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Le reti laboratoristiche a
supporto dell’Oncologo
Carmine Pinto Segretario Nazionale AIOM
Oncologia Medica, Policlinico S.Orsola-Malpighi, Bologna
XVII Congresso Nazionale CIPOMO Roma, 20-22 Giugno 2013
Principi della “genomics-driven oncology”
Alterazioni di “actionable oncogenic pathways” non sono
sempre predittivi per farmaci “targeted”
L’attivazione di un pathway oncogenico potrebbe avere un
ruolo differente nei diversi tumori
Differenti alterazioni molecolari dello stesso oncogene
potrebbero non essere equivalenti
Il “molecular landscape” può determinare la risposta al
farmaco “targeted” anche in tumori con mutazioni “driver”
Il profilo molecolare dei tumori solidi può significativamente
modificarsi nel corso di trattamenti con farmaci “targeted”
Genomic alterations affecting actionable
signaling pathways
Garraway, J Clin Oncol 2013
Surgeon
Endoscopist
Radiologist
Surgeon
Endoscopist
Radiologist
Medical
Oncologist
Medical
Oncologist
Pathologist, Molecular Biologist
Medical
Oncologist
Su
rgeo
n
Rad
ioth
era
pis
t
Finalità della valutazione molecolare nella
personalizzazione dei trattamenti
Selezione dei pazienti per resistenza/sensibilità ad un
farmaco “targeted”
Vantaggio clinico (attività/tossicità)
Razionalizzazione della spesa
Definizione delle sensibilità/resistenze primarie
Definizione delle resistenze acquisite/secondarie
Appropriatezza dei test
Richiesta clinica
Richiesta collegata alla disponibilità di
farmaci registrati
Richiesta collegate alle indicazioni del
farmaco
Distinguere la pratica clinica dalla ricerca
Test molecolare
Test richiesto per indicazione
registrativa del farmaco
Conservazione di tessuto per ulteriori test
Distinguere test con applicazione
clinica da test per ricerca
Agente Biomarker Tipo di tumore Registrazione
Imatinib c-Kit mutato GIST Metastatico, adiuvante alto rischio
Trastuzumab HER2 iperespressione/
amplificazione
Carcinoma mammario
Carcinoma gastrico
Adiuvante/ metastatico HER2+
Metastatico HER2+
Cetuximab KRAS wild type Carcinoma del colon-retto Metastatico
in combinazione con chemioterapia
Panitumumab KRAS wild type Carcinoma del colon-retto Metastatico pretrattato monoterapia ;metsstatico
in combinazione con chemioterapia EMA
Gefitinib EGFR mutato Adenocarcinoma
del polmone Stadio IIIB-IV
Erlotinib EGFR mutato Adenocarcinoma del polmone Stadio IIIB-IV
Crizotinib EML4-ALK fusione NSCLC Stadio IIIB-IV; EMA – legge 648
Vemurafenib BRAF mutato Melanoma Metastatico/non-resecabile
Dabrafenib BRAF mutato Melanoma Metastatico/non-resecabile EMA
Terapia dei tumori solidi “personalizzata” biomarker-dipendente
Therascreen vs PCR/Sequencing
Carotenuto et al, Pharmacogenomics 2010
Sequencing Therascreen Final Diagnosis
Tol J Cell Mol Med 2009
Detection of KRAS mutations with
highly sensitive techniques
KRAS codons 12 and 13 were examined by direct sequencing, MALDI-
TOF MS, mutant-enriched PCR and engineered mutant-enriched PCR,
which have a sensitivity of 20%, 10%, 0.1% and 0.1%, respectively.
Molinari et al, Clin Cancer Res 2011
Presupposti per la valutazione molecolare nella
personalizzazione dei trattamenti
Disponibilità adeguata di tessuto
Test ripetibili con metodiche robuste
Laboratori validati
Tecnologie sensibili ed a costo “accettabile”
Organizzazione dei “percorsi” dei tessuti
Implementazione del processo dal centro archivio del
tessuto al centro di biologia molecolare
Terapie targeted nei primi cinque tumori per incidenza
AIOM – AIRTUM “I numeri del cancro” 2012
Melanoma
Biomarkers in NSCLC
Biomarker Drug
EGFR mutations Gefitinib, erlotinib
ALK rearrangements Crizotinib
ROS-1 rearrangements Crizotinib
RET rearrangements Cabozantinib
MET amplification Crizotinib
DDR2 mutations Dasatinib
NRAS mutations Selumetinib/Trametinib (preclinical)
ErbB-2 mutations Afatinib/Lapatinib/Trastuzumab
KRAS mutations Selumetinib
FGFR1 amplification Dovitinib
BRAF V600E Vemurafenib, Dabrafenib
BRAF Y472C Dasatinib
{ Approved
Farmaci di 1a generazione - HER2 stomaco
HER2+ 20%
HER2- 80%
• Studio GATSBY: T-DM1
• Studio JACOB: pertuzumab
Nazarian et al. Nature 2010; Johannessen et al. Nature 2010; Poulikakos et al. Nature 2011; Shi et al. Nature Com 2012; Villanueva et al.
Cancer Cell 2010; Wagle et al. JCO 2011, Strausman et al. AACR 2012
Resistance to BRAF inhibition
Survival
BRAFV600E
MEK
ERK
P
P
BRAF inh
NRASQ61
COT
CRAF
COT
overexpression
A. MEK-dependent
progression
MEK1
mutations
NRAS
mutations
BRAFV600 truncation
BRAFV600 amplification
PDGFRb IGF1R cMET
PI3K
AKT
B. MEK-independent
progression
RTK
overexpression
RTK ligand
overexpression
Stato mutazionale di KRAS nel CCRM
(%)
n= 3760 Studio Trattamento Linea di
CT N. di pazienti (%) con
valutazione di KRAS N. di pazienti (%)
con KRAS mt
20020408 BSC ±
panitumumab
Pretrattati 427/463 (92%) 184 (43%)
NCIC CTG-CO.17 BSC ±
cetuximab Pretrattati 394/572 (68,9%) 164 (41,6%)
CRYSTAL FOLFIRI ± cetuximab
Prima linea
1063/1198 (89%) 397 (37,3%)
OPUS FOLFOX ± cetuximab
Prima linea
314/337 (93,5%) 136 (43,2%)
COIN FOLFOX ±
cetuximab Prima
linea 1305/1630 (80%) 565 (43,3%)
PRIME FOLFOX ± panitumumab
Prima linea
1096/1183 (92,6%) 440 (40,1%)
Spanish Project Tutte 15.330 (100%) 8232 (53,7%)
RAS-aKtive Tutte 7.265 (100%) 2.874 (39,6%)
OS nello Studio CRYSTAL nel CCRM
Time (months)
5 42 0
Cetuximab + FOLFIRI (n=599)
FOLFIRI (n=599)
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
18 0 6 12 24 30 36
OS
es
tim
ate
HR=0.878
p=0.0419
19.9
18.6
Van Cutsem et al, J Clin Oncol 2011
Time (months)
54 42 48
23.5
20.0
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
18 6 12 24 30 36
OS
es
tim
ate
Cetuximab + FOLFIRI (n=316)
FOLFIRI (n=350)
HR=0.796
p=0.0093
Oliner KS et al , ASCO 2013 #3511
KRAS wt exon 2 (60%) KRAS mut exon 2 (40%)
KRAS or NRAS mut
(17%) BRAFmut
(8%)
The PRIME Study: KRAS, NRAS and BRAF mutations
RAS mutations in mCRC
Phase III Study PRIME (FOLFOX + Panitumumab vs FOLFOX); patients evaluated 90%
Oliner et al, Abstract 3511, ASCO 2013
FOLFOX + Pan (No. 320)
FOLFOX (No. 321)
HR p
Douillard, JCO 2010 KRAS wt
23.9 (100%)
19.7 (100%)
0.83 0.72
RAS wt OS (months) 26.0 (81%)
20.2 (79%)
0.78 0.04
RAS m OS (months) 15.6 (85%)
19.2 (86%)
1.25 0.04
RAS/BRAF wt (months) 28.3 (71%)
20.9 (68%)
0.74 0.02
BRAF m (months) 10.5 (8%)
9.2 (9%)
0.90 0.76
Original wild type KRAS testing (exon 2)
wild type RAS (KRAS and NRAS exons 2-4)
The PRIME Study: RAS status and OS
Oliner KS et al , ASCO 2013 #3511
mOS 23.9 (Δ 4.2)
HR 0.83, p=ns
mOS 26.0 (Δ 5.8)
HR 0.78, p=0.043
Progetto AIOM e SIAPEC-IAP per la
caratterizzazione bio-molecolare in
funzione della programmazione
terapeutica dei tumori solidi
Finalità del progetto
• Garantire per ogni paziente nell’intero territorio
nazionale la possibilità di accesso a test molecolari
validati
• Appropriatezza delle indicazioni cliniche per il test
• Appropriatezza del test di biologia molecolare per la
singola neoplasia
• Appropriatezza metodologica
Metodologia
• Formazione di gruppi di lavoro specifici
• Raccomandazioni per singolo bio-marcatore
• Indicazioni cliniche
• Metodiche
• Standard di refertazione
• Aggiornamenti periodici
• Diffusione (stampa e on-line www.aiom.it)
• Controllo di qualità
• Creazione di una rete nazionale
• Registrazione dati e programmi di ricerca
• Formazione
Controllo di qualità
• Definizione di un programma di controllo di qualità
centralizzato
• Sviluppo di un sistema informatizzato
• Biomarker considerati
• KRAS mutazioni nel CCR
• EGFR mutazioni nel NSCLC
• BRAF mutazioni nel melanoma
• ALK riarrangiamento nel NSCLC
Controlli di Qualità Nazionali
KRAS
CCR
2010
EGFR
NSCLC
2011
KRAS
CCR
2012
BRAF
Melanom
a 2012
ALK
NSCLC
2013
EGFR
NSCLC
2013
Centri
aderenti
59 47 83 80 46 87
Centri
validati
57 (97%) 41 (87%) 79 (95%) 73 (91%) 32 (86%) Ottobre
2013
Tutti i centri validati nei controlli di qualità con i
relativi riferimenti sono accessibii dal sito
www.aiom.it - Portale BioGate
Rete nazionale
• Coordinamento scientifico-organizzativo
• Censimento e analisi di strutture/potenzialità
e standard dei laboratori di biologia molecolare
• Sistema informatico
• Registro nazionale
• Logistica
Oncologo
Testing
Center
Call Center
800 572798
Patologo
Oncologo
Paziente
Patologo
Campione
Logistica
Risultati
www.KRAS-aKtive.it
Rete per la determinazione delle mutazioni di
KRAS nel carcinoma colon-retto
Rete per la determinazione delle mutazioni
di KRAS nel carcinoma del colon-retto
www.aktive-kras.it
• 18 Centri coinvolti
• 433 oncologi
e 133 patologi registrati
A total of 6843 KRAS mutations texts were performed. The tests were
informative in 6685 (98%) cases.
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
0
50
100
150
200
250
300
350
400
N.test richiesti N.test completati schede cumulate Marchetti et al. AIOM 2011
Tempo globale dalla richiesta alla
determinazione delle mutazioni
0 10 20 30 40 50 60 70
Abruzzo
Basilicata
Calabria
Campania
Emilia-Romagna
Lazio
Liguria
Lombardia
Molise
Puglia
Sardegna
Sicilia
Toscana
Umbria
Valle d`Aosta
Transazioni schede 2011
Presa in carico In attesa di stampa In ritiro In consegna In analisi
44%
27%
29%
Tipo di centro:
Universitario11,46%
Ospedaliero 53,13%
Entrambi 35,42%
Per il 74% dei responder la determinazione
dello stato di KRAS è un elemento
fondamentale per decidere la strategia
terapeutica del paziente con carcinoma del
colon-retto metastatico
Un intervallo di tempo superiore a 15 gg per
la risposta del test KRAS limita le scelte
terapeutiche per il 75% dei responder
Tempo massimo di attesa dei risultati del
test KRAS per procedere con una terapia:
10 giorni
Consensus KRAS early testing Major findings
Per il 72% dei responder è utile
anticipare il test KRAS nei
pazienti ad alto rischio
Advisory Board: C. Barone, L. Capussotti, F. Cognetti,
A. Falcone, L.G. Mantovani, N. Normanno, C. Pinto
Expert Panel: 140 experts
GGT->GTT G12V
GGT->GAT G12D
GGC->GAC G13D
GGT->TGT G12C
GGT->GCT G12A
GGT->AGT G12S
GGT->CGT G12R
Altro
G12D (32%)
G13D (19%)
G12V (26%)
Marchetti et al. AIOM 2011
Methods used for KRAS testing in Italy
KRAS STRIP ASSAY PCR-RFLP
SEQUENCING THERASCREEN
PYROSEQUENCING
48; 81%
3; 5% 5; 9%
1; 2%
2; 3%
2010
45; 54%
16; 19%
13; 15%
9; 10%
SEQUENZIAMENTO
PYROSEQUENCING
REAL-TIME PCR
ALTRO
2012
38%
Sequencing Others Real-Time PCR
P<0.0001
P<0.008
(N=5207) (N=999) (N=479)
47% 43%
Marchetti et al. AIOM 2011
Rete per la determinazione delle mutazioni di
EGFR nel carcinoma del polmone
Centro oncologico
Oncologo Richiesta test
Patologo Preparazione
campione e spedizione
Laboratorio Analisi Molecolare
Esecuzione test EGFR (6)
Richiesta corriere (2)
(1)
(3)
Invio risultato test EGFR (7)
Invio scheda paziente (5)
Spedizione campione (4)
Call Center
Rete per la determinazione delle mutazioni
di EGFR nel carcinoma del polmone
www.egfrfastnet.it
• 12 Centri coinvolti
• 272 oncologi e 75 patologi
registrati
EGFR - FASTnet
(Italia)
Rosell, NEJM 2009
(Spagna)
Pazienti N. 593 2105
Femmine
Maschi
37.5%
62.5%
38.7%
61.3%
Ex-fumatori
Fumatori
Non fumatori
21.4%
52.9%
25.7%
48.0%
21.3%
30.7%
Adenocarcinoma 73.4% 79.0%
EGFR mutazioni 84 (14.2%) 350 (16.6%)
Determinazione mutazioni di EGFR nel NSCLC
Normanno et al, ASCO 2011
La I fase del Progetto AIOM-SIAPEC
2009-2013
Richiesta
• Farmaci registrati con indicazione di marker molecolari di sensibilità/resistenza
Obiettivi
• Accessibilità ai test
• Movimentazione campioni
• Validazione laboratori
Strumenti
• Raccomandazioni
• Controllo di qualità
La II fase del Progetto AIOM-SIAPEC dal
2013-2014
Richiesta
• Miglioramento della selezione molecolare dei pazienti
• Incremento del numero di determinazioni richieste per singolo farmaco
Obiettivi
• Razionalizzazione organizzativa
• Riduzione dei costi
• Tempi di risposta
Strumenti
• Reti
• Percorsi
• Centralizzazione
• Modelli
Strategies of genomic profiling in oncology
1° level screening
Multiplex hotspot mutation testing
to assess most common mutations
2° level screening
Detection of EGFR mutations in plasma
Method Sensitivity* Reference
Therascreen 43.1% Goto et al,
J Thorac Oncol 2011
PNA clamp 59.1% Rosell et al,
N Engl J Med 2009
Digital PCR 92% Yung et al,
Clin Cancer Res 2009
Different methods have been used to detect EGFR
mutations in the plasma/serum of NSCLC patients
*ratio between positive cases on plasma and positive cases on tissue
KRAS mutation detection in
plasma of CRC patients is
associated with resistance to
anti-EGFR moAbs
Misale et al, Nature 2012