Secuenciación Masiva en Cáncer

Transcripción

1 Secuenciación Masiva en Cáncer Javier Freire Salinas Biólogo Molecular HUMV Coordinación científica: Dr. Fernando Rivera Hospital Universitario Marqués de Valdecilla, Santander Organizado por: Fundación para el progreso de la oncología en Cantabria

2 Cáncer de pulmón Mediana supervivencia (meses) 1 año (%) 2 año (%) 1980s Medicina personalizada?

3 Genotipado del NSCLC CCnP Clasificación morfológica Escamoso Escamoso 34% otros 11% Adenocarcinoma

4 9 Hematox Hematox Diagnóstico diferencial y molecular 8 / 1 IHC panel: p40, TTF1/Napsin A, CK7, CK20 ALK & EGFR

5 Y después de EGFR and ALK? Ensayos clínicos y dianas ya aprobadas

6 21 Hematox 20 Hematox Diagnóstico diferencial y molecular Nuevos dianas moleculares 8 / 1 IHC panel: p40, TTF1/Napsin A, CK7, CK20 ALK & EGFR

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8 8 Hematox Hematox Diagnóstico diferencial y molecular 7 6 Y si pudieramos hacer todo el diagnóstico molecular a la vez Y EN UNA SOLA TÉCNICA 5 / 1 IHC panel: p40, TTF1/Napsin A, CK7, CK20

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11 SECUENCIACIÓN DEL GENOMA TG..GT TC..CC AC..GC CG..CA TT..TC AC..GC GA..GC TG..AC CT..TG GT..GC AC..GC AC..GC AA..GC AT..AT TT..CC Genome Short fragments of DNA Short DNA sequences ACGTGGTAA CGTATACAC TAGGCCATA GTAATGGCG CACCCTTAG TGGCGTATA CATA ACGTGGTAATGGCGTATACACCCTTAGGCCATA ACGTGACCGGTACTGGTAACGTACA CCTACGTGACCGGTACTGGTAACGT ACGCCTACGTGACCGGTACTGGTAA CGTATACACGTGACCGGTACTGGTA ACGTACACCTACGTGACCGGTACTG GTAACGTACGCCTACGTGACCGGTA CTGGTAACGTATACCTCT... Sequenced genome 11

12 SECUENCIACIÓN DEL EXOMA (WE) 28X 280X Muchas menos bases Mayor cobertura

13 Data tsunami

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15 NGS: Sistemas de rendimiento medio ( Bench ) CARACTERÍSTICAS Análisis de docenas a cientos de genes Hasta 96 muestras (códigos de barras) Cobertura ALTA-> sensibilidad y especificidad muy altas Bajo coste No unsolicited findings Aplicación directa la diagnóstico No bioinformático APLICACIONES Identificación de mutaciones a) Genes de gran tamaño b) Heterogeneidad genética: varios genes responsables de una misma enfermedad c) Series amplias de pacientes Roche-454 GS Junior MiSeq Ion Torrent PGM

16 Illumina Esta tecnología se basa en la incorporación secuencial de nucleótidos fluorescentes con un extremo terminal romo, que se fotografían mediante cámaras CCD en ciclos consecutivos.

17 ION Sequencing Esta tecnología se basa en el registro del microcambio de ph que se genera al incorporarse una base en la secuencia.

18 Tumor Mutational Burden NSCLC Melanoma Melanoma p-value: p-value: p-value: Rizvi et al Snyder et al Van Allen et al

19 Inmunoresponse Panel Inmunoresponse Panel Cancer vaccines and adjuvants Adoptive T-Cell therapies Traditional pathway for chemotherapies and targeted therapies Adapted from Chen and Mellman, Immunity 39:1 (2013) Checkpoint inhibitors on market Ipilimumab (CTLA4) Nivolumab (PD-1) Pembrolizumab (PD-1) Atezolizumab (PD-L1)

20 Inmunoresponse Panel 395 genes 394 primer sets 36 functional annotation groups Lymphocyte regulation Cytokine signaling Lymphocyte markers Checkpoint pathway Tumor characterization Housekeeping Function n Genes Function n Genes Antigen presentation Antigen processing Innate immune response Leukocyte inhibition Leukocyte migration Lymphocyte activation Lymphocyte development Lymphocyte infiltrate B cell receptor signaling T cell receptor signaling T cell regulation TCR coexpression Chemokine signaling Cytokine signaling Interferon signaling Type I interferon signaling Type II interferon signaling Housekeeping B cell marker Dendritic cell Dendritic cell, macrophage Helper T cells Macrophage Myeloid marker Neutrophil NK activation NK cell marker T cell differentiation Checkpoint pathway PD-1 signaling Drug target Adhesion, migration Apoptosis Proliferation Tumor antigen Tumor marker

21 NGS y ONCOLOGÍA Muestra Multi-gene assays for solid tumor molecular characterization &TML Multi-gene assays for immune response characterization Driving important decisions in clinical cancer research

22 Ventajas de la Secuenciación Masiva Alto rendimiento Muchos genes a la vez Técnica única Capacidad de análisis de diversas alteraciones Polimorfismos simples, reordenamientos, variación número de copia, INDELS. Capacidad de detección cuantitativa Se puede determinar el porcentaje de mutación Hace coste efectiva la medicina de precisión Right drug at right dose to the right patient at the right time

23 Objetivos que hay que alcanzar para la NGS Alta cobertura con precio razonable Tiempo clínicamente relevante Desafios Alto coste de infraestructuras Personal con cualificación BIG DATA

24 Tratamiento del cáncer en el futuro? "Here's my sequence The New Yorker