Alvaro Leone

Unit of Pathology San Camillo-Forlanini Hospital, Rome, Italya.leone@scamilloforlanini.rm.it

La biologia molecolare nell'era delle target therapies: perchè è necessario un feedback continuo tra la clinica ed il

laboratorio?

IV Edizione Corso ECM

ROMA 9-10 Maggio 2013Hotel Shangri-La CorsettiLa Biologia Molecolare applicata alla pratica clinica

Blocking INSIDEwith TKIs (gefitinib-erlotinib)

Proliferation

Invasion Metastasis

Inhibitionof apoptosis

1. Leserer M et al. 1. Leserer M et al. IUBMB LifeIUBMB Life. 2000;49:405-409. 2. Raymond E et al. . 2000;49:405-409. 2. Raymond E et al. DrugsDrugs. 2000;60(suppl 1):15-23.. 2000;60(suppl 1):15-23. 3. Prenzel N et al. 3. Prenzel N et al. Endocr Relat CancerEndocr Relat Cancer. 2001;8:11-31.. 2001;8:11-31.

Also in the presence Of the ligand

EGFR activating mutations in NSCLC

microdeletion

Point mutation

• EGFR receptor

Exon 19 microdeletion (70-80%)

L858R point mutation in exon 21 (20-30%)

La resistenza alle target-therapies

Praticamente tutti i pazienti trattati con TKI sviluppanoresistenza con una mediana di 19 mesi

Capitolo primo:

Analisi genetica delle resistenze

La sequenza del gene EGFR a progressione rivela la presenza di una seconda mutazione puntiforme che produce la sostituzione di una treonina in metionina in posizione 790 (T790M)

NEJM 352;8 february 24, 2005

Sono tutte vicine al sito di legame dell'ATP e producono un importante cambiamento della conformazione del recettore

ATP

TKIs : How they work

ATPGEFITINIB/ERLOTINIB

TKIs : How they work

TKIs : How they work

Exon 20 T790M

TKIs : How they work

Exon 20 T790MTKI

Amplificazione del C-Met

• 21% nei tumori in progressione (il 40% hanno una concomitante mutazione T790M)

Capitolo secondo:

La biologia della malattia resistente:

Synergistic transforming activity of T790M in cis with EGFR mutations

Godin-Heymann et al. Cancer Res. 2007 august 1; 67(15):7319-7326

T790M/Del

Del

T790M

H-Ras

Comportamento clinico della malattia resistente

Cosa impariamo dai pazienti?

Postprogression survival (A) and time from progression until new metastasis (B), depending on T790M mutation status.

Oxnard G R et al. Clin Cancer Res 2011;17:1616-1622

©2011 by American Association for Cancer Research

Highly Sensitive Detection of EGFR T790M Mutation Using Colony Hybridization Predicts Favorable Prognosis of Patients with Lung Cancer Harboring Activating EGFR Mutation

Fujita y et al. J Thoracic oncology 2012; 7:1640-44

Highly Sensitive Detection of EGFR T790M Mutation in Pre-TKI Specimens of EGFR-Mutated NSCLC: In Cis, In Trans, or a Different Clone?

A. Leone: J Thoracic Oncology 2013: 8(3):p:e26-e27

EGFR Mutation and Resistance of Non–Small-Cell Lung Cancer to Gefitinib

Susumu Kobayashi et al. N England J Med 2005; 352:786-792

To obtain further evidence of the presence of a second mutation, cDNA was generated from RNA isolated from the paraffin block of the biopsy specimen obtained at the time of relapse. The cDNA was amplified, and the C-to-T base-pair change was confirmed in 14 of 40 subclones. Interestingly, the C-to-T base-pair change was consistently observed with either wild-type or delL747–S752 sequences, suggesting that the mutation is either biallelic or that the tumor has two distinct populations of cells.

Peptide nucleic acid–locked nucleic acid polymerase chain reaction clamp-based detection test for gefitinib-refractory T790M epidermal growth factor receptor mutation

1. Hitoshi Miyazawa et al. Cancer Sci 2008; 99:595-600

Next we subcloned the RT-PCR product into a plasmid, picked up 13 clones and sequenced them. Two out of the 13 clones had both the T790M and L858R mutations; the remaining 11 had only the L858R mutation

Considerazione:

Dobbiamo tornare alla ricerca di base per comprendere meglioIl ruolo della posizione reciproca delle mutazioni attivanti e resistenti nella progressione della malattia non più responsiva ai TKI

Superare le resistenze

1. Strategie per ritardarne l'insorgenza

2. Studio di farmaci di nuova generazione

Does T790M Disappear? Successful Gefitinib Rechallenge After T790M Disappearance in a Patient With EGFR-Mutant Non–Small-Cell Lung Cancer

Hata, Akito MD; Katakami, Nobuyuki MD, PhD; Kaji, Reiko MD; Fujita, Shiro MD, PhD; Imai, Yukihiro MD, PhD

J Thoracic Oncology Volume 8 (3) march 2013

Considerazione:

bisogna tornare alla ricerca preclinica per studiare approcci alternativi (interruzione di TKI, terapie combinate) per ritardare l'insorgenza della resistenza mediata dalla T790M

Farmaci anti-resistenza di nuova generazioneSono allo studio tirosin-chinasi inbitori, in grado di bloccare in modo irreversibile più membri della famiglia EGFR

Studi preclinici hanno dimostrato che l'Afatinib è efficace in modelli sperimentali inclusi i tumori con resistenza T790M mediata

Il vero successo della biologia molecolare è stato il cambio di visione prospettica rispetto al trattamento del

Paziente oncologico

• Patient• Surgeon

Pathologist• Histology• Diagnosis• Oncologist

• Patient• Surgeon• Pathologist• Source of information • Oncologist• Pathologist

Pre- Molecular-era Molecular-era

Ritorno al laboratorio

La letteratura e le pratiche in atto per la cura delle neoplasie resistenti non riflettono in maniera accurata la loro natura sistemica!

L'approfondita comprensione della loro biologia molecolareè essenziale per la messa a punto delle più appropriate strategie terapeutiche

perchè è necessario un feedback continuo tra la clinica ed il laboratorio?

Tante grazie per la vostra attenzione