Avances en el Tratamiento Dirigido contra Dianas Génicas en Enfermedades Oncohematológicas

1. Avances en el Tratamiento Dirigido contra Dianas Génicas en Enfermedades Oncohematológicas Miguel A. Sanz Coordinador del Grupo PETHEMA Servicio de Hematología y Hemoterapia Hospital Universitario La Fe Valencia, España La Medicina IndividualizadaNuevos Horizontes en la Investigación Biomédica Valencia (Febrero 2008)

2. 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’.

3. Tratamiento contra Dianas GénicasAcontecimientos históricos más relevantes t(15;17) (1979) Imatinib (2001) 1970 1980 1990 2000 Primera alteración cromosómica específica en una neoplasia Primer tratamiento “de diseño” contra una diana génica t(9;22) (1960) ATRA (1988) Primera alteración cromosómica específica en una leucemia aguda Primer tratamiento contra una diana génica 3

4. Tratamiento contra Dianas GénicasAlgunas de las opciones actuales (1)

5. Tratamiento contra Dianas GénicasAlgunas de las opciones actuales (2)

6. Leucemia Mieloide Crónica(LMC)

7. 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.

8. Caracterización Genética de la LMCEl cromosoma Filadelfia

9. Caracterización Genética de la LMCEl cromosoma Filadelfia 95% 100 80 60 % de Pacientes Ph+ 40 30% 20 5% <1% 0 LMC LLA (del Adulto) LLA (Pediátrica) LMA Ph´

10. Caracterización Genética de la LMCClonación de t(9;22): reordenamiento BCR-ABL b2 b3 e19 e1 BCR m-bcr m-bcr M-bcr a11 Ib Ia a2 ABL BCR-ABL e1a2 (p190) b2a2 (p210) b3a2 (p210) e19a2 (p230)

11. 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

12. Tratamiento contra Dianas GénicasComo actúa imatinib (Glivec®) bcr-abl kinasa, que causa la LMC, inhibida por una pequeña molécula imatinib mesilato. • Inhibición competitivacon el bolsillo ATP de ABL. • Impide la fosforilación(activación) de los substratos, bloqueando la vía de transducción.

13. 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.

14. LMC: Estudio IRISImatinib como estándar terapéutico O'Brien S et al. N Engl J Med 2003;348:994-1004

15. LMC: Estudio IRISSLP según RC a 12 meses y RM a 18 meses Una pequeña proporción desarrolla mecanismos de resistencia a imatinib Druker B et al. N Engl J Med 2006;355:2408-2417

16. LMCMecanismos de resistencia a imatinib • Deleciones 9q y evolución clonal. • Mutaciones puntualesdel 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).

17. 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.

18. LMCInhibidores TK de 2ª generación Otros: PD180970, PD166326, PD173955 (Pfizer), PP1 (AG), CGP76030 (Novartis), AZD0530 (AstraZeneca), ON01910 (Onconova), AP23464 y AP23848 (Ariad).

19. Leucemia Mieloide Aguda (LMA)

20. Tratamiento contra Dianas GénicasAcontecimientos más relevantes en LMA t(15;17) (1979) 1970 1980 1990 2000 Primera alteración cromosómica específica en una leucemia aguda ATRA (1988) Primer tratamiento contra una diana génica 20

21. Caracterización Genética de la LMAPrincipales alteraciones citogenéticas LMA M3 (LPA)  t(15;17)  LMA M3/M3V LMA • LMA como entidad única • Estrategia terapéutica: • “one size fit all” • LPA y LMA no LPA • Estrategia terapéutica: • “tailored therapy” •  • “targeted therapy”

22. Diversidad Genética de la LMAAlteraciones moleculares recurrentes

23. 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.

24. Diversidad Genética de la LMAAlteraciones moleculares recurrentes en CN FLT3 NPM1 CEBPA MLL1 Döhner K. et al., Blood 2005

25. Tratamiento Adaptado al Riesgo (‘Tailored Therapy’)

26. Caracterización Genética de la LMAValor pronóstico de la citogenética Citogenética normal y favorable Citogenética normal y desfavorable 26 Grimwade et al. Blood 1998;92:2322-2333.

27. Caracterización Genética de la LMAValor pronóstico de FLT3/ITD RFS: 854 pacientes (281 cariotipo normal) Kottaridis et al. Blood 2001;98(6):1752-1759.

28. Caracterización Genética de la LMAValor pronóstico de CEBPA en CN Frohling, S. et al. J Clin Oncol 2006

29. Caracterización Genética de la LMAValor pronóstico de KIT en CBF t(8;21) inv(16)/t(16;16) Multivariable analysis HR 3.9, P = .009+ Schnittger et al. Blood 2006 Paschka et al. (CALGB) JCO 2006

30. Caracterización Genética de la LMAValor pronóstico de hiperexpresión de WT1 DFS p = 0.004 WT1  1: 57  10% WT1 > 1: 13  8% Cumulative incidence of relapse p = 0.01 WT1 > 1: 70% WT1  1: 28% Barragán et al. Haematologica 2004

31. Del Tratamiento Adaptado al Riesgo (‘Tailored therapy’)al Tratamiento contra Dianas Génicas(‘Targeted therapy’)

32. Patogénesis de la LMAMecanismos afectados por las mutaciones Mutaciones Clase I MutacionesClase II FLT3-ITD FLT3-TKD KIT RAS PTPN11 JAK2 PML/RARA RUNX1/RUNX1T1 CBFB/MYH11 MLL fusions CEBPA NPM1? AML Confiere ventaja proliferativa y/o en la supervivencia; no afecta a la diferenciación Afectan a la diferenciación hematopoyética y subsecuente apoptosis e.g. ATRA e.g. FLT3 inhibitors Gilliland and Griffin, Blood 100:1532, 2002 (modificado)

33. 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 ?

34. Estudios Fase III en LMA FLT3+Anti-TK (PKC412) 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 R A N D O M I Z E R E G I S T E R DNR ARA-C PKC412 PKC412 MAINTENANCE 12 months CR HiDAC PKC412 X 4 FLT3 ITD or TKD DNR ARA-C PLACEBO HiDAC PLACEBO PLACEBO MAINTENANCE 12 months X 4 CR Study drug is given on Days 8-21 after each course of chemotherapy, and Days 1-14 of each 28 day Maintenance cycle. Not on STUDY: FLT3 WILD TYPE

35. Estudios Fase III en LMA FLT3+Anti-TK (CEP701) R A N D O M I Z E R E G I S T E R MEC o ARA-C/AD CEP-701 CEP701 MAINTENANCE 4 months CR FLT3 ITD or TKD Double induction RP MEC o ARA-C/AD PLACEBO PLACEBO MAINTENANCE 4 months CR Study drug is given on Day 2 after chemotherapy, and thereafter continuously Not on STUDY: FLT3 WILD TYPE

36. Leucemia Promielocítica Aguda(LPA)Paradigma de Terapia Dirigida a Dianas Génicas (“Targeted Therapy”)

37. Targeting Level-one Proteins for TT The paradigm of PML/RARα APL Retinoic Acid Bloqueo de la transcripción Activación de la transcripción  Diferenciación  Apoptosis

38. Tratamiento de la LPAProgresos en H.U. La Fe ATRA + QT (1996-2007) Estudios del Grupo PETHEMA ATRA + QT (1991-1996) Estudios del European APL Group QT (era pre-ATRA, 1977-1990) Sanz et al. Cancer 1998

39. Tratamiento de la LPAEstudios del grupo PETHEMA PETHEMA LPA96 Protocol Joint Study GIMEMA/ PETHEMA Definition of relapse risk groups ATRA plus anthracycline-based CHT* • Low • Intermediate • High *Adapted from AIDA/GIMEMA

40. Tratamiento de la LPAEstudios del grupo PETHEMA PETHEMA LPA96 Protocol Joint Study GIMEMA/ PETHEMA Definition of relapse risk groups ATRA plus anthracycline-based CHT* • Low • Intermediate • High *Adapted from AIDA/GIMEMA PETHEMA LPA99 Protocol Risk-adapted therapy* *Reinforced consolidation with ATRA

41. Tratamiento de la LPAEstudio PETHEMA LPA96 vs. LPA99 Sanz et al. Blood 2004

42. Targeted Therapies in APL ROS Arsenic trioxide Retinoic acid Gemtuzumab Ozogamicin (GO) HuM195 Apaf CD33 Caspase 9 Caspase 3 FLT3 inhibitors FLT3 Sin3A Dnmt1 RARa RARa N-CoR/ SMRT HDAC Histone-deacetylase inhibitors PML PML Anthracyclines Ac Ac Ac