Hospital Germans Trias i Pujol Ctra. del Canyet s/n Badalona ICO Girona Hospital Doctor Trueta Av. França s/n Girona

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