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Pruebas para el apoyo a la terapia
personalizada contra el cáncer
Dr. Rodrigo Mora, PhD
Profesor catedrático
CIET&Facultad de Microbiologia
Coordinador
Red de Investigación Traslacional en Cáncer y Biocomputación
Misión: Generar conocimiento científico que ayude a avanzar
hacia al futuro de la terapia personalizada de cáncer y la
identificación de nuevos blancos terapéuticos contra el cáncer
Apoyo a la terapia personalizada en
cáncer en Costa Rica
Pruebas diagnósticas
De predicción de
Desenlace terapéutico
Desarrollo de cáncer
De cuello Uterino por
Virus del Papiloma
Sensibilidad o
Resistencia a la
Quimioterapia y terapia
Blanco dirigida
Apoyo a la terapia personalizada en
cáncer en Costa Rica
Pruebas diagnósticas
De predicción de
Desenlace terapéutico
Desarrollo de cáncer
De cuello Uterino por
Virus del Papiloma
Sensibilidad o
Resistencia a la
Quimioterapia y terapia
Blanco dirigida
Cáncer por HPV
Carcinoma de células escamosas
(90%) y adenocarcinoma (10%).
10% de todos los cáncer femeninos y
otros cáncer epitaliales-mucosos
Carcinoma Cervical
Varios estadíos del avance
Cervical Intraepithelial neoplasia
Squamos Intraepithelial lesions
6 meses
Infección
Persistente
4 a 5 años
CIN 1
20%
80%
Desaparece
9 a 10 años
CIN 3
HPV 16,18
Ca in
situ
4 a 5 años
Ca invasor
El diagnóstico definitivo se da por la histología
50%/50%
33%/33%/33%
US
30%/60%
EU
Derivado de biopsia colposcópica, estos cambios histológicos reflejan niveles
incrementales de displasia llevando a un carcinoma invasivo
Kumar V, Abbas A, Fausto N, Robbins and Cotran: Pathologic Basis of Disease, 7th ed., Copyright © 2005 Saunders
El tamizaje por Pap reporta cambios citológicos de
displasia pero es poco predictor de la histología
100
80
60
HPV+ Infection
CIN2+ Disease
40
20
0
NILM
ASCUS
LSIL
HSIL
Massad LS, Collins YC, Meyer PM. Biopsy correlates of abnormal cervical cytology
classified using the Bethesda system. Gynecol Oncol. 2001 Sep;82(3):516-22.
L-SIL y H-SIL: low and
High grade squamous
Intraepithelial lesion
El genotipeo de HPV de alto riesgo tiene baja especificidad y
valor predictivo positivo para predecir la histología (CIN2)
Sensitivity, Specificity, and PPV against CIN2+ Biopsy… not Pap1
1. Szarewski, et al, Comparison of Predictors for High-Grade Cervical Intraepithelial Neoplasia in Women with
Abnormal Smears – Cancer Epidemiological Biomarkers, November 2008
HR HPV sobre-predice CIN 2+ en un 28% llevando a
muchas colposcopías y biopsias inecesarias
*Sherman, M. E., et al, Baseline cytology, human papillomavirus testing, and risk for cervical neoplasia: a 10year cohort analysis. J. Natl. Cancer Inst. 95:46-52. 2003.
Además, el genotipeo de HPV tiene una
sensibilidad insuficiente para Carcinoma
HC2 FALSE NEGATIVES IN CANCER - KAISER STUDIES 2003-2009
PAP Result
CxCa
HC2+
HC2-
Carcinoma
4
n/a
4
HSIL
79
78
1
ASC-H
29
25
4
AGC
30
27
3
AIS
2
n/a
2
LSIL
8
2
6
ASCUS
26
21
5
Endometrial
1
n/a
1
Negative Pap
53
44
9
TOTAL
232
197
35
15% of cancers
over a 7 year
period missed
by HC2.
Data compilation of three published Kaiser studies (ObGyn 2010;116:76–84, JLGTD 2010; 14:287A, GynOnc2011;121:309-313) by Dr.
Marshall Austin MD PhD, Professor of Pathology and Director of Cytopathology Magee-Womens Hospital of University of Pittsburgh
Medical Center.
Existe alguna forma de realizar una prueba por la enfermedad y
no por la infección?
Como el HPV media la transformación celular
 Viral Integration
Episomal HPV DNA
Integrated HPV DNA
DNA
Como el HPV media la transformación celular
 Viral Integration
 E6 E7 mRNA
Upregulation
E6
mRNA
DNA
E7
mRNA
Como el HPV media la transformación celular
 Viral Integration
 E6 E7 mRNA
Upregulation
 Oncoprotein
Production
E6 E7
Oncoproteins
DNA
Como el HPV media la transformación celular
 Viral Integration
 E6 E7 mRNA
Upregulation
RB
 Oncoprotein
Production
p53
DNA
 Inactivation
Of Cellular
Tumor
Suppressors
Detección de transcritos de E6/E7 usando
sondas fluorescentes
Detección de transcritos de E6/E7 usando
sondas fluorescentes
Detección de transcritos de E6/E7 usando
sondas fluorescentes
Detección de transcritos de E6/E7 usando
sondas fluorescentes
Detección por microscopía o citometría de flujo
Endocervical
cells
Ectocervical cells
PMN’s
El ensayo permite tipear el tipo de displasia cervical
Ectocervical
Cells
Endocervical
Cells
 HPV DNA tests lisan las células para extraer sus ácidos nucleicos.
 Estos tests no son capaces de disntiguir entre carcinomas de células
escamosas y adenocarcinomas.
Adenocarcinoma Gating – Normal Pap
Normal squamous cells, normal
endocervical cells consistent with
cytology
 Grundhoefer D, Patterson BK. Cytometry 2001;46:340-344
 Polina R. et al. Cytometry 2008;74:133-136.
 Kottaridi C, et al. Cytometry 2010;78:37–40.
Adenocarcinoma Gating – AGC Pap
Normal squamous cells, E6,
E7 overexpressing
endocervical cells consistent
with cytology
 Grundhoefer D, Patterson BK. Cytometry 2001;46:340-344
 Polina R. et al. Cytometry 2008;74:133-136.
 Kottaridi C, et al. Cytometry 2010;78:37–40.
Estudios clínicos de Oncotect
2033 HPV Screening Patients -> 260 Biopsies
Biopsy
Diagnosis
Total Cases
HC2
HPV DNA
OncoTect
E6 E7 mRNA
Benign
109
57
12
CIN 1
78
64
21
CIN 2
43
38
36
CIN 3
22
20
20
SCC
8
7
8
CIN2+
Specificity
35%
85%
Coquillard, et al, Quantification of HPV E6E7 mRNA increases the specificity and PPV of cervical cancer
screening. Gyne Onc 120 (2011) 89–93.
Estudios clínicos de Oncotect
3133 HPV Screening Patients -> 114 Biopsies
Biopsy
Diagnosis
Total Cases
>30 y/o
OncoTect
E6 E7 mRNA
Benign
72
3
CIN 1
23
5
CIN 2
13
11
CIN 3
6
6
CIN2+
Specificity
92%
Pierry, et al, Intracellular HPV E6, E7 mRNA Quantification Predicts CIN 2+ in Cervical Biopsies Better than Papanicolaou Screening for Women
Regardless of Age. Arch Pathol Lab Med, August 2012.
El ensayo Oncotect permite la detección de
cáncer cervical en mujeres jóvenes
 15% of cervical cancer occurs in women aged 20 to 34.
 HR HPV has only 11% specificity for CIN2+ in this age group.*
*Woodman C.B. Natural history of cervical human papillomavirus infection in young women: a longitudinal cohort study. Lancet 357:1831-1836.
3133 HPV Screening Patients -> 132 Biopsies
Biopsy
Diagnosis
Total Cases
<30 y/o
OncoTect
E6 E7 mRNA
Benign
65
4
CIN 1
41
9
CIN 2
12
10
CIN 3
14
13
CIN2+
Specificity
88%
Pierry, et al, Intracellular HPV E6, E7 mRNA Quantification Predicts CIN 2+ in Cervical Biopsies Better than Papanicolaou Screening for Women
Regardless of Age. Arch Pathol Lab Med, August 2012.
Implementación a corto plazo en el LQT (Laboratorio de Quimiosensibilidad
Tumoral), Facultad de Microbiología, UCR.
Apoyo a la terapia personalizada en
cáncer en Costa Rica
Pruebas diagnósticas
De predicción de
Desenlace terapéutico
Desarrollo de cáncer
De cuello Uterino por
Virus del Papiloma
Sensibilidad o
Resistencia a la
Quimioterapia y terapia
Blanco dirigida
Problema 2: La resistencia a la terapia es la principal barrera
para el éxito terapeútico contra cáncer
Terapia
Recurrencia
Sub-clon
resistente
La evolución favorece la multiresistencia
A
A
A
Heterogeneidad
celular
B
C
D
La probabilidad de respuesta a una droga es
más alta si es administrada inicialmente
Costo-beneficio de la terapia personalizada
Estrategia tradicional
Estrategia personalizada
FEC
Capecitabine
30%
FEC
Responden 60%
Resp 20%
Paclitaxel
Capecitabine
No responden 40%
Resp 25%
Paclitaxel
Nuevas
drogas
Alto costo, respuesta intermedia
No responden
25%
Nuevas
drogas
Menor costo, mayor respuesta.
¿Por qué predicción de la quimiosensibilidad?
La terapia médica contra el cáncer tiene
un alto costo para sistemas de salud
Capecitabine y Lapatinib
$ 67 mil, OS 17.4 meses
Capecitabine
$ 47 mil
OS 15,45 meses
Terapia personalizada de cáncer
Objetivo: Identificar los grupos de pacientes que se
benefician de cada agente terapéutico para aumentar la
respuesta clínica y optimizar los recursos disponibles.
Terapia personalizada apoyada por ensayos in vitro
Terapia Óptima
Farmacia
Diagnóstico
Paciente
Historia
Clínica
Patología y
Marcadores
Moleculares
Escogencia de quimioterapia
Cirugía/biopsia
Reporte de quimiosensibilidad
Unidades de Mama
Quimioterapia
por probar
Preparación de muestra Quimioterapia in vitro
Ensayo de viabilidad
Reporte en 7 días
Aspectos técnicos y minimización de diferencias
in vitro vs in vivo

Otros ensayos anteriores

Poca documentación.

Predicción solo de resistencia.

Baja reproduciblidad y
estandarización.

Técnicas muy laboriosas.

Técnicas complicadas (factor humano)

Uso de radioactividad, difícil manejo.

Baja evaluabilidad.

Pobre eficacia metológica.

Suero en medio de cultivo cambia el
comportamiento celular.

Crecimiento células normales afecta
resultados.

Largos periódos de incubación.

ATP-TCA en estos momentos

Tecnología más documentada (200 pub).

Predice sensibilidad y resistencia.

Técnica estandarizada y de alta
reproducibilidad.

Técnica fácil de manejar.

Técnica objetiva, subjetividad nula.

Uso de luminiscencia, no desechos.

Alto porcentaje de evaluabilidad.

Requiere de pocas células.

Medio de cultivo libre de suero conserva
fenotipo tumoral.

Placas polipropileno evitan crecimiento
células normales.

Resultados en 7 días.
Aplicación del ensayo de quimiosensibilidad para
cáncer de mama
Diseño placa: 1 paciente
drogas/combinaciones
3 placas
Régimen
12

Retraso consiguiendo quimioterapia ya solventado.
%
TDC
Drug 1
1
2
Drug 2
3
4
5
6
Drug 3
7
8
9
Drug 4

FEC (5-FU, Epirrubicina,
Ciclofosfamida).
EC (Epirrubicina,
Ciclofosfamida).

Paclitaxel.

Capecitabine.

Gemcitabine
10 11 12
200
100
50
25
12.5
6.25
M0 Contr.
A

Cisplatino
B

Cisplatino + Paclitaxel.

Cisplatino + Gemcitabine.

Fluorouracilo.
MI Contr.
H

Epirrubicina.

Ciclofosfamida.

Paclitaxel + Gemcitabine.
C
D
E
F
G
<date/time>
Categorías de clasificación:
Resistente y varios grados de sensiblidad
Carcinoma de Mama Sensible
Carcinoma de Mama Multiresistente
37
Recurrent Ovarian Cancer - PFS
PFS (months)
Standard:
4.5
Assay-directed: 9.5
Response Rate
Standard:
37%
Assay-directed: 64%
In vitro results correlate with clinical response
Despite of in vitro vs in vivo differences
Chemosensitivity ATP-TCA
assay
Bacterial Antibiogram
Sensitivity: 85-90 %
Resistance: 95%
Sensitivity: 90 %
Resistance: 35%
(Blumenthal, 2005)
(Doern and Brecher, 2009)
Survivors
100
80
80
% Patients
Responders (n = 39)
60
% Patients
p= 0,0009
40
Non-Responders (n = 17)
20
0
Progresion free interval
100
0
50
100
150
200
60
Responders (n = 39)
40
p = 0,0016
20
250
0
Non-Responders (n = 17)
0
50
Weeks
KURBACHER, CREE Anti-Cancer Drugs 1998
100
150
Weeks
200
250
Aplicación del ATP-TCA a nivel mundial y
perspectivas para Costa Rica






Aprobado por CE (análogo a FDA en Europa).
Este ensayo es utilizado en muchas clínicas en Alemania, Austria, China, República
Checa, Finlandia, Grecia, Gran Bretaña, Hong Kong, Irán, Japón, Holanda, Arabia
Saudita, Suecia, Korea del Sur, Turquía, Ucrania y Estados Unidos.
La prueba ATP-TCA está estandarizada y acreditada por LQRA, cumpliendo con los
estándares ISO 9001 e ISO 13485.
En nuestro país está inscrita como IVD en el Ministerio de Salud bajo registro sanitario
4101-EMB-16770, para su aplicación clínica. El Ministerio de Salud realizó una revisión
exhaustiva de la evidencia clínica para otorgar esta aprobación.
Los estudios clínicos más relevantes con el ATP-TCA involucran a más de 1000
pacientes, y en todos los casos han demostrado un aumento en la respuesta a la
quimioterapia, nunca una disminución, reafirmando así la seguridad y efectividad del uso
del ensayo.
La Universidad de Costa Rica ha invertido en la creación de un Laboratorio de
Quimiosensibilidad Tumoral para la realización de ésta y otras pruebas que apoyen la
terapia personalizada de cáncer.
Conclusiones: Ventajas de utilizar el ATP-TCA como
herramienta complementaria para terapia personalizada
Paciente






Terapia Óptima
Herramienta para el oncólogo a la hora de seleccionar una droga.
Mayor probabilidad de escoger la terapia más eficiente.
Determinación de sensibilidad y resistencia para cada paciente con buena correlación
clínica.
Aplicación potencial en cáncer de mama, primera recidiva y metastásico.
La prueba no pretende excluir el uso de los marcadores moleculares utilizados para dirigir
el tratamiento contra el cáncer, si no volverse un complemento adicional para las
condiciones clínicas que el oncólogo considere convenientes.
Dada la naturaleza del ensayo, la prueba sólo se puede realizar en colaboración cercana
con el equipo de médicos oncólogos que lleven el caso del paciente.
Futuro de la terapia personalizada de cáncer