MEDICINA PERSONALIZADA EN GLIOMAS - Genotipia · si es la infección lo que provoca la progresión, o si el virus aprovecha la rotura de la membrana hematoencefálica para infectar

MEDICINA PERSONALIZADA ENGLIOMAS

MÓDULO 5: FARMACOGENÉTICA Y MEDICINA PERSONALIZADA

TÍTULO DE EXPERTO UNIVERSITARIO EN MEDICINA GENÉTICA Y GENÓMICA 2019

Material didáctico: Módulo 5 – Clase 2

Material didáctico creado por Mar Benito, MSc https://www.linkedin.com/in/marbeni to/

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MEDICINA PERSONALIZADA EN GLIOMAS


MÓDULO 5: FARMACOGENÉTICA Y MEDICINA PERSONALIZADA

ASIGNATURA 5.2- MEDICINA PERSONALIZADA EN GLIOMAS.

Dr. Jaime Font de Mora

1. INTRODUCCIÓN........................................................................................................................ 1

2. TIPOS DE GLIOMAS................................................................................................................... 2

3. TERAPIA DIRIGIDA EN CÁNCER................................................................................................. 3

3.1 Clasificación farmacodinámica............................................................................................5

3.2 Fármacos que promueven la muerte celular.......................................................................7

3.3 Terapias dirigidas a la maquinaria de reparación del ADN..................................................9

3.4 Terapias dirigidas contra las rutas de transducción de señales.........................................10

3.5 Inmunoterapia...................................................................................................................12

3.6 Terapias dirigidas contra el metabolismo..........................................................................14

ANEXO I. Información adicional y preguntas..............................................................................15

Título de Experto Universitario en Medicina Genética y Genómica 2019 Página 0



1. INTRODUCCIÓN

Hace más de 18 años que se publicó el borrador del genoma humano, ahora es fácil secuenciar todo un genoma, y la secuencia está disponible en portales de internet como GenomeBrowser. También vamos teniendo un mayor conocimiento de las bases moleculares del cáncer, ¿por qué una célula se vuelve cancerosa? ¿qué genes están implicados? Así se pueden hacer medicamentos dirigidos a las moléculas implicadas en cáncer.

Gracias a las nuevas tecnologías, en aproximadamente 3 semanas podemos tener la secuencia completa del genoma de cualquier paciente. En el hospital La Fe hace 3 años quese están haciendo estudios de medicina de precisión en cánceres pediátricos. Los conocimientos que se tienen también son extrapolables a adultos. Se han analizado unos 130 pacientes pediátricos en recaída y en el 26% de los casos se ha encontrado una diana accionable, es decir, una alteración genética para la que hay un medicamento específico.

La medicina personalizada es lo mismo que la medicina de precisión. El término medicinade precisión lo introdujo el presidente Obama, al impulsar esta disciplina en EstadosUnidos. Lo que se quiere es dar a cada paciente la medicina más adecuada. Se busca encada tumor cuáles son las alteraciones genéticas y epigenéticas para administrar lamedicina más adecuada contra ellas. Para ello ahora mismo hay que analizar una muestrade tumor, pero en el futuro se podrá analizar el ADN tumoral circulante en sangre (biopsialíquida).

Los gliomas son tumores cerebrales, y para poder aplicar la medicina personalizada aestos tumores es necesario conocer de manera individual las características genéticas decada uno de ellos. Para ello podemos utilizar herramientas que empiezan con eldiagnóstico morfológico en el departamento de anatomía patológica (tinciones oinmunohistoquímica) o técnicas moleculares como el FISH para ver si hay amplificacionesde genes. Esto viene acompañado por técnicas ómicas como el cariotipo molecular, quepermite detectar amplificaciones, deleciones, pérdidas de heterocigosidad, disomías,roturas en el cromosoma, etc. Además, también se puede llevar a cabo la secuenciaciónmasiva de ADN o ARN. Con todo esto tenemos una cantidad enorme de información quetodavía no sabemos interpretar del todo.

Una vez que se han detectado las alteraciones genéticas, hay que determinar cuáles son lasque inician el tumor (driver genes), ya que los tumores sólidos se caracterizan por tener ungran número de mutaciones. También hay que conocer las demás mutaciones, porquepuede que los genes en los que se producen sean importantes para la respuesta altratamiento. Para la identificación de dianas terapéuticas se prueban distintos fármacos encultivos celulares o modelos animales (ratones inmunodeprimidos en los que crece elmismo tumor que en el paciente), para volver finalmente al paciente y poder aplicar unamedicina adecuada a cada individuo.

DIAPOSITIVA 5




2. TIPOS DE GLIOMAS

Gracias a la combinación del análisis morfológico de los gliomas con las ómicas, lasecuenciación masiva y los cariotipos moleculares, se ha llegado a una mejor clasificaciónde los gliomas (diapositiva 7):

- Los tumores de bajo grado no tienen mutaciones en IDH1. A parir de una célula origen, lamutación única del gen BRAF (p.V600E) provoca dos tipos de glioma de bajo grado. Hoy endía existe fármacos para esta mutación, Vemurafenib y Dabrafenib.

Astrocitoma pilocítico

Xantoastrocitoma

- A partir de una célula de origen se pueden tener tumores mucho más agresivos, de altogrado:

Glioblastomas primarios (mutaciones en EGFR, PTEN, P53, TERT) que se puedendividir en proliferetivos, mesenquimales, angiogénicos y clásicos. El 30% de estostumores presentan amplificación de EGFR. Algunos tienen una mutación que sellama variante 3 y que da lugar a una proteína truncada que hace que el receptortransmembrana esté constitutivamente activo. Las mutaciones en PTEN dan lugar ala sobreactivación de la ruta PI3Kinasa.

Gliomas de alto grado pediátricos, pontinodifusos (mutaciones en H3F3A, P53,DAXX, ATRX). La mutación en H3F3A es inductora (driver) de la aparición de estetipo de glioma, esta histona está implicado en el empaquetamiento de lostelómeros y la mutación desregula la epigenética de la célula tumoral . El gen DAXXtiene varias funciones, en el citosol actúa como promotor de la inducción demuerte celular y en el núcleo inhibe la expresión de oncogenes. ATRX es un genimportante para la elongación de los telómeros, mediante recombinaciónhomóloga, por una vía independiente de la subunidad catalítica de la telomerasa.p53 se dice que es el “guardián del genoma”.

- A partir de una célula de origen hay tumores con mutaciones en IDH1. Normalmente sonde bajo grado, como el astrocitoma difuso, que suele tener otras mutaciones en p53 oATRX, y los oligodendrogliomas, que presentan una pérdida frecuente de heterocigosidaden 1p y 19q. Estos dos grupos junto con los astrocitomas pilocíticos y xantoastrocitomasforman el grupo de gliomas de bajo grado, menos proliferativos y con mejor pronósticoque los de alto grado.

- Los gliomas de bajo grado pueden ganar nuevas alteraciones y formar astrocitomas ooligodendrogliomas anaplásicos con nuevas mutaciones, pérdidas de heterocigosidad en10q (presuntamente se encuentra aquí un supresor tumoral), mutaciones en CDK4, CDK6,p53. Estos tumores son de grado medio.

- Los gliomas anaplásicos de grado intermedio pueden evolucionar y dar lugar a unglioblastoma secundario (recaída), con una gran variedad de formas y de tamaños. Estos




glimoas secundarios se caracterizan por mutaciones en PTEN o por amplificación osobrexpresión del receptor del factor de crecimiento plaquetario (PDGFRA).

DIAPOSITIVAS 6 Y 7

3. TERAPIA DIRIGIDA EN CÁNCER

Para poder tratar a cada paciente según el tumor que tenga, es necesario conocer losmecanismos moleculares que inician el cáncer. En la diapositiva 8 se muestra una célulacon su núcleo y los receptores. Los receptores de membrana reciben señales y lastransducen al interior de la célula mediante rutas de transducción de señales, lo quesupone interacciones entre proteínas, que provocan cambios en su conformación, comoacetilaciones, metilaciones, etc. Al final se llega a los puntos clave de regulación delmetabolismo, de la apoptosis, del ciclo celular, y de factores de transcripción que van atranscribir nuevos genes para dar respuesta a estas señales que están llegando a la célula.Sabemos que lo que está alterado en los tumores son puntos específicos de estas rutas deseñales, pero no sabemos por qué unos puntos son importantes y otros no. Por ejemplo,RAS es un oncogen, pero ¿cómo es que algunos activadores de RAS no son oncogenes?

Existen 4 tipos de factores en la etiología del cáncer:

Factores fisiopatológicos como hormonas, factores de crecimiento, citoquinas,integrinas y comunicación con la matriz extracelular.

Factores genéticos como mutaciones somáticas o germinales. Las mutacionessomáticas son exclusivas de cada tumor, mientras que las germinales se heredan delos progenitores y suponen un predisposición a padecer la enfermedad, suelenestar en supresores tumorales (P53, APC1, BRCA1, BRCA2). En el hospital se hadado un caso de glioma teratoide rapdoide, tumor del sistema nervioso central quetiene una mutación germinal en el gen CHEK2 que regula la señalización para lareparación del ADN por la vía de la recombinación homóloga. Esta variante que noha sido descrita anteriormente se encuentra en homocigosis en este tumor.

Factores medioambientales como la alimentación, ejercicio, tabaco, etc.

Factores relativos a otras enfermedades como infecciones. En gliomas el paso a unaforma más grave va acompañado de una infección por citomegalovirus. No se sabesi es la infección lo que provoca la progresión, o si el virus aprovecha la rotura de lamembrana hematoencefálica para infectar a las células que rodean al tumor. Lainfección por Helicobacter pylori predispone a cáncer de esómago, el virus delpapiloma humano a cáncer de cuello de útero, la hepatitis B y C a cáncer de hígado,etc. Se ha visto que todos estos patógenos generan inestabilidad cromosómica yalteran las rutas de transducción de señal.




DIAPOSITIVAS 8 Y 9

Es necesario conocer los mecanismos de transducción de señales, que son los que sealteran en el cáncer, para poder desarrollar tratamientos personalizados.

Las terapias dirigidas contra el cáncer pueden ser (diapositiva 10):

1) Terapias dirigidas al ciclo celular y a la inestabilidad cromosómica. Estas terapiasson las que se han utilizado hasta ahora, y se basan en la mayor capacidad proliferativa quetienen las células tumorales. Van dirigidas al ADN y su maquinaria de síntesis. Estosmedicamentos (quimioterapia) afectan a todo el cuerpo, porque casi todas las células sedividen en algún momento. Recientemente se ha utilizado una diana más específica que esla maquinaria de reparación del ADN. Esto se ha aplicado en cánceres de mama y ovario, yen otros tumores.En el futuro se tendrá que seguir aplicando la quimioterapia de forma concomitante conotros fármacos dirigidos contra las alteraciones conocidas.

2) Terapias dirigidas a promover la muerte de la célula tumoral. Se quiere devolver lacapacidad de apoptosis a las células tumorales.

3) Terapias dirigidas contra la angiogénesis. Angiogénesis es la capacidad de traervasos sanguíneos al tumor para tener más alimentos y oxígeno. El glioma es uno de lostumores más angiogénicos, aunque no provoca metástasis, se queda en el cerebro. Es untumor muy difuso, aunque se extirpe el núcleo siempre quedan células que han migrado.Para este tipo de terapias por el momento hay dos ensayos clínicos en marcha, uno enEuropa y uno en Estados Unidos. Se están llevando a cabo con un anticuerpo monoclonalllamado Bevacizumab que captura el factor de crecimiento del endotelio vascular (VEGF)en la sangre. También se pueden utilizar inhibidores de este factor de crecimiento. Englioblastoma este medicamento no ha funcionado, aunque se sigue administrando deforma compasiva en las recaídas (segunda línea). Puede que el glioblastoma del subtipoproneural se pueda beneficiar de este tratamiento.

4) Terapias dirigidas contra las rutas de transducción de señales:

Ras – Raf – MEK - MAPK PI3K – AKT – mTOR Citoquinas – JAK – Stat Wnt – β-catenina Shh – Gli1,2,3 Delta/Jagged – Notch - CSL Receptores nucleares (factores de transcripción) y sus coactivadores. En gliomas

no son tan relevantes como en otros tipos de cáncer.

5) Inmunoterapia. Consiste en rescatar la capacidad del sistema inmune para reconocer ydestruir las células con características moleculares alteradas.




6) Terapias dirigidas contra el metabolismo (enzimas IDH1, IDH2)

Se tiene que tener en cuenta que el glioma es el tumor más angiogénico que hay, que es un tumor difuso (al extraer mediante cirugía siempre queda algo del tumor) y que regula el sistema inmune para que no le ataque.

Fases de los ensayos clínicos (diapositiva 11)

- Los ensayos de Fase I determinan la seguridad de un nuevo tratamiento, si hay toxicidad(dosificación, vía).

- Los ensayos de Fase II determinan si un cierto tipo de cáncer responde a un nuevo tratamiento (eficacia, efectos secundarios).

- Los ensayos de Fase III estudian si un nuevo tratamiento es mejor que el tratamiento estándar o habitual . Después de esta fase se obtiene la aprobación por parte de la entidad reguladora (EMA o FDA), y el medicamento pasa a ser el tratamiento de primera línea.

- Los ensayos de Fase IV obtienen más información sobre un nuevo tratamiento cuyo uso ya ha sido aprobado en pacientes. Se mira si se pueden combinar medicamentos para obtener un tratamiento más efectivo.

Antes de los ensayos clínicos en humanos, el medicamento se tiene que haber probado encultivos celulares y en animales (fase preclínica).

Una vez que se obtiene la dosis letal en ratones se hace un escalado en humanos,empezando por una décima parte de la dosis letal en ratón, hasta determinar la dosis detolerancia máxima, a partir de la cual hay efectos tóxicos nocivos. Se utiliza el 80% de ladosis de tolerancia máxima en adultos para determinar la dosis de tolerancia máxima enniños. Los niños suelen tolerar dosis más altas de fármacos. La FDA obliga a hacer losestudios de tolerancia máxima en paralelo en niños y adultos, pero en Europa no es así.Los cánceres pediátricos son raros y no interesan económicamente.

DIAPOSITIVAS 11 Y 12

3.1. Clasificación farmacodinámica

En negrita se muestran los fármacos que se usan en gliomas

1) Fármacos que dañan el ADN:

AGENTES ALQUILANTES

Mostazas nitrogenadas: ciclofosfamida, melfalán, clorambucilAlquilantes: Temozolomida, BusulfánNitrosoureas: carmustineVarios: dacarbazina, mitomicina C




ENLACES CRUZADOS A TRAVÉS DE COMPUESTOS DE PLATINOCisplatino, carboplatino

INHIBICIÓN DE TOPOISOMERASA: se bloquea a la célula en la fase de síntesis del ciclo celular.

Topoisomerasa I: IrinotecanTopoisomerasa II: ATB antraciclínicos (Doxorrubicina)

Epipodofilotoxinas (Etopósido)

2) Fármacos antimetabolitos: mimetizan a las bases nitrogenadas y encallan a la célula.Paran la síntesis del ADN, porque una vez que se incorporan no se puede enganchar lasiguiente base.

ANTIFÓLICOSMethotrexate

ANÁLOGOS DE LAS BASES PIRIMIDÍNICAS5- FluoraciloCitarabina o Arabinosido de citosina

ANÁLOGOS DE LAS BASES PÚRICAS6- Mercaptopurina

3) Fármacos antimicrotúbulos: inhiben la polimerización de microtúbulos. Los microtúbulos son esenciales en la fase de mitosis, para anclar a los cromosomas y luego separar las cromátidas hermanas. Estos fármacos bloquean a la célula al principio de la mitosis.

ALCALOIDES DE LA VINCA

VincristinaVinblastina

TAXANOS

Paclitaxel, Docetaxel

4) Fármacos contra las CDKs: las quinasas dependientes de ciclina (CDK) son las quehacen progresar a la célula a través de las distintas fases del ciclo celular. En el ciclo celularhay varios puntos de control que están alterados en cáncer. Al final de la fase G1 hay unpunto de estos, hay otro punto que responde al daño al ADN, que está presente durantetodo el ciclo, aquí p53 juega un papel esencial. El tercer punto de control está en la fase demitosis.

El Flavopiridol, es un alcaloide derivado de una planta de la India, inhibidor de CDKs. Se hautilizado en un ensayo clínico de fase I, en tumores de niños que incluyen gliomas. Esteestudio está cerrado, pero los resultados todavía no se conocen. Hay una publicación dehace algunos años (diapositiva 16) de un estudio preclínico en el que utilizan Flavopiridol




combinado con la Temozolomida (fármacos que se utiliza habitualmente en el tratamientode gliomas) en cultivo celular y en xenografts, en la que se demuestra que estacombinación es mucho más efectiva para el tratamiento de gliomas que la Temozolamidasola. La acción combinada de inhibidores de CDKs y agentes que dañan al ADN puedentener posibilidades en el tratamiento futuro de gliomas.

En los gliomas de grado intermedio son características las mutaciones en CDKs. Se conoceun inhibidor más específico de CDK4 y CDK6, que es el Palbociclib. Este fármaco se hautilizado en un ensayo clínico de fase II en glioblastoma recurrente. CDK4 y CDK6 fosorilana la proteína de retinoblastoma, lo que hace que se avance en el ciclo celular de la fase G1 ala S. El resultado de este ensayo ha sido negativo, puede que no se hayan seleccionado bienlos pacientes. Se tienen que tratar pacientes que expresen RB (proteína delretinoblastoma), es decir, que no tengan mutaciones en este gen. Hay otro inhibidor deCDK4 y CDK6, el Ribociclib (LEE011), que se está probando en fase II para tumores sólidosen adultos. En este caso RB tampoco tiene que estar silenciado, y no tiene que habersobrexpresión de ciclina A. La ciclina A es importante en la fase S, más allá de G1, lasobrexpresión de está proteína hace que se salte la fase G1, y ya no se podrá inhibir CDK4 oCDK6.

DIAPOSITIVAS 13-16

3.2. Fármacos que promueven la muerte celular

Hay que entender el cáncer como un balance entre en la proliferación celular y la muerte celular (apoptosis).

Las células cancerosas también tienen el problema de que no se mueren, y se puedenhacer resistentes a los tratamientos. En el laboratorio de anatomía patológica se hacentinciones para determinar el grado de proliferación (anticuerpos contra Ki67, antígeno quesolo se expresa en células proliferativas), porque así se tiene un valor pronóstico. Cuantamás proliferación, más agresivo es el tumor y el pronóstico es peor. También se puedenhacer tinciones para determinar el grado de muerte de las células, con anticuerpos decaspasa 3 activa, pero esto no da un valor de pronóstico.

Hay dos mecanismos de apoptosis, el intrínseco y el extrínseco. El extrínseco es el quefunciona con ligandos externos como TRAIL, que a veces es presentado por linfocitos Tcitotóxicos, y que a través de caspasa8 hace que se active la muerte celular.

El mecanismo intrínseco esta mediado por p53, que es “el guardián del genoma”. Cuandohay daño en el ADN se acumula p53, que va al núcleo, y lo primero que hace es bloquear elciclo celular y dirigir la reparación del ADN. Cuando la célula no puede reparar el ADN, p53transcribe genes apoptóticos como Bax, que lo que hacen es abrir poros en las membranasmitocondriales para liberar citocromo C y proteínas Smac/DIABLO al citosol. El citocromo




C forma complejos con Apaf-1 y la procaspasa-9, el apoptosoma, que activará la caspasa-3.Las Smac/DIABLO inhiben a las IAPs (inhibidores de la apoptosis). De esta manera lacélula se degrada de forma ordenada, y el material celular se incluye en vacuolasapoptóticas marcadas para ser fagocitadas por macrófagos. Esta es una muerte limpia, adiferencia de lo que ocurre en la necrosis, donde se dañan los tejidos de alrededor.(diapositiva 18).

En la diapositiva 19 se muestra una histología de un carcinoma de ovario en el que se ve elepitelio con núcleos grandes, aberrantes y desorganizado. Se hace unainmunohistoquímica contra p53. La tinciones de p53 tienen valor pronóstico. El tener unamutación en p53 confiere un peor pronóstico, además suelen ser tumores resistentes a laquimioterapia con citotóxicos. La sobreexpresión de p53 también supone un peorpronóstico, porque las mutaciones de p53 inactivan a la proteína y la estabilizan, por loque se degrada menos. La mayor expresión en p53 denota una mutación en este gen, laproteína sobreexpresada no es funcional porque no va al núcleo.

Recientemente se han diseñado nanopartículas (20-100 nm) cargadas con proteína p53funcional para que actúe en los tumores en que el gen está dañado. Son capaces de pasar labarrera hematoencefálica. Las cubiertas de estas nanopartículas están cargadas contransferrina, que hace que se unan a su receptor, sobreexpresado en gliomas y carcinomade páncreas. La proteína p53 activa hace que estas células recuperen su capacidad demorir. Se esta probando en varios ensayos clínicos:

- fase II en la que se combinan las nanopartículas con Temozolomida para el tratamientode gliblastomas.

- fase I en la que se combinan las nanopartículas con Ciclofosfamida/Topotecan para eltratamiento de tumores sólidos pediátricos, incluyendo gliomas refractarios (se han vueltoresistentes al tratamiento de primera línea).

- fase I con un inhibidor de MDM2. Se aplica en tumores en los que p53 no está mutado yhay una sobreexpresión de MDM2. MDM2 es quien está regulando a p53 negativamente,enviándolo a degradarse. Así p53 no se degrada y puede activar la muerte de la célulacancerosa.

- fase I con un adenovirus Ad5CMV que expresa p53. El problema es que los adenovirus nopasar la barrera hematoencefálica. En este estudio se infecta a las células con el adenovirusen el momento de la cirugía, cuando se está extirpando el tumor. Esto devolverá lasobreexpresión de p53 funcional. Este estudio ya ha finalizado, pero todavía no se handado los resultados.

DIAPOSITIVAS 17-19




La actividad telomerasa mantiene la longitud de los telómeros, y hace que la célulacancerosa se pueda replicar indefinidamente. Mutaciones en la subunidad catalítica de latelomerasa son características de algunos tipos de gliomas. Los telómeros son secuenciasrepetitivas. Cada vez que la célula se divide se pierden un cierto número de estasrepeticiones, hasta que finalmente la célula pierde la capacidad de división y se vuelvesenescente. Las células embrionarias y las células madre en adultos expresan la subunidadcatalítica de la telomerasa. Algunos gliomas tienen mutaciones en TERT (región promotorade la subunidad catalítica de la telomerasa) que hacen que también se exprese.

Se ha diseñado un fármaco, Imetelstat, que es un ARN antisentido del molde de lasubunidad catalítica de la telomarasa, que bloquea su actividad. Este medicamento se estáutilizando en un ensayo de fase II en pacientes adolescentes con tumores cerebralesrecurrentes (recaída) o refractarios. Los resultados no han sido muy buenos porque elfármaco es demasiado tóxico. Provoca trombocitopenia y en muchos casos hemorragiasletales. Se ha desestimado su uso en tumores peadiátricos del sistema nervioso central.


3.3. Terapias dirigidas a la maquinaria de reparación del ADN

Esta terapia es bastante novedosa. Nuestras células están expuestas continuamente a milesde agentes tóxicos que dañan el ADN. Los daños al ADN pueden ser químicos, por luz UV,por radicales libres producidos por nuestro propio cuerpo, etc. Por ello la célula hadesarrollado múltiples vías de reparación (diapositiva 22). Las más importantes son:

- reparación por escisión de bases: aquí la poli ADP ribosa polimerasa (PARP) es la quedirige la reparación.

- reparación de roturas en la doble hebra de ADN: se puede dar la reparación porrecombinación homóloga de genes como BRCA1 y BRCA2 (mutados en cáncer de mama yovario) o ATM. También se puede dar la reparación por unión de los extremos nohomólogos, en la que la enzima DNA-PK juega un papel importante.

En base a esto se ha desarrollado un nuevo concepto en oncología, la letalidad sintética(diapositiva 23). En una célula sana hay varias vías de reparación del ADN (A y B). El pasode célula normal a célula precancerosa, se da cuando el daño continuo al ADN hace que sesobreexprese la vía A. La célula en este momento está bloqueada en el ciclo celular por lospuntos de control. El paso de célula precancerosa a célula cancerosa ocurre cuando sepierde la sobreexpresión de esta vía A, y solo queda la vía B. Si somos capaces de ver cuáles la vía que queda activa, podremos diseñar un fármaco contra esta vía de reparación delADN que todavía está activa. De esta manera se podrá producir la apoptosis de la célulacancerosa de manera selectiva. Esto se está utilizando en cánceres de mama y ovario conmutaciones en BRCA1 y BRCA2. En este caso se bloquea la reparación del ADN conquímicos contra PARP y al mismo tiempo se causa daño al ADN mediante radiación ometilación con agentes químicos (Temodal).




También se están haciendo estudios de este tipo en gliomas. Se está haciendo un ensayofase I/II con Veliparib (inhibidor de PARP), radioterapia y Temodal en el glioma pontinodifuso (glioma mayoritariamente pediátrico de alto grado).


3.4. Terapias dirigidas contra las rutas de transducción de señales

En la diapositiva 24 se muestran las rutas clásicas de la transducción de señales.

Ras fue el primer oncogen humano que se clonó, hace casi 40 años, y contra él se hizo unode los primeros diseños de medicina de precisión. Ras es una molécula pequeña (21 KDa)anclada en la cara interna de la membrana, se diseñaron inhibidores de la isoprenilación,contra el pequeño lípido que hace colgar a Ras de la membrana. Pero estos inhibidores noson funcionales y han resultado muy tóxicos, ya no se utilizan.

Ahora se están utilizando nuevos fármacos contra BRAF (proteína de la cascada de Ras)como el Dabrafenib y el Vemurafenib. Estos fármacos son específicos de la mutaciónp.Valina600Glutámico, si no se tiene esta mutación es contraproducente utilizarlos porquepueden activar al BRAF no mutado. Se están probando en gliomas. Hay al menos 3 ensayosclínicos abiertos en distintas fases con estos dos fármacos.

Los inhibidores de MEK como MEK162 y Selumetinib tienen un espectro más amplio. Seestán utilizando en ensayos de fase II, en gliomas de bajo grado.

DIAPOSITIVA 24

La ruta de PI3K (diapositiva 25) es la más estudiada hoy en día en ensayos clínicos, a todoslos niveles y en todos los tumores. Hay fármacos que actúan en todos los puntos. Seconocen inhibidores de los receptores tirosina quinasa (EGFR) importantes en gliomas,como el Gefitinib y Erlotinib. También existen inhibidores de la aplificación del receptordel factor de crecimiento plaquetario (PDGFRA) y contra CKIT (Imatinib). Otros soninhibidores de la subunidad catalítica de la PI3K, pero estos son altamente tóxicos, de AKT(Perifosine) o de mTOR (Sirolimus, Temsirolimus, Everolimus). Debido a la complejidadtumoral de los gliomas se utilizan combinaciones de estos fármacos.




DIAPOSITIVA 25

La ruta de las JAK-STAT sirve para la transducción de señales de las citoquinas (diapositiva26). Muchas citoquinas cuando actúan sobre su receptor lo dimerizan. Los receptoresestán acoplados a las JAK que tienen actividad tirosinaquinasa. Las JAK se fosforilan yfosforilan también a los receptores, lo que atrae a otras proteínas del citosol. Unas de estasproteínas son las STAT (transductores de la señal y activadores de la transducción), que sefosoforilan y se dimerizan para ir al núcleo, donde van a transcribir genes importantespara la respuesta a citoquinas, que en cáncer también son importantes para lasupervivencia, la angiogénesis y la migración. Los gliomas son muy inflamatorios, por loque tienen una respuesta importante a las citoquinas. Los niveles circulantes en sangre decitoquinas como la interleukina-6 o CXCL12 , tienen un valor pronóstico. Hay un fármacoespecífico contra STAT3, que se encuentra en fase I en distintos tumores sólidos queincluyen gliomas de bajo y alto grado.

DIAPOSITIVA 26

La ruta de Notch está implicada en la interacción célula a célula (diapositiva 27). El genNotch se descubrió en Drosophila donde se vio que daba lugar a alas dentadas. Paraactivarse, Notch requiere de la interacción con un receptor de la célula contigua llamadoDLL4, y la activación se da mediante una proteasa altamente específica (gamma secretasa).La gamma secretasa también está implicada en uno de los tipos moleculares de Alzheimer(metabolismo del péptido beta amiloide). Una vez activada Notch, la porcióncitoplasmática va al núcleo, donde ayuda a transcribir genes muy importantes. Notch estáimplicado en la iniciación del tumor, la progresión, la angiogenésis y el desarrollo deresistencia a la terapia angiogénica dirigida contra VEGF (vascular endothelial growthfactor).

En la actualidad hay un ensayo clínico en fase I para varios tipos de tumores, donde seutiliza un inhibidor de la gamma secretasa que procesa Notch (RO4929097), junto con unfármaco que inhibe la tirosina quinasa del receptor de angiogénesis VEGFR2 (Cediranib).

DIAPOSITIVA 27




La señalización por Hedgehog (Hh) (diapositiva 28) ha sido muy estudiada durante laembriogénesis, está implicada en la conformación y estructuración del cerebro. Enhumanos se conocen tres ligandos de esta ruta, Sonic, Indian y Desert, que actúanreprimiendo a su receptor (Patched), que a su vez desreprime la molécula que va a activarel resto de la vía (SMO). Cuando SMO está activo desreprime a Gli, que puede ir al núcleo ytranscribir genes para la proliferación y supevivencia, para el mantenimiento de las célulasmadre, y para la angiogénesis.

En gliomas se conocen varios tipos de alteraciones que activan esta ruta, como lasobreexpresión de los ligandos, mutaciones inactivantes de Patched, mutaciones activantesde SMO y mutaciones inactivantes de SuFu. Todos ellos pueden ser bloqueados porfármacos que van dirigidos contra SMO. En el último año todas las farmacéuticas hansacado inhibidores de SMO. Un ejemplo es el Vismodegib de Roche, que se encuentra endos ensayos clínicos en fase II junto con Temodal, uno para glioma Pontino Refractario yotro para glioblastoma. Otro ejemplo es el Saridegib, que se está estudiando en cánceres decélula basal.

DIAPOSITIVA 28

3.5. Inmunoterapia

La inmunoterapia es una de las ramas de la medicina de precisión.

Los gliomas se caracterizan por:

- la angiogénesis. Son tumores muy angiogénicos, por eso se han buscado formas deeliminar esa angiogénesis, por ejemplo con anticuerpos monoclonales como elBebacizumab, que no han obtenido muy buenos resultados.

- la inmunosupresión. El glioma está inhibiendo la capacidad del sistema inmune de actuarcontra él.

- la capacidad de migración. Cuando se extirpan, siempre quedan células alrededor, es muydifícil eliminarlos completamente.

Lo más novedoso y donde están más esperanzas puestas es en la inmunoterapia contra losgliomas, se quiere reactivar el sistema inmunitario para que este luche contra el tumor.Hay 3 estrategias distintas: inmunoterapia de péptidos, inmunoterapia de célula dendríticay terapia celular adoptiva.

Inmunoterapia de péptidos (diapositiva 29)

Se fusiona el gen de histocompatibilidad A2 (HLA-A2) por un lado con un antígeno muyreactivo, como es el de la gripe. Todos la hemos padecido y tenemos células T contra él,que se pueden reactivar. Por el otro lado se pone la parte de reconocimiento de unanticuerpo de un antígeno de superficie de la célula tumoral, por ejemplo un anticuerpo




que reconozca EFGR (sobreexpresado en las células tumorales). Esta técnica también seestá utilizando en cáncer de mama con sobreexpresión de HER2. Hay una variante de EFGRtruncada, variante 3, se podría usar un anticuerpo específico para esta zona truncada. Deesta manera se reactivan los linfocitos T y se dirigen contra la célula tumoral.

Esta terapia se está probando en varios ensayos clínicos, en ependimomas recurrentes, engliomas de bajo grado y en gliomas pediátricos.

Inmunoterapia de célula dendrítica (diapositiva 30)

Consiste en la sobreexpresión de antígenos de célula cancerosa en células dendríticas yposterior implante en el paciente. Se hace una leucoféresis y se aíslan monocitos delpaciente. Estos monocitos en cultivo se hace que se diferencien en células dendríticas, queson las que presentan los antígenos a los linfocitos T. Estas células se incuban con lisadosde células del tumor, esperando que algunas de ellas cojan los antígenos característicos deltumor, o se modifican genéticamente. Después las células dendríticas se vuelven a inocularen el paciente, junto con el fármaco Sipuleucel-T, que está implicado en la reactivación delsistema inmune. En el hospital la Fe se ha empezado un ensayo clínico de fase III paraglioblastoma, con una combinación de péptidos muy antigénicos de proteínasnormalmente alteradas en estos casos.

Terapia celular adoptiva (diapositiva 31)

Consiste en la reactivación del sistema inmune con anticuerpos bloqueantes de CTLA-4. Unlinfocito T necesita una doble activación, por una parte la activación de los receptores decélulas T (TCR), y por otra la activación de los CD28. Esta activación se lleva a cabo porparte de la célula presentadora del antígeno (APC), que por una parte tiene receptoresCD80 o CD86, y por otra el complejo mayor de histocompatibilidad (MCH) que es el quepresenta al antígeno. Con el tiempo los linfocitos T activados empiezan a expresar elreceptor CTLA-4 u otros receptores de la misma familia, que tiene mucha afinidad porCD80 o CD86 de las células presentadoras de antígeno, de esta manera el linfocito T seinactiva. También existen linfocitos T reguladores que silencian a los T killers anteriores.

Se han diseñado anticuerpos monoclonales humanizados (Ipilimumab). El Ipilimumabreconoce al CTLA-4 y lo desinhibe, de manera que se vuelven a activar los linfocitos T. Estetratamiento ha sido aprobado por la FDA para reducir el riesgo de recaída en melanomas, ytambién hay un ensayo clínico abierto para el tratamiento de gliomas con Ipilimumabjunto con Nivolumab. Nivolumab es otro anticuerpo que reconoce un receptor llamadoPD1, que está asociado a muerte. PD1 lo presentan tanto los linfocitos T killer como losreguladores. Se quiere inhibir este receptor, que por un lado induce la apoptosis enlinfocitos T killer y por otro activa a los linfocitos T reguladores.

DIAPOSITIVAS 29-31




3.6. Terapias dirigidas contra el metabolismo

Hay una gran proporción de gliomas de bajo grado y de glioblastomas secundarios quetienen mutaciones en IDH1 (isocitrato deshidrogenasa). Esta enzima del ciclo de Krebsfunciona en el citosol, e IDH2 funciona dentro de la mitocondria. Las dos enzimasconvierten el isocitrato en a-cetoglutarato. Cuando tienen una mutación específica, lo quehacen es convertir el isocitrato en 2-hidroxiglutarato, que es un potente oncometabolito,con una doble función. Por un lado, a través de un centro alostérico bloquea a lasdesmetilasas de las histonas y del ADN, con lo que cambia el panorama epigenético de lacélula cancerosa. Por otro lado, también es capaz de inhibir la degradación de HIF1alfa, elfactor de hipoxia que transcribe a VEGF, que a su vez es el ligando de VEGFR2 (receptor deangiogénesis). Con todo esto se cambia la epigenética, unos genes se silencian y otros seactivan, y se promueve la angiogénesis (diapositiva 33).

Hace unos tres años se encontró un fármaco, AG-221, que tanto en cultivo como enxenograft de ratones, era capaz de bloquear la leucemia mileoide aguda con mutación enIDH2. Se abrió un ensayo clínico hace poco, con tal éxito que pasó rápidamente a fase II yluego a fase III. Aunque la mayoría de los gliomas tienen mutaciones en IDH1, también hayalgunos que tienen en IDH2.

Posiblemente este fármaco también podría beneficiar a los pacientes con gliomas conmutaciones en IDH1. La mutación más frecuente en gliomas es la p.Arg132His. Hay unapublicación reciente donde se demuestra en cultivo celular y en xenografts, queinhibidores de IDH1 reactivan la diferenciación de las células de glioma y retrasan suproliferación. Hace más o menos un año se abrió un ensayo clínico con el inhibidor AG-120 en distintos tumores con mutaciones en IDH1, que también incluye gliomas.

Los gliomas se caracterizan por tener una combinatoria de varias modificacionesgenéticas. En la actualidad se están estudiando fármacos contra cada una de estasalteraciones. Alguno de estos ensayos puede que falle porque los gliomas se vuelvanresistentes al tratamiento. Se tendrá que estudiar la combinatoria de alteraciones parapoder administrar la combinatoria de fármacos adecuada para cada glioma. Supongamosun glioblastoma, de subtipo mesenquimal, con mutación en SMO y amplificación delPDGFRA, se necesita una combinación de terapias, para que la célula no se haga resistentea ninguna de ellas. Podemos tratar con Salidegib, más un antiangiogénico comoVevazizumab y un antiPDGFRA como Imatinib o Nilotinib. Al final se hará una medicina deprecisión multimodal, se darán tratamientos combinados contra las dianas que sabemosque hacen que el tumor sea resistente a los tratamientos, a la muerte celular y que lo haganprogresar.

DIAPOSITIVAS 32-36




Como conclusión, podemos decir que los gliomas tienen una alta capacidad angiogénica,son difusos y no metastatizan. Al final el paciente muere porque no se ha podido resecartoda la pieza tumoral y las células que han quedado crecen de nuevo.

ANEXO I. Información adicional y preguntas

1 ¿Qué posibilidades hay de reactivar la muerte celular en células que les faltaCaspasa-8 y los receptores de señalización de muerte externa, también les falta p53y tienen amplificación de PDGFRA?

Se podrían tratar con Imatinib (contra amplificación PDGFRA) más otros fármacos paraque el tratamiento sea efectivo. Puede que el tratamiento funcione o que haya muchas víasque lleven a la resistencia. El tratamiento de primera línea tiene que se el estipulado en lasguías, mientras tanto se puede estudiar la genética del tumor para hacer un tratamientomás específico si el de primera línea no funciona. Puede que se llegue a una tercera ocuarta línea. Al final es todo un reto científico, hay que seguir investigando.


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MEDICINA PERSONALIZADA EN GLIOMAS - Genotipia · si es la infección lo que provoca la progresión, o si el virus aprovecha la rotura de la membrana hematoencefálica para infectar