Biopsia Liquida Utilidad Clínica- Impacto en la Oncología

The changing face of cancer diagnosis Biopsia Liquida Utilidad Clínica- Impacto en la Oncología Carlos Camps H. General Universitario Valencia

Guía de la Ponencia Peculiaridades del Cáncer Peculiaridades de la Muestra Biológica Limitaciones del Tejido Heterogeneidad y Cambios temporales ctdna y sus Aplicaciones Clínicas - Una nueva forma de evaluación: Respuesta Molecular - Resultados HGUV BEAMing (CCRm)

Evolution of NSCLC Subtyping to a Multitude of Molecular-Defined Subsets NSCLC as one disease Other 11% Squamous 34% Adenoca 55% First-targeted tx ALK EGFR Adenocarcinoma ALK HER2 BRAF PIK3CA AKT1 MAP2K1 NRAS ROS1 RET EGFR KRAS Unknown EGFRvIII PI3KCA EGFR DDR2 FGFR1 Amp Unknown Histology-Based Subtyping Li T, et al. J Clin Oncol. 2013;31:1039-1049. Squamous Cell Cancer

Cancer. Molecular Classification

Cases by TMB, % 9017: Total mutation burden (TMB) in lung cancer (LC) and relationship with response to PD-1/PD-L1 targeted therapies Spigel D et al Key results TMB was similar across all lung cancer histologies (9.1 to 11.3) and higher than the average TMB of 7.3 for all 60,000+ samples in the database TMB was consistently low in lung cancers harbouring known drivers, with the exception of BRAF or KRAS mutant tumours Microsatellite instability was found in 0.4% of lung cancer cases and strongly correlated with high TMB 100 80 60 40 TMB-high TMB-low 2% 0 Conclusions TMB was consistent across histologies and was significantly reduced in most lung cancer histologies with confirmed oncogenic drivers, but not in KRAS or BRAF mutated cases Microsatellite instability strongly correlated with high TMB Spigel et al. J Clin Oncol 2016; 34 (suppl): abstr 9017

Historia de la evaluación del DNA libre circulante tumoral (ctdna) 1869 - Australian Medical Journal, 1869;14:146. 1955 - Acta Chirurgica Scandinavia, 1955;201:1. Jiang, Lung cancer, 2015

Biología del DNA libre circulante tumoral (ctdna) Fuentes de DNA en plasma Apotosis/necrosis tumoral Microvesículas/exosomas Apoptosis de tejido normal Células inflamatorias El DNA tumoral circulante representa <0.5% del total del DNA libre circulante Crowley, Nature Reviews Clin Oncol, 20

El ADN libre circulante es detectable en la mayoría de los cánceres en estadios tardíos (100% en CCRm) Bettegowda et al, Sci Tran Med Feb 2014 El ADN tumoral circulante es más detectable en enfermedad metastásica

THE TISSUE IS THE ISSUE, pero son NECESARIAS NUEVAS ESTRATEGIAS Cuales son las limitaciones de los test en tejido y las ventajas de los test ct ADN? Procedimiento invasivo Alto riesgo Tejido archivado Perfil de mutaciones estático Tejido no siempre accesible NSCLC, HCC, etc. RAS+ RAS - Test Moleculares No invasivo. Alto cumplimiento Bajo riesgo ADN fresco El tejido archivado puede estar degradado y tener un perfil mutacional diferente Accesible Solo se precisa una nuestra de sangre Test Directo en Plasma Paciente/ Oncólogo Cirujano Patología Sesgo de selección Heterogeneidad del Tumor Test Local Inefectivo para terapia sistémica No permite la monitorización Resistencia, respuesta, etc. Células Normales Células Tumorales Células Tumorales con mutación No Sesgo de selección Permite evaluar el tumor primario y las metástasis con una sola muestra La intra/inter-heterogeneidad del tumor no es un problema La Monitorización en Tiempo Real Permite monitorizar la respuesta al fármaco y la resistencia Laboratorio Clínico

9001: Epidermal growth factor receptor (EGFR) genotyping of matched urine, plasma and tumor tissue from nonsmall cell lung cancer (NSCLC) patients (pts) treated with rociletinib Wakelee H et al Key results (cont.) Plasma, tissue and urine identify unique and overlapping subsets of T790M+ patients 96% of samples were T790M+ by at least one sample type 4% were T790M- or inadequate by all three sample types Tissue T790M-positive cases (n=181) 8 16 104 18 19 4 Plasma 5 Urine Total positive by tissue: 146 of 181 Total positive by plasma: 145 of 181 Total positive by urine: 144 of 181 104 (57%) were positive by all 3 sample types Conclusions T790M plasma, tissue and urine tests complement one another with each test identifying cases missed by the other tests In T790M+ patients, ORR was similar whether T790M status was identified by tissue, plasma or urine EGFR mutation detection from plasma and urine are viable approaches Wakelee et al. J Clin Oncol 2016; 34 (suppl): abstr 9001

Guía de la Ponencia Peculiaridades del Cáncer Peculiaridades de la Muestra Biológica Limitaciones del Tejido Heterogeneidad y Cambios temporales ctdna y sus Aplicaciones Clínicas Una nueva forma de evaluación: Respuesta Molecular Resultados HGUV

Limitaciones del tejido ( a Huge Problem) Adquisición del tejido Idoneidad del tejido Técnica invasiva y molesta Muestras en parafina. Coste asociado al cuidado del paciente Limitaciones en el análisis del genoma Complicaciones frecuentes (17% Cantidad células tumorales (30-50 %) Biopsias torácicas) Muestras pequeñas Overman JCO 13 Kopetz ASCO 14 Coghlin, JTO, 2010

Heterogeneidad tumoral McGranahan, Sci Transl Med, 2015 MacGranahan and Swanton, Cancer Cell, 2015

Guía de la Ponencia Peculiaridades del Cáncer Peculiaridades de la Muestra Biológica Limitaciones del Tejido Heterogeneidad y Cambios temporales ctdna y sus Aplicaciones Clínicas - Ca Pulmon / Ca Colon - Una nueva forma de evaluación: Respuesta Molecular - Resultados HGUV

Different methods used to detect EGFR mutations in plasma or serum samples of lung cancer patients Clinial uselfulness is still limited by a relatively low sensitivity (43-78%) Jiang, Lung cancer, 2015

Métodos de detección y evaluación de biomarcadores La tasa de determinación de mutaciones EGFR fue mayor en tejido (13.7%) que en plasma (10.6%) Concordancia: 94.3% Sensibilidad: 65.7% Especificidad: 99.8% Douillard, BJC, 2014

Diaz and Bardelli.- J Clin Oncol 2014 BIOPSIA LÍQUIDA: Métodos muy sensibles y cuantitativos (cantidad de alelos mutados en plasma)

BIOPSIA LÍQUIDA: Métodos muy sensibles We must be SCRUPULOUS in the analytical phase to avoid erroneous results Clinically irrelevant molecular changes due to the high sensitivity

Tecnologias detección ctdna

Métodos de detección y evaluación de biomarcadores Comparación entre técnicas Comparación de 4 plataformas 38 muestras de plasma Thress, Lung Cancer, 2015

Sequist, ASCO, 2015 Métodos de detección y evaluación de biomarcadores Detección de mecanismos de Resistencia Ensayo TIGER- fase de expansión. La expresión de T790M en plasma presenta buena sensibilidad y especificidad 188 pacientes con plasma y tejido

Liquid Biopsy May Help Guide Treatment Decisions for Advanced Solid Tumors. Mack P. PASCO 2016 This study ( GUARDANT 360) included 15,191 patients with advanced lung cancer (37%), breast cancer (14%), colorectal cancer (10%), and other cancers (39%). ctdna mutations were detected in 83% of the blood samples ctdna was positive for key abnormalities in EGFR, BRAF, KRAS, ALK, RET, and ROS1 that drive tumor growth, the same mutations were reported in tissue 94-100% of the time

Concordancia entre Tejido y ADNtc en mutaciones clínicamente relevantes 23

Performance of standardized BEAMing platform for detecting RAS mutations in the blood of metastatic colorectal cancer (mcrc) patients. J Clin Oncol 34, 2016 (suppl; abstr 11538) 205 mcrc OncoBEAM RAS CRC kit 34 mutations KRAS/NRAS codons 12, 13, 59, 61, 117, 146. Results: ctdna showed a high degree of concordance 92.2% cases, 90.4% positive agreement, 94.4% negative agreement (CCR Estadio IV) Schmiegel et al.- 2016

Performance of Standardized BEAMing Platform for Detecting RAS Mutations in the Blood of Metastatic Colorectal Cancer (mcrc) Frederick S. Jones, PASCO 2016 3 cases that were RAS+ in plasma at baseline but were WT in the archival tumor were consistently RAS+ during serial monitoring of plasma samples The high overall agreement of plasma and tissue RAS testing results (93.3%) demonstrates that blood-based OncoBEAMTM RAS CRC testing is a viable alternative to tissue-based RAS testing. Plasma RAS testing also provides an opportunity to monitor tumor RAS mutation dynamics during therapy in patients with systemic disease.

Aplicaciones clínicas de la determinación ctdna Diagnóstico molecular determinación de mutaciones drivers. Monitorización de la carga tumoral (tumor burden): correlacion con la carga tumoral (tumor burden) predección precoz respuesta a tratamiento monitorizar recaídas Monitorización de la respuesta a fármacos detección precoz de clones tumorales de resistencia.

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Monitorización Volumen tumoral

Señal Normal BEAMing puede utilizarse para monitorizar el ADN tumoral circulante antes y después de la cirugía Antes de la Cirugía Día de Cirugía Después de la Cirugía Día 3 Después de la Cirugía Día 244 AND humoral circulante mutado residual Señal Mutada Diehl et al. Nature Medicine 2008 31

El ADN tumoral circulante predice la respuesta al tratamiento antes que las pruebas de imagen Imagen Basal 8 semanas después Courtesy of: Jeanne Tie, Peter Gibbs

EGFR- TKI treatment: Follow up 1st line EGFR TKI Diagnosis Bone metastasis 2nd line 26/9/2013 8/8/2013 10/4/2014 13/3/2015 30/4/2015 3/5/2015 tissu e del exon 19 blood Pos Pos Neg Neg ctdn A 1st line EGFR TKI Diagnosis PD 26/5/2013 6/5/2013 3/4/2014 28/8/2014 2/9/2014 2nd line tissu e del exon 19 blood NEG ctdna Camps C et al. 2016

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