BASES MOLECULARES BASES MOLECULARES DEL CÁNCERDEL CÁNCER

APLICACIÓN A LA APLICACIÓN A LA PATOLOGÍA TUMORALPATOLOGÍA TUMORAL

BASES MOLECULARES BASES MOLECULARES DEL CÁNCERDEL CÁNCER

APLICACIÓN A LA APLICACIÓN A LA PATOLOGÍA TUMORALPATOLOGÍA TUMORAL

PATOLOGÍA MOLECULAR Y ONCOLOGÍA

Jerónimo Forteza Vila

Jefe de Servicio y Catedrático de Anatomía Patológica

Hospital Clínico Universitario de Santiago

12 de Enero de 2009

Xátiva (Valencia)

Rudolf VirchowRudolf Virchow

“Cellular pathologie”

“Omnis cellulae cellula”

(1885)

Schivelbein (Alemania, 1821)

Inflammation and Cancer

(1863)

Lauren AckermanLauren Ackerman

“Cancer: Diagnosis,

treatment and prognosis”

L. V. Ackerman, Juan Angel del

Regato

St. Louis, Mosby (1947)

Auburn, New York (USA) in 1905

“Surgical Pathology”

L. V. Ackerman,St. Louis, Mosby (1968)

“Rosai and Ackerman’s

Surgical Pathology”

J. Rosai

St. Louis, Mosby (2004)

Carcinoma papilar de tiroides

•Mujer de 25 años con adenopatía cervical

•Biopsia de ganglio cervical

Datos Clínicos

Diagnóstico

Información a través de la Hematoxilina-Eosina

• Tumor metastático en ganglio

• Tumor de tiroides (carcinoma papilar), posiblemente del lado homolateral al de la adenopatía

• Puede tener otros focos de carcinoma microscópico no detectables clínicamente ni por técnicas de imagen

• Puede tener también adenopatías del compartimento central del cuello

• Puede tener metástasis pulmonares

• El tumor tiene capacidad de incorporar yodo

• Lo más probable, con la terapéutica adecuada, es que el paciente esté libre de enfermedad a los 10 años

“APOLOGÍA DE LA HEMATOXILINA Y EOSINA”

J. Rosai

Dijo que la primera mitad del

siglo XX había sido una época

dominada por la Física y él

aventuró que la segunda mitad

del siglo XX sería la era de la

Biología

Watson & CrickWatson & Crick (1953) (1953)

F. Collins

J. Craig Venter

Comienzo del Siglo XXI

Trisomía 21 (Síndrome de Down)

Paralelo al desarrollo de la Biología Molecular, se desarrolló

el conocimiento de la citogenética

Paralelo al desarrollo de la Biología Molecular, se desarrolló

el conocimiento de la citogenética

Cromosoma Filadelfia en Leucemia Mieloide CrónicaCromosoma Filadelfia en Leucemia Mieloide Crónica

Phyladelphia chromosome in Chronic Myeloid Leukemia

Janet Rowley (1973)

Peter Nowell and David Hungerford (1960)

Paralelo al desarrollo de la Biología Molecular, avanzó el conocimiento

de la inmunología en el siglo XX

Paralelo al desarrollo de la Biología Molecular, avanzó el conocimiento

de la inmunología en el siglo XX

Rosetas expontáneas en Linfocito TRosetas expontáneas en Linfocito T Monoclonalildad KappaMonoclonalildad Kappa

“Continuous cultures of fused cells secreting antibody of predefined specificity”

Köhler G , Milstein C. Nature (1975) 256:495-7

César Milsten y Georges J.J. Köhler

Terapéutica diana para linfoma de células B

• Rituximab- Molécula quimérica con un

dominio de unión de ratón antigénico

- Región constante humanizada

- Región constante IgG1 humanizada

B cellB cell

CD20CD20

Rituximab

Rituximab: Anticuerpo monoclonalAnti-CD20

PPPP

PP

PPPP

PP

PP PPPP

PP

PP

DABDAB

Linfoma B de célula grande CD20+

Leucemia Mieloide Crónica

Cromosoma Filadelfia

Targeting the BCR-ABL tyrosine kynase in chronic myeloid leukaemia

N Engl J Med, 2001, Vol.344 (14): 1084-1086

Dr. Brian J. Druker

FUSSION PROTEINWITH TYROSIN-KINASE

ACTIVITY

22

bcr

abl

Ph

(22q-)

bcr-abl

9 9

(q+)

Traslación del éxito del Imatinib a otras neoplasias

N Engl J Med, 2001Vol.344, Nº14 Dr. George D. Demetri

Dana-Farber Cancer Center (Boston, EE.UU.)

Effect of the Tyrosine Kinase Inhibitor STI571 in a patient with a metastatic gastrointestinal stromal tumor

H. Joensuu, et al. N Engl J Med, 2001, Vol.344, Nº14

(F) Previo al tratamiento

(G) Después de 3 semanas de tratamiento

CD117CD117

(D) Previo al tratamiento

(E) Después de 3 semanas de tratamiento

Ki-67Ki-67

Hematoxilina EosinaHematoxilina Eosina

(A) Primera biopsia (1996)

(B) Previo al tratamiento (2000)

(C) Después de 3 semanas de tratamiento

Effect of the Tyrosine Kinase Inhibitor STI571 in a patient with a metastatic gastrointestinal stromal tumor

H. Joensuu, et al. N Engl J Med, 2001, Vol.344, Nº14

I Abdulkader, J Cameselle-Teijeiro, J FortezaDepartment of Anatomic Pathology,

Hospital Clínico Universitario,University of Santiago de Compostela,

Santiago de Compostela, Spain

Pathological changes related to Imatinib treatment in a patient

with a metastatic gastrointestinal stromal tumor

Histopathology (2005) 46: 464-477

FISH HER2/neuFISH HER2/neu

TRTR

HER2/neu

Selección de biomarcadores en pacientes para inhibidores del EGFR

GGCGGGCCAAACTGCTGGGTGCG

100

Expresión de EGFR por inmunohistoquímica

Número de copias del gen EGFR por FISH (Hibridación in situ con fluorescencia)

Estudio de mutaciones en EGFR

Gefitinib (ZD1839, Iressa): the first molecular targeted agent

approved for lung cancer

Metástasis de carcinoma colorrectal en hígado. Imagen molecular

KRAS

Papel de KRAS en la vía de EGFR

• El gen KRAS puede ser normal (wild-type) o estar mutado

• Wild-type KRAS:– la proteína está activa un corto

período y solo cuando el EGFR está estimulado

• Con KRAS mutado:– la vía está permanentemente

activada, incluso sin estimulación de EGFR

El estado de KRAS en un tumor puede ser indicativo de pronóstico y predectivo de respuesta a determinados tratamientos

Anticuerpos anti-EGFR

• Anticuerpos monoclonales contra EGFR bloquean de forma selectiva la ruta de señalización

• Cuando KRAS está mutado y permanentemente activado, aun bloqueando EGFR , la vía de señalización permanece activada más abajo

• El bloqueo de EGFR con un anticuerpo monoclonal será más efectivo en tumores con KRAS wild-type

Enriquecimiento de células tumorales por microdisección

• Bloque representativo con alto número de células tumorales

• Sin disección: 70%

• Con disección: el porcentaje no es importante, mínima superficie tumoral

Secuenciación

qPCR-proceso técnico para valorar KRAS

DNA es extraído de tejido en parafina usando metodología estándar

Cada muestra de DNA es introducida en 8 tubos de reacción separados y situados en el instrumento de real-time PCR

12 12 alaala

concon 12 12 argarg

12 12 aspasp

12 12 cyscys

12 12 serser

13 13 aspasp

12 12 valval

La reacción de PCR tarda 90 minutos

El análisis es completado comparando las reacciones mutadas y la normal

Comparación de métodos para KRAS

La qPCR puede ser muy importante para muestras con escasa disponibilidad de células tumorales.

SecuenciacionSecuenciacion qPCRqPCR

Preparación de las sondas idéntica idéntica

Tejido tumoral requerido escaso Escaso / medio

Sensibilidad: porcentaje de células mutadas (<10%)

+/- +++

Dificultad compleja sencilla

Aumento de la supervivenciaAumento de la supervivencia

La supervivencia

media después del

diagnóstico de

cáncer a aumentado

en 1,03 años.

¿Qué factores explican esta mejora?

30,0%40,0%50,0%60,0%70,0%80,0%90,0%

100,0%

Años desde diagnóstico

Su

per

vive

nci

a (%

)

1975 100,0% 69,4% 59,2% 53,2% 49,0% 45,5% 42,5%

1975 ajustado* 100,0% 66,4% 55,9% 50,0% 45,8% 42,5% 39,8%

1995 100,0% 76,7% 67,9% 62,6% 58,6% 55,2% 51,8%

0 1 2 3 4 5 6

Incremento de fármacos nuevos para algunos cánceresIncremento de fármacos nuevos para algunos cánceres

Fuente: The expanding pharmaceutical arsenal in the war on cancer (Lichtenberg F, 2004) Fuente: The expanding pharmaceutical arsenal in the war on cancer (Lichtenberg F, 2004)

Enrico FermiNobel Laureate

1938

Problema

– El descubrimiento y desarrollo de drogas diana es caro (1.000 millones de dólares por droga hasta comercialización)

– Mejoras marginales en la supervivencia en cáncer

Problema biológico: Es frecuente la existencia de mutaciones

Patología: Metodología diagnóstica de la enfermedad

Linfoma de Burkitt Translocación en c-Myc

NSCLC

Antes de terapia

SUV0 10

at three weeks a los 3 meses

Buena respuesta parcial a quimioterapia

Patrón con esclerosis en NSHL Células lacunares en NSHL

Nancy L. Harris

“La morfología es siempre importante. Numerosas enfermedades se definen primariamente por la morfología con el respaldo del inmunofenotipo en los casos difíciles”.

Hospital Clínico Universitario de Santiago

Gracias por vuestra atención