Miguel A. SanzCoordinador del Grupo PETHEMA

Servicio de Hematología y HemoterapiaHospital Universitario La Fe

Valencia, España

1

Avances en el Tratamiento Dirigido contra Dianas Génicas en Enfermedades

Oncohematológicas

Valencia (Febrero 2008)

La Medicina IndividualizadaNuevos Horizontes en la Investigación Biomédica

Tratamiento contra Dianas GénicasEsquema de la presentación

• Breve introducción histórica

• Imatinib como paradigma de tratamiento contra una diana génica en la leucemia mieloide crónica (LMC).

• Heterogeneidad genética de las leucemias agudas, en particular de la LMA.

• De la terapia adaptada (‘tailored therapy’) a la terapia contra dianas génicas (‘targeted therapy’).

• La leucemia promielocítica aguda (LPA) como paradigma de éxito de una ‘targeted therapy’.

Tratamiento contra Dianas GénicasAcontecimientos históricos más relevantes

3

1970 20001980 1990

t(15;17)(1979)

t(9;22)(1960)

ATRA(1988)

Primera alteración cromosómica específica en una neoplasia

Primera alteración cromosómica específica en una leucemia aguda

Primer tratamiento contra una diana génica

Imatinib(2001)

Primer tratamiento “de diseño” contra una diana génica

Tratamiento contra Dianas GénicasAlgunas de las opciones actuales (1)

Diana Fármacos Enfermedades

HDACs SAHA, Valproico, Depsipéptido, MS-275

LMA y LPA

Tirosín quinasas Imatinib, Dasatinib, Nilotinib LMC, LLA y LMA

Proteosoma Bortezomib MM

Angiogénesis SU5416, Bevacizumab Varios

BCL-2 Genasense LMA

Farnesyl transferasa Tipifarnib LMA/SMD

P-glicoproteína (MDR) CsA, PSC833, Zosuquidar LMA

Tratamiento contra Dianas GénicasAlgunas de las opciones actuales (2)

Diana Fármacos Enfermedades

PML/RARα ATRA y Arsénico LPA

FLT-3 PK-412, CEP-701, MLN518, SU11248 LMA

Inmunomodulación Talidomida y Lenalidomida MM y SMD 5q-

CD33 GO LMA y LPA

VEGF Bevacizumab Varios

CD20 Rituximab LLC y LNH

CD56 Alentuzumab SLPC

WT1 Vacunas con CDs LMA

Leucemia Mieloide Crónica(LMC)

Caracterización Genética de la LMCEl cromosoma Filadelfia

• Nowell y Hungerford (1960): primera alteración recurrente que se asociaba de manera inequívoca con una neoplasia humana.

• Prieto (1970): el cromosoma Philadelphia (Ph’) es un cromosoma 22 derivativo.

• Rowley (1973): demostró mediante técnicas de bandeo la existencia de intercambio de material entre los cromosomas 9 y 22.

Caracterización Genética de la LMCEl cromosoma Filadelfia

Caracterización Genética de la LMCEl cromosoma Filadelfia

8 9 21 22

Ph´

<1%% d

e P

acie

nte

s P

h+

0

20

40

60

80

100

LMC LLA(del Adulto)

LLA(Pediátrica)

LMA

95%

30%

5%

Caracterización Genética de la LMCClonación de t(9;22): reordenamiento BCR-ABL

ABLIb Ia a2 a11

b2b3 e19e1

m-bcrm-bcr M-bcr

e1a2 (p190)

BCR-ABL

b2a2 (p210)

b3a2 (p210)

e19a2 (p230)

BCR

Tratamiento contra Dianas GénicasImatinib (Glivec®)

• Inhibe enzimas con actividad tirosín-cinasa (BCR-ABL, c-KIT, PDGFR, c-FMS).

• Glivec® (imatinib mesilato) es útil en el tratamiento de la LMC, GISTs, SHE, MS, LMMC, DP, etc.

4-[(4-methylpiperazin-1-yl)methyl]-N-[4-methyl-3-[(4-pyridin-3-ylpyrimidin-2-yl)amino]-phenyl]-benzamide

Tratamiento contra Dianas GénicasComo actúa imatinib (Glivec®)

• Inhibición competitiva con el bolsillo ATP de ABL.

bcr-abl kinasa, que causa la LMC, inhibida por una pequeña

molécula imatinib mesilato.

• Impide la fosforilación (activación) de los substratos, bloqueando la

vía de transducción.

Tratamiento contra Dianas GénicasImatinib en la LMC como paradigma

• La SG con Imatinib es superior a la de otras alternativas.

• Imatinib ha cambiado la historia natural de la LMC.

LMC: Estudio IRISImatinib como estándar terapéutico

O'Brien S et al. N Engl J Med 2003;348:994-1004

LMC: Estudio IRISSLP según RC a 12 meses y RM a 18 meses

Druker B et al. N Engl J Med 2006;355:2408-2417

Una pequeña proporción desarrolla

mecanismos de resistencia

a imatinib

LMCMecanismos de resistencia a imatinib

• Deleciones 9q y evolución clonal.

• Mutaciones puntuales del dominio ABL.

• Amplificación o sobreexpresión de BCR-ABL.

• Rutas independientes de BCR-ABL (p.ej.: SRC-quinasas).

• Quiescencia.

• Aclaramiento rápido del fármaco (MDR, OCT-1).

LMCMutaciones de ABL

• Se han descrito en torno a 50 mutaciones puntuales en el dominio TK.

• Pueden alterar la capacidad de unión de imatinib o bien cambiar la conformación espacial de la proteína.

LMCInhibidores TK de 2ª generación

Droga TK inhibida Compañía

Imatinib BCR-ABL, c-Kit, PDGFR Novartis

Nilotinib (AMN107) BCR-ABL, c-Kit, PDGFR Novartis

Dasatinib (Sprycell) BCR-ABL, c-Kit, PDGFR, SCR, ephrin receptor-K

Bristol-Myers Squibb

SKI-606 BCR-ABL, SCR Wyeth

VX-680 (MK-0457) BCR-ABL, Aurora-K, FLT-3, JAK2

Boehringer

BIRB-796 BCR-ABL, p38 MAP-K Vertex

ON012380 BCR-ABL, PDGFR, SCR Onconova

Adaphostin BCR-ABL, otrosOtros: PD180970, PD166326, PD173955 (Pfizer), PP1 (AG), CGP76030 (Novartis), AZD0530 (AstraZeneca), ON01910 (Onconova), AP23464 y AP23848 (Ariad).

Leucemia Mieloide Aguda (LMA)

Tratamiento contra Dianas GénicasAcontecimientos más relevantes en LMA

20

1970 20001980 1990

t(15;17)(1979)

ATRA(1988)

Primera alteración cromosómica específica en una leucemia aguda

Primer tratamiento contra una diana génica

Caracterización Genética de la LMAPrincipales alteraciones citogenéticas

LMA90%

LPA t(15;17)10%

• LMA como entidad única

• Estrategia terapéutica:

“one size fit all”

• LPA y LMA no LPA

• Estrategia terapéutica:

“tailored therapy”

“targeted therapy”

LMA M3 (LPA) t(15;17) LMA M3/M3V

LMA

Diversidad Genética de la LMAAlteraciones moleculares recurrentes

Diversidad Genética de la LMAAlteraciones moleculares recurrentes

Mutaciones

FLT3, NPM1, CEBPA, MLL1, WT1, NRAS, PTPN11, CBL, etc.

Expresión génica alterada

ERG, MN1, EVI1, BAALC, etc.

Diversidad Genética de la LMAAlteraciones moleculares recurrentes en CN

Döhner K. et al., Blood 2005

FLT3NPM1CEBPAMLL1

Tratamiento Adaptado al Riesgo (‘Tailored Therapy’)

Caracterización Genética de la LMAValor pronóstico de la citogenética

26Grimwade et al. Blood 1998;92:2322-2333.

Citogenética normal y favorable Citogenética normal y desfavorable

Caracterización Genética de la LMAValor pronóstico de FLT3/ITD

RFS: 854 pacientes (281 cariotipo normal)

Kottaridis et al. Blood 2001;98(6):1752-1759.

Caracterización Genética de la LMAValor pronóstico de CEBPA en CN

Frohling, S. et al. J Clin Oncol 2006

Caracterización Genética de la LMAValor pronóstico de KIT en CBF

MultivariableanalysisHR 3.9, P = .009+

Paschka et al. (CALGB) JCO 2006Schnittger et al. Blood 2006

t(8;21) inv(16)/t(16;16)

SLR

Meses

120100806040200

Su

pe

rviv

en

cia

acu

m

1,0

,8

,6

,4

,2

0,0

Caracterización Genética de la LMAValor pronóstico de hiperexpresión de WT1

Barragán et al. Haematologica 2004

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

0 10 20 30 40 50 60

Months

Pro

bab

ility

DFS

WT1 > 1: 13 8%

p = 0.004

WT1 1: 57 10%

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

0 330 660 990 1320 1650 1980

Days

Cu

mu

lati

ve

in

cid

en

ce

Cumulative incidence of relapse

WT1 > 1: 70%

WT1 1: 28%

p = 0.01

Del Tratamiento Adaptado al Riesgo (‘Tailored therapy’)

al Tratamiento contra Dianas Génicas(‘Targeted therapy’)

Patogénesis de la LMAMecanismos afectados por las mutaciones

Gilliland and Griffin, Blood 100:1532, 2002 (modificado)

Mutaciones Clase I MutacionesClase II

FLT3-ITDFLT3-TKDKITRASPTPN11JAK2

PML/RARARUNX1/RUNX1T1CBFB/MYH11MLL fusionsCEBPANPM1?

AMLConfiere ventaja proliferativa y/o en la supervivencia; no afecta a la diferenciación

Afectan a la diferenciación hematopoyética y subsecuente apoptosis

e.g. FLT3 inhibitors e.g. ATRA

Patogénesis de la LMAImplicaciones terapéuticas

Mutaciones Clase I- FLT3 midostaurin, lestaurtinib, tandutinib,

sunitinib, sorafenib

- KIT e.g. dasatinib, midostaurin

- RAS Farnesyl transferase inhibitors ?

Mutaciones Clase II

- MLL Demethylating agents ? HIDACs ?

- NPM1 ATRA ?

Estudios Fase III en LMA FLT3+Anti-TK (PKC412)

REGISTER

RANDOMIZE

DNRARA-CPKC412

DNRARA-CPLACEBO

HiDACPKC412

HiDACPLACEBO

PKC412MAINTENANCE12 months

PLACEBOMAINTENANCE12 months

FLT3ITDor

TKD

Not on STUDY:FLT3 WILD TYPE

X 4

X 4

CR

CR

Study drug is given on Days 8-21 after each course of chemotherapy, and Days 1-14 of each 28 day Maintenance cycle.

CALGB 10603: Prospective Phase III, double-blinded randomized study of induction and consolidation +/- Midostaurin (PKC412) in newly diagnosed

patients < 60 years old with FLT3 mutated AML

Estudios Fase III en LMA FLT3+Anti-TK (CEP701)

REGISTER

RANDOMIZE

MEC o ARA-C/ADCEP-701

CEP701MAINTENANCE4 months

PLACEBOMAINTENANCE4 months

FLT3ITDor

TKD

Not on STUDY:FLT3 WILD TYPE

CR

CR

Study drug is given on Day 2 after chemotherapy, and thereafter continuously

MEC o ARA-C/ADPLACEBO

RPDouble induction

Leucemia Promielocítica Aguda(LPA)

Paradigma de Terapia Dirigida a Dianas Génicas (“Targeted Therapy”)

Targeting Level-one Proteins for TTThe paradigm of PML/RARα APL

RetinoicAcid

Activación de la transcripción

Bloqueo de la transcripción

Diferenciación

Apoptosis

Tratamiento de la LPAProgresos en H.U. La Fe

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

0 12 24 36 48 60 72 84

Meses

SLE

%

ATRA + QT (1996-2007)

ATRA + QT (1991-1996)

QT (era pre-ATRA, 1977-1990)

Sanz et al. Cancer 1998

Estudios del European APL

Group

Estudios del Grupo PETHEMA

Tratamiento de la LPAEstudios del grupo PETHEMA

PETHEMALPA96

Protocol

ATRA plus anthracycline-based CHT*

*Adapted from AIDA/GIMEMA

Joint Study GIMEMA/PETHEMA

Definition of relapse risk

groups• Low• Intermediate• High

Tratamiento de la LPAEstudios del grupo PETHEMA

PETHEMALPA96

Protocol

ATRA plus anthracycline-based CHT*

*Adapted from AIDA/GIMEMA

Joint Study GIMEMA/PETHEMA

Definition of relapse risk

groups• Low• Intermediate• High

PETHEMALPA99

Protocol

Risk-adapted therapy*

*Reinforced consolidation with ATRA

Tratamiento de la LPAEstudio PETHEMA LPA96 vs. LPA99

Sanz et al. Blood 2004

Targeted Therapies in APL

AcAcAc

RARa

PMLPML

RARa

CD33

Retinoic acid Arsenic trioxide

Anthracyclines

Histone-deacetylase inhibitors

FLT3 inhibitors

Gemtuzumab Ozogamicin (GO)

HuM195

Dnmt1

Sin3AN-CoR/SMRT

HDAC

FLT3

Caspase 3

Caspase 9

ROSApaf