Farmacogenómica y diagnóstico molecular en la práctica clínica oncológica
Hacia un perfil molecular individualizado, determinante del pronóstico, predictor de toxicidad y de respuesta a la terapia.

Politi PM, Trini E, Valsecchi M, Garberi J.

 Comenta:
Dr. Pedro M. Politi
Equipo Interdisciplinario de Oncología. Buenos Aires
Correo electrónico: cancerteam@fibertel.com.ar
Página web: www.cancerteam.com.ar


            Conocer el futuro  es una de las obsesiones de la humanidad, y los oncólogos formamos parte de ella y compartimos ese anhelo. Predecir la evolución clínica, seleccionar pacientes en función de su pronóstico y adecuar la selección terapéutica a una pauta racional, verificable, individualizada – evitando exponer a los pacientes a terapias excesivamente tóxicas, quizás letales, y seleccionando lo mejor para cada caso individual son expresiones que se cumplen actualmente poco y mal. Sin embargo, la perspectiva está cambiando muy rápidamente, y hay (algunas) medidas que podríamos tomar hoy, en nuestro medio.

              El diagnóstico molecular en Oncología tiene aplicaciones en la confirmación o refinamiento del diagnóstico, la estimación pronóstica o de riesgo, la predicción de respuesta (o resistencia), resultado alejado (sobrevida) y en la predicción de toxicidad – en este caso, mediante la identificación de individuos en riesgo elevado de toxicidad grave o letal.

            Dada la heterogeneidad genética de una población, la presencia de lesiones moleculares precisamente definidas y clínicamente validadas, más la progresiva disponibilidad de métodos confiables para su evaluación, brinda la posibilidad de actuar preventivamente (evitando la exposición a terapias tóxicas e innecesarias, por ejemplo), y tiene simultáneamente profundas implicancias médico-legales para el oncólogo (“habiendo test”… pasa a ser una debida diligencia su empleo en casos en que se justifique).

Biología molecular y aspectos pronósticos

La capacidad predictiva (pronóstica) de los métodos clínicos convencionales actuales es bastante limitada. En el cáncer de mama precoz, recién diagnosticado, se utiliza como elementos pronósticos - entre otros - el tamaño del tumor, la presencia de receptores hormonales y el grado histológico (cuán anormales lucen las células y cuán desorganizada es su disposición), así como la presencia o ausencia de compromiso tumoral en los ganglios de la axila. Hasta aquí, hay pocos elementos para proclamar que se realiza una "selección individualizada del tratamiento": hay mucha variabilidad entre las diferentes categorías construidas en base a esta información. La disponibilidad de nuevos tratamientos permite una amplia gama de opciones, pero cómo seleccionar de la mejor manera? El margen de incertidumbre actual, si bien moderado, puede mejorarse mucho.

        Un reclamo frecuente apunta al contraste entre el progreso en el conocimiento molecular y de laboratorio sobre el cáncer en general y el mucho más lento avance en los tratamientos disponibles en "el mundo real", en la práctica clínica cotidiana. Por ejemplo, cuánto tiempo hasta que se comience a cosechar frutos del notable logro de elucidar la secuencia completa del genoma humano?

        Un adelanto tecnológico reciente promete refinar la capacidad de predicción: se trata de una técnica que permiten "barrer" una pequeña cantidad de tejido y evaluar rápidamente si expresan o no una serie predeterminada de genes. La técnica es llamada "micro-arreglos de ADN", pobre traducción de DNA microarrays, y poco precisamente, microchips de tejido (lo cual es muy poco informativo). Conceptualmente, es un soporte sólido que provee reactivos para reconocer ADN en el tejido tumoral, con una reacción rápida (técnicamente, hibridización in situ acoplada a fluorescencia). Con esta compleja información - sí o no, para centenares o miles de genes o secuencias de ADN - se puede construir una compleja e individualizada predicción. En una sofisticación adicional - por el momento, reservada exclusivamente a la investigación - es posible disecar una única célula y aplicarle la evaluación en forma aislada.

        Esta técnica ha sido recientemente validada, es decir, se ha mostrado que los patrones de expresión de genes de tumores de mama permiten delinear grupos de diferente pronóstico. Un grupo de investigadores del Instituto Nacional del Cáncer de Holanda evaluó 98 tumores de mama con una "batería" (o en la jerga, "microchip") de 25.000 diferentes genes. Mediante una poderosa herramienta de computación, este grupo analizó los patrones de expresión comunes y no comunes, y seleccionó los 70 genes más importantes en términos de poder predictivo. En una publicación (1), este grupo comunicó los resultados clínicos sobre 295 pacientes con cáncer de mama, cuyos tumores fueron evaluados para la presencia o ausencia de estos 70 genes. Partiendo solamente del perfil genético del tumor, se identificó un subgrupo de mejor pronóstico y otro, más desfavorable. En general, se halló concordancia entre los criterios clásicos indicados arriba, por una parte, y los subgrupos delineados en base al "perfil genético-molecular", por otra. Por ejemplo, 97 por ciento de los tumores en el grupo de mejor pronóstico presentaban receptores estrogénicos (una característica reconocida clásicamente como más favorable).

        El grupo de peor pronóstico según el perfil genético-molecular tuvo una mayor frecuencia de metástasis y menor expectativa de sobrevida con los tratamientos recibidos (nótese que las decisiones de tratamiento se tomaron en base a criterios clásicos, sin conocimiento de estos datos moleculares, que surgen como una evaluación retrospectiva).

        Otro punto interesante fue la identificación de pacientes que a pesar de tener ganglios axilares comprometidos, exhibían un perfil molecular favorable, asociado a una evolución mejor que la que se presume para el grupo de mujeres con compromiso ganglionar axilar. Este punto podría tener importantes implicancias, y requiere confirmación. En caso de corroborarse, esto significaría que algunas pacientes con ganglios "positivos" (comprometidos por tumor) podrían tener una expectativa mejor que la esperada, y quizás - quizás - no necesitarían quimioterapia? Esto queda por verse, pero es una perspectiva alentadora.

       Está claro que la capacidad de predecir o pronosticar no sirve de nada si uno no puede actuar al respecto: recordemos el mito de Casandra, quien recibiera de Apolo el don de predecir el futuro - con la correspondiente limitación: nadie creería en sus anuncios, y nada se podría hacer. Solamente predecir, para no poder actuar: un brutal ejercicio de frustración. El desafío complementario al de predecir (en forma confiable y precisa), es el de poder ofrecer una opción a medida de cada categoría pronóstica - y en un futuro, una verdadera terapia individualizada. Podríamos ir hacia ese escenario - con limitaciones.

Biología molecular y predicción de eficacia de la quimioterapia adyuvante

            Un estudio recientemente publicado por un intergrupo europeo demostró que la expresión de la enzima de reparación de daño del ADN llamada ERCC1 (de excisión-reparación complementaria cruzada) permite seleccionar pacientes con mejor probabilidad de beneficiarse de quimioterapia adyuvante basada en platino, en cáncer de pulmón a células no pequeñas (2). Esta enzima repara el daño molecular al ADN causado por derivados de platino y otras drogas.. Los pacientes cuyo tumor no expresaba esta enzima reparadora del daño (evaluada por inmunomarcación) experimentaron mejor sobrevida con quimioterapia adyuvante basada en un derivado de platino. La disponibilidad de este test de inmunomarcación mejoraría el proceso de selección de candidatos para quimioterapia adyuvante en cáncer de pulmón.

 Biología molecular y predicción de la toxicidad grave o letal de la quimioterapia

            Actualmente dejó de ser cierto que los oncólogos no podemos identificar a priori pacientes con alto riesgo de toxicidad letal por quimioterapia. Más allá de los criterios clínicos y de laboratorio estándar (performance status, co-morbilidades, status funcional hepático y renal, reserva medular, magnitud del tratamiento previo, etc), se hallan disponibles técnicas que permiten reconocer una importante fracción de los pacientes en estas condiciones – antes de administrar el tratamiento. Sólo se requiere una muestra de sangre luego de 4 horas de ayuno.

            Las presentaciones de los Dres Ernesto Trini (Rosario) y Matías Valsecchi (Buenos Aires) describirán las técnicas que permiten detectar pacientes con elevado riesgo de toxicidad grave o letal por 5-fluorouracilo o por irinotecan, su disponibiliad en nuestro medio, y los resultados locales, obtenidos con desarrollo tecnológico local.

Predicción de toxicidad grave por fluorouracilo mediante un test genómico-molecular en sangre periférica

            El fluorouracilo presenta un perfil de toxicidad limitante hematológica y gastrointestinal (estomatitis-mucositis-diarrea) que puede amenazar la vida. Tiene una vida media brevísima (15 minutos) y es detoxificado por la enzima DPD (dihidro-piridín-dehidrogenasa), dando origen a un producto inactivo. Esta enzima, presente en tejidos tumorales y normales, exhibe un polimorfismo genético, y si se produce una mutación puntual, la sustitución de A por G (GT en vez de AT) en la secuencia del sitio de unión entre intrón-exón [1] , se impide la transcripción de todo el exón siguiente a la mutación (3). Se lleva a que se “pase por alto” el exón (exon-skipping mutation) (3). Esta mutación, denominada IVS14+1G—A fue la más frecuentemente detectada en una serie de pacientes con neoplasias sólidas malignas y toxicidad severa de fluorouracilo asociada a deficiencia de DPD (4) y representó más de la mitad de las causas genético-moleculares de toxicidad grave por el fluorouracilo.

            La capecitabina, una prodroga oral del fluorouracilo, también utiliza la enzima DPD para su catabolismo, y hay reportes publicados de toxicidad grave en pacientes DPD-deficientes, si bien faltan estudios formales.

Lamentablemente, no hay estudios previos sobre la prevalencia de esta mutación del gen de DPD en nuestro medio. Recientemente, la página web de la FDA identificó a este test molecular como un candidato de alta prioridad para su desarrollo y disponibilidad clínica.

Predicción de toxicidad grave o letal por irinotecan mediante un test genómico-molecular en sangre periférica

El irinotecan es un agente citotóxico, activo en cáncer colorrectal y pulmonar (a pequeñas células). Este fármaco se asocia con severa toxicidad hematológica y gastrointestinal, prácticamente impredecible. Su metabolito activo, SN38, es generado por la carboxilesterasa y excretado por vía biliar, siendo detoxificado por glucuronización via UGT 1 A 1 ( EC 2.4.1.17). La repetición de las bases TA en la secuencia TATAA del promotor del exón 1 de esta enzima presenta polimorfismo en la población, y la variante homocigota TA7 (siete repeticiones; también denominado TA7 indel) forma la base molecular del síndrome de Gilbert (leve hiperbilirrubinemia) y se asocia con elevado riesgo de toxicidad grave o letal por irinotecan (7) El polimorfismo de la UGT 1 A 1 ha sido estudiado en poblaciones asiáticas, caucásicas y afro-americanas, pero no en latinoamericanos.

En ausencia de datos sobre polimorfismos de UGT 1 A 1, se analizaron muestras de sangre periférica de individuos sanos y de pacientes, en dos subgrupos: con bilirrubina normal y con bilirrubina elevada, pero < 3mg/dL, a fin de explorar preliminarmente la prevalencia de la mutación referida. La investigación llevada a cabo por nuestro grupo analiza la prevalencia en nuestro medio de un polimorfismo genético de la enzima UGT 1 A 1 asociado en la literatura con alto riesgo de toxicidad grave o letal del irinotecan.

Un caso relevado de toxicidad grave luego de quimioterapia con irinotecan (tanto neutropenia febril como diarrea grado 4) permitió corroborar la capacidad de detección de la mutación descripta en el marco de grave toxicidad.

  Las presentaciones de los Dres Trini y Valsecchi también están disponibles en Internet: http://www.cancerteam.com.ar/diapo2005/diagmolec2.html (Dr Trini); http://www.cancerteam.com.ar/diapo2005/diagmolec3.html (Dr. Valsecchi).

  En resumen, la total y completa individualización de la quimioterapia antineoplásica representa un objetivo todavía lejano – pero no inalcanzable - en la práctica clínica, por lo que los pacientes se hallan expuestos a severa toxicidad y/o a ineficacia terapéutica, habiendo pocos elementos confiables para predecir una u otra. El desarrollo de la farmacogenómica parece constituir una herramienta valiosa a la hora de seleccionar racionalmente la terapia, en particular, identificando pacientes cuyo perfil genético molecular sugiriera incapacidad o severo déficit en la detoxificación de quimioterapia – o bien,  llevado a un marco general, diversas terapias crónicas que presentan riesgo tóxico relevante (psicofármacos, antiarrítmicos, antiretrovirales, anticonvulsivantes, etc). Al momento presente, dos tests disponibles en nuestro medio permiten aumentar el nivel de protección de los pacientes – y de sus oncólogos.

Mutaciones en el blanco molecular y predicción de respuesta o falta de la misma

            Más allá de la mera (pero imprescindible) determinación de la presencia o ausencia de un blanco molecular para la selección terapéutica racional, la presencia de mutaciones en el blanco molecular puede determinar modificaciones en la probabilidad de respuesta. Curiosamente, para los retinoides empleados en Hemato-Oncología, la mutación de su receptor, elemento diagnóstico típico de la leucemia pro-mielocítica, es precisamente un importante factor predictivo para respuesta a retinoides. Sin embargo, la situación es más compleja cuando se trata de los inhibidores de tirosina-quinasa acoplados al receptor al factor de crecimiento epidérmico (EGFR) en pacientes con cáncer de pulmón: algunas mutaciones del gen de EGFR se asocian con resistencia a gefitinib o erlotinib (5), y otras, con mejor probabilidad de respuesta (6).  El Dr. Miguel Taron, quien forma parte de un distinguido equipo de investigación clínica en Barcelona, presentará en este Congreso los datos de su grupo respecto del impacto de diversas mutaciones del EGFR en la actividad antitumoral de los inhibidores de tirosina-quinasa.

            En esta situación, un gen de buen tamaño (el del EGFR) da origen a múltiples mutaciones, algunas de las cuales se asocian con superior respuesta clínica y resultados a largo plazo.

Qué podríamos tener - en años?

a. Respecto del perfil molecular del tumor

        Más allá de la perspectiva de este Congreso; si se progresa suficientemente en la selección de un "perfil genético-molecular" detectable en el tejido tumoral (en otras palabras, no habría más remedio que una biopsia-punción, o una operación, para obtener tejido), y si los perfiles característicos a identificar pudiesen tener cada uno un tratamiento diferente, entonces sería posible:

·         Escudriñar el futuro con más precisión para cada paciente.

·         No tratar de más a quien no lo necesite.

·         Individualizar los tratamientos . Esto requeriría una gran expansión de las opciones de tratamiento disponible - mucho más que el actual "tamoxifeno sí, tamoxifeno no", o el más serio "quimioterapia sí o no". Porque... de qué serviría tener 12 o 50 grupos moleculares diferentes, si hubiese sólo 5-10 tratamientos distintos?

        Una importante limitación es tecnológica-económica: si los tratamientos llegasen a ser tan, pero tan individualizados, no dejarían de ser negocio rentable para los laboratorios farmacéuticos? Después de todo, cuántas empresas querrían desarrollar tratamientos para un puñado de pacientes en el mundo? Va a ser necesario un balance: cuán "individualizado", cuán a medida? (En otras palabras, hay ropa de medida, pero no todos la encargan, no todos pueden pagarla).

 b. Respecto del perfil genético-molecular del paciente

            Surgen paulatinamente capacidades y posibilidades predictivas, no invasivas, rápidas y precisas. A medida que vayan siendo validados, diversos métodos de detección de pacientes en alto riesgo de toxicidad permitirán tomar decisiones anticipadas de protección, modificación de dosis o esquema, etc. Es posible pensar una terapia más racional.

Qué podemos tener en breve plazo – y ahora?

        Por el momento, la perspectiva está centrada en hacer el mejor uso posible de los recursos terapéuticos disponibles - un panorama menos atractivo que el sugerido por el título de este artículo. En ese aspecto, no debe olvidarse que hay una gran tendencia del establishment médico-industrial a promocionar "lo que hay", "lo último", etc, etc, en modo similar a un shopping.

Conclusiones


Crudos eran los métodos de predicción/pronosticación médica de hace milenios: se examinaban las vísceras de un animal sacrificado, y el experto formulaba un pronóstico – sobre el paciente. Mayor desconexión, imposible – diríamos. Pero en qué nos hemos aproximado al Sujeto? El enfoque exclusivamente molecular ofrece muchas posibilidades. Pero si no elegimos correctamente la “ventana”, podríamos perder la perspectiva del paciente.

Buenos Aires, setiembre 29 de 2006.

 Diapositivas selectas de esta presentación, con resultados de laboratorio, en: http://www.cancerteam.com.ar/diapo2005/diagmolec.html


Referencias bibliográficas

1.       Van de Vijver MJ et al.. N Engl J Med. 347: 1999-2009; 2002.

2.       Olaussen KA et al.   N Engl J Med 2006; 355:983-991; 2006.

3.       Wei X et al. J Clin Invest 98: 610-615; 1996.

4.       van Kuilenburg ABP et al. Clin Cancer Res 6: 4705-4712; 2000.

5.       Kobayashi S et al. N Engl J Med  352:786-792; 2005.

6.       Lynch T et al. N Engl J Med; 350:2129-2139; 2004.

7.       Ando Y et al.  Cancer Research 60: 6921-6926; 2000.

8.       Innocenti F et al, Pharmacogenetics 12: 725-733; 2002


[1] Intrón: secuencia genética no expresada. Exón: secuencia genética expresada, transcripta como ARN y codificadora de una proteína