ES2393709A1 - Huella genómica para la predicción de la respuesta clínica a terapia antitumoral en cáncer colorrectal. - Google Patents
Huella genómica para la predicción de la respuesta clínica a terapia antitumoral en cáncer colorrectal. Download PDFInfo
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Abstract
La presente invención se relaciona con un método in vitro para predecir la respuesta clínica de un paciente diagnosticado de cáncer colorrectal a una terapia antitumoral o para identificar a un paciente diagnosticado de cáncer colorrectal con baja probabilidad de responder a un tratamiento con una terapia antitumoral, preferiblemente una terapia antitumoral neoadyuvante, que comprende la detección de los niveles de expresión de una huella genómica formada por seis genes. Asimismo, la invención también se relaciona con kits para poner en práctica dicho método.
Description
HUELLA GENÓMICA PARA LA PREDICCIÓN DE LA RESPUESTA
CLÍNICA A TERAPIA ANTITUMORAL EN CÁNCER COLORRECTAL
La presente invención se relaciona con un método in vitro para predecir la respuesta clínica de un paciente diagnosticado de cáncer colorrectal a una terapia antitumoral o para identificar a un paciente diagnosticado de cáncer colorrectal con baja probabilidad de responder a un tratamiento con una terapia antitumoral, preferiblemente una terapia antitumoral neoadyuvante.
El cáncer de intestino grueso es el tercer tumor maligno más frecuente en el mundo occidental, después del cáncer de pulmón y mama, representando el 10% de todos los cánceres y ocasionando el 10% de la mortalidad secundaria a cáncer. Aproximadamente un tercio de los cánceres de intestino grueso se forman en el recto, y la mayoría de estos se diagnostican como cánceres de recto localmente avanzados (CRLAs).
En el CRLA el desarrollo de la Excisión Total del Mesorrecto (ETM) y de estrategias preoperatorias con quimioterapia y radioterapia ha mejorado notablemente la supervivencia global, el control local y probablemente la tasa de procedimientos que preservan el esfínter anal. Además, de esta forma, se ha mitigado la toxicidad de la quimiorradioterapia (QRT).
De acuerdo a los datos de ensayos clínicos aleatorizados antiguos y recientes, el tratamiento combinado preoperatorio con QRT ha extendido la supervivencia global a los 5 años desde un 45% con cirugía convencional (Douglass, R.O., et al. 1986, N.Eng1.J Med., 315: 1294-1295; Tveit, K.M., et al. 1997 Norwegian Adjuvant Rectal Cancer Project Group, Br.J Surg., 84: 1130-1135), a un 66-76% con QRT preoperatoria, y las recidivas locales han disminuido desde un 30-50% a un 6-8%. Sin embargo, un tercio de los pacientes desarrollará metástasis a distancia, que son responsables de la elevada mortalidad (Sauer, R, et al. 2004 N.Eng1.J.Med., 351: 1731-1740; Bosset, lF., et al. 2006 N.Eng1.J Med., 355: 1114-1123).
Además, un número importante de enfermos sufre considerables efectos adversos asociados a la QRT sin beneficio alguno. De forma opuesta, otros pacientes pueden ser infra-tratados. Así, resulta de enorme interés identificar las potenciales dianas involucradas en la resistencia a la QRT e identificar a los pacientes que recaerán y que pueden ser subsidiarios de tratamientos más intensivos.
La selección del tratamiento QRT para cada caso individual de adenocarcinoma de recto depende de variables clínicas y patológicas que resultan incapaces de predecir la eficacia terapéutica. Estrategias dirigidas, individuales, que correlacionan biomarcadores basales concretos con la respuesta al tratamiento QRT preoperatorio han mostrado marcadores de interés, incluyendo las mutaciones en p53 (Kandioler, D. et al., 2002. Ann.Surg., 235: 493-498; Rebischung, C., et al. 2002, Int. J Cancer,
100: 131-135), expresión de timidilato sintetasa (Johnston, P.G., et al. 1994, J Clin Oncol, 12: 2640-2647; Edler, D. et al., 2000, Clin Cancer Res. 6:1378-1384), p21 (Reerink, O., et al. 2004, Anticancer Res., 24: 1217-1221; Qiu, H., et al. 2000, Dis. Colon Rectum, 43: 451-459; Fu, C.G., et al. 1998, Dis. Colon Rectum, 41: 68-74; Rau, B., et al. 2003, J Clin Oncol, 21: 3391-3401), EGFR (Milas, L., et al. 2004, Int. J Radiat.Oncol.Biol.Phys., 58: 966-971), COX 2 (Smith, F.M., et al. 2006, Int. J Radiat.Oncol.Biol.Phys., 64: 466-472; Min, B.S., et al. 2008, Arch Surg, 143: 10911097), índice de apoptosis espontánea (Rodel,C., et al. 2002, Int. J Radiat.Oncol Bio1.Phys., 52: 294-303; Abe,T., et al. 2001, Anticancer Res., 21: 2115-2120) o el CEA (Park, YA., et al. 2006, J Surg.Oncol, 93: 145-150). Sin embargo, ninguna de ellas ha demostrado claramente su utilidad predictiva en clínica.
Por otra parte, existen pocos trabajos que estudien la expresión de colecciones de genes en series significativas de pacientes antes del tratamiento QRT preoperatorio.
Ghadimi, B.M. et al., 2005 (J Clin Oncol, Vol. 23(9): 1826-38) describe la evaluación con microarrays de una muestra de 23 tumores de recto procedentes del ensayo alemán CAO/ARO/AIO-94, en el que los pacientes recibieron fluorouracilo y radioterapia antes de la cirugía. En este estudio se generó un algoritmo predictivo de respuesta a la QRT preoperatoria de 54 genes, que fueron posteriormente validados en otra muestra de siete pacientes.
Watanabe, T., et al., 2006 (Cancer Res, vol. 66(7): 3370-3374) describe un perfil de expresión genético de 33 genes útil para predecir la sensibilidad de células de cáncer de recto en respuesta a la radioterapia preoperatoria.
Kim, I.J., et al., 2007 (Dis Colon Rectum, Vol. 50(9): 1342-53) describe un perfil de expresión génica compuesto por 95 genes analizados mediante microarrays, que permiten predecir si la respuesta a la QRT preoperatoria en pacientes con cáncer rectal avanzado será parcial o completa.
La solicitud de patente internacional W02009/071720, a nombre de Universidad Autónoma de Madrid, describe un perfil de 13 genes que permite predecir la respuesta a una terapia, monitorizar el efecto de dicha terapia o pronosticar la evolución del paciente tras la administración de la terapia en sujetos diagnosticados de adenocarcinoma colorrectal.
Por tanto, existe en el estado de la técnica la necesidad de proporcionar una huella genómica alternativa a las ya existentes, que permita pronosticar con fiabilidad la respuesta de un sujeto diagnosticado con cáncer colorrectal a la terapia neoadyuvante administrada en el tratamiento de dicho cáncer, previamente a la administración de dicha terapia. Del mismo modo, dicha huella genómica podría ser también útil para pronosticar la respuesta de un sujeto diagnosticado con cáncer colorrectal a la terapia adyuvante administrada en el tratamiento de dicho cáncer.
En un aspecto, la presente invención se relaciona con un método in vitro para predecir la respuesta clínica a una terapia antitumoral en un paciente diagnosticado de cáncer colorrectal o para la identificación de un paciente diagnosticado de cáncer colorrectal que presenta baja probabilidad de responder a un tratamiento con una
terapia antitumoral que comprende
- (i)
- determinar los niveles de expresión de los genes ALOXI5, CTNNBI, MAPKI4, NOS2A, PTGES2 y PTGS2 en una muestra de dicho paciente antes de la administración de la terapia,
- (ii)
- calcular un factor predictivo en base a los niveles de expresión de dichos genes y (iii)comparar el valor del factor predictivo obtenido en la etapa (ii) con un
valor de referencia en donde una alteración del valor del factor predictivo con respecto al valor de referencia es indicativa de una peor respuesta clínica a la terapia antitumoral o de que el paciente tiene una baja probabilidad de responder a la terapia antitumoral.
En otro aspecto, la invención se relaciona con un kit para predecir la respuesta de un paciente que sufre cáncer colorrectal a una terapia antitumoral que comprende reactivos adecuados para la detección de los niveles de expresión de los genes ALOXI5, CTNNBI, MAPKI4, NOS2A, PTGES2 y PTGS2.
Por último, en otro aspecto, la invención también se relaciona con el uso de dicho kit para predecir la respuesta de un paciente que sufre cáncer colorrectal a una terapia antitumoral.
La figura 1 muestra la supervivencia global en función de la expresión de los 6 genes (ALOXI5, CTNNBI, MAPK14, NOS2A, PTGES2 y PTGS2) en pacientes con adenocarcinoma rectal tras el tratamiento con quimiorradioterapia. Como punto de corte se ha utilizado el valor de la mediana: 0.8. Aquellos pacientes con tumores que presentan un resultado >0.8 de expresión global de los 6 genes, calculada mediante el análisis factorial, presentan una probabilidad de supervivencia global a los 50 meses del 50% comparado con aquellos pacientes con resultado <=0.8 cuya probabilidad de supervivencia a los 50 meses es del 85%.
La figura 2 muestra la clasificación de los pacientes estudiados en función del grado de
5 respuesta tumoral obtenida a partir del análisis del perfil de los 6 genes ALOX15, CTNNB1, MAPK14, NOS2A, PTGES2 Y PTGS2. Se observa en el diagrama de cajas como con la expresión de los 6 genes se obtiene una puntuación que se correlaciona de forma significativa con el grado de respuesta tumoral (no respuesta vs. buena vs. respuesta completa), de forma que a mayor puntuación mayor es la probabilidad de
10 obtener una mejor respuesta. Los asteriscos (*) y círculos (0) de la figura corresponden a valores atípicos.
La selección del tratamiento quimioterapéutico para cada caso individual de cáncer colorrectal depende de variables clínicas y patológicas que resultan incapaces de predecir la eficacia terapéutica de un tratamiento o de pronosticar la evolución de un paciente que sufre dicho tipo de cáncer.
Los autores de la presente invención han identificado un conjunto de 6 genes cuya cuantificación de la expresión respecto a un valor de referencia permite, sorprendentemente, predecir la mejor o peor respuesta de un paciente diagnosticado de cáncer colorrectal a la administración de una terapia e identificar a un paciente diagnosticado de cáncer colorrectal que presenta baja probabilidad de responder a un tratamiento con una terapia antitumoral. De este modo, se puede seleccionar a aquellos pacientes que no se beneficiarán de una terapia neoadyuvante y que son candidatos a la resección directa del tumor; o a aquellos pacientes que no van a responder a una terapia adyuvante para evitar toxicidades innecesarias
MÉTODO PREDICTIVO DE LA INVENCIÓN
Por tanto, en un aspecto, la invención se relaciona con un método in vitro para la predicción de la respuesta clínica a una terapia antitumoral en un paciente diagnosticado de cáncer colorrectal o para la identificación de un paciente diagnosticado de cáncer colorrectal que presenta baja probabilidad de responder a un tratamiento con una terapia antitumoral que comprende
- (i)
- determinar los niveles de expresión de los genes ALOXI5, CTNNBI, MAPKI4, NOS2A, PTGES2 y PTGS2 en una muestra de dicho paciente antes de la administración de la terapia,
- (ii)
- calcular un factor predictivo en base a los niveles de expresión de dichos genes y
(iii) comparar el valor del factor predictivo obtenido en la etapa (ii) con un valor de referencia
en donde una alteración del valor del factor predictivo con respecto al valor de referencia es indicativa de una peor respuesta clínica a la terapia antitumoral o de que el paciente tiene una baja probabilidad de responder a la terapia antitumoral.
El término "predicción", tal como aquí se utiliza, se refiere a la determinación de la probabilidad de que el paciente que sufre de cáncer colorrectal responda favorable o desfavorablemente a una terapia antitumoral. Especialmente, el término "predicción", tal como se usa en el presente documento, se refiere a la valoración individual de la supervivencia global esperada de un paciente que sufre de cáncer colorrectal si se trata con una terapia antitumoral.
En la presente invención se entiende por "respuesta clínica" la respuesta de un paciente que sufre de cáncer colorrectal a una terapia antitumoral. Para evaluar la respuesta a la terapia antitumoral puede utilizarse el sistema propuesto por Dworak (Dworak, O. et al., 1997 Int J Colorectal Dis., 12: 19-23) que clasifica la respuesta basándose en el grado de respuesta tumoral (GRT) en tres grupos: no respuesta tumoral (GRT O Y 1), buena respuesta tumoral (GRT 2 Y 3) Y respuesta tumoral completa (GR T 4). El término "respuesta", tal como se usa en el presente documento, puede ser una respuesta tumoral completa, en la que no hay células tumorales viables; o bien una buena respuesta tumoral, en la que se produce una regresión mayor del 25% de la masa tumoral con al menos algunas células tumorales viables. La "no-respuesta" se define como la no-regresión o la regresión de menos del 25% de la masa tumoral. Los pacientes que consiguen una buena respuesta o una respuesta completa se consideran como respondedores, y el resto de pacientes como no-respondedores.
Para determinar la respuesta al tratamiento antes de la administración de la terapia puede utilizarse cualquier otro parámetro ampliamente aceptado para comparar la eficacia de tratamientos alternativos. Dichos parámetros incluyen, sin limitación:
- -
- riesgo de recaída que, tal como se usa en el presente documento, se entiende como la probabilidad de un paciente de volver a desarrollar cáncer colorrectal tras un período libre de enfermedad.
- -
- supervivencia global que, tal como se usa en el presente documento, se refiere al porcentaje de pacientes que sobreviven, desde el momento del diagnóstico o tratamiento, al cabo de un período de tiempo definido.
5 -muerte por enfermedad que, tal como se usa en el presente documento, se refiere al porcentaje de pacientes que fallecen como consecuencia de la enfermedad, desde el momento del diagnóstico o tratamiento, al cabo de un período de tiempo definido.
lOEn una realización de la invención el parámetro que se utiliza para determinar la respuesta clínica se selecciona de riesgo de recaída, supervivencia global y muerte por enfermedad.
En una realización particular de la invención el parámetro que se utiliza para 15 determinar la respuesta clínica es la supervivencia global.
En la presente invención se entiende por "paciente" cualquier animal clasificado como mamífero e incluye, pero no se limita a, animales domésticos y de granja, primates y humanos, por ejemplo seres humanos, primates no humanos, vacas,
20 caballos, cerdos, ovejas, cabras, perros, gatos o roedores. Preferiblemente, el paciente es un ser humano de sexo femenino o masculino y de cualquier raza o edad. En el contexto de la presente invención, el paciente es un paciente que sufre de cáncer colorrectal o que ha sido previamente diagnosticado de cáncer colorrectal.
25 El término "cáncer colorrectal", tal como aquí se utiliza, se refiere a cualquier tipo de cáncer colorrectal, es decir, a cualquier neoplasia del colon, recto o apéndice. En una realización particular, el cáncer colorrectal es adenocarcinoma colorrectal, más preferiblemente adenocarcinoma de recto.
30 Una vez diagnosticado el cáncer colorrectal, se llevan a cabo pruebas para determinar su estadificación, es decir, para evaluar la extensión del cáncer y si éste se ha propagado a otras partes del organismo. La estadificación del cáncer requiere una combinación de exámenes fisicos, colonoscopia, ultrasonidos, radiografias, etc. Los hallazgos obtenidos mediante estos procedimientos permiten asignar un estadio específico al tumor. Existen diferentes sistemas de estadiaj e del cáncer colorrectal, entre los que se incluyen la estadificación de Dukes, la de Astler-Coller, y la más habitual, la clasificación TNM. El método de la invención puede aplicarse a cualquier estadio de cáncer colorrectal. No obstante, en una realización particular, el cáncer colorrectal es un cáncer en estadios 11 o 111, más preferiblemente en estadios T2N1 o T3NO.
En la terapia del cáncer colorrectal se pueden utilizar una variedad de tratamientos para intentar eliminar o contener el cáncer. Dependiendo de la salud del paciente, así como del tamaño, sitio y etapa del cáncer, se puede utilizar (i) cirugía, que consiste en eliminar la parte del colon o del recto que contiene cáncer, junto con una porción del tejido sano que está a su alrededor, (ii) tratamientos citotóxicos/citostáticos, tales como quimioterapia, que utiliza medicamentos contra el cáncer para destruir las células cancerosas al hacer circular los medicamentos por el cuerpo a través de las vías sanguíneas; radioterapia, en donde se emplean radiaciones de alta energía para matar las células cancerosas, y agentes antitumorales; y/o (iii) inmunoterapia, en donde el compuesto administrado estimula, realza o repara la función natural del sistema inmunológico contra el cáncer para reconocer y eliminar las células cancerosas del cuerpo.
Como se ha explicado previamente, el método de la invención permite al experto en la materia predecir la respuesta clínica de un paciente que sufre de cáncer colorrectal a una terapia antitumoral. El término "terapia antitumoral" incluye tanto la terapia antitumoral neoadyuvante como la terapia antitumoral adyuvante.
En la presente invención, se entiende por "terapia antitumoral neoadyuvante" a una terapia antitumoral administrada como primer paso para reducir el tamaño del tumor antes del tratamiento principal, que generalmente consiste en cirugía. La terapia antitumoral neoadyuvante puede incluir quimioterapia, radioterapia, agentes antitumorales, inmunoterapia o combinaciones de las mismas.
Por tanto, en una realización particular, la terapia antitumoral es una terapia antitumoral neo adyuvante, preferiblemente es un tratamiento citotóxico y/o citostático que, en otra realización todavía más particular, se selecciona del grupo de quimioterapia, radioterapia y quimiorradioterapia.
En la presente invención se entiende por "terapia antitumoral adyuvante" a una terapia antitumoral adicional administrada después del tratamiento principal para disminuir el riesgo de recurrencia. En general engloba a toda la terapia que se usa en conjunción con la cirugía con el objetivo de reducir la sobrevivencia de micrometástasis tras dicha cirugía. La terapia antitumoral adyuvante puede incluir quimioterapia, radioterapia, agentes antitumorales, inmunoterapia o combinaciones de las mismas.
El término "terapia antitumoral" incluye tanto terapia local como sistémica. La "terapia antitumorallocal" afecta únicamente a las células de un tumor y al área cercana al mismo, como es el caso de la radioterapia; mientras que la "terapia antitumoral sistémica" utiliza sustancias que viajan por la corriente sanguínea y que alcanzan y afectan a las células de todo el cuerpo, como la quimioterapia, los agentes antitumorales y la inmunoterapia. En una realización preferida de la invención la terapia antitumoral es terapia antitumoral sistémica.
Los agentes quimioterápicos adecuados incluyen, pero no se limitan a, agentes alquilantes tales como, por ejemplo, ciclofosfamida, carmustina, daunorubicina, mecloretamina, clorambucilo, nimustina, melfalán y similares; antraciclinas, tales como, por ejemplo, daunorubicina, doxorubicina, epirubicina, idarubicina, mitoxantrona, valrubicina y similares; compuestos de taxano, tales como, por ejemplo, paclitaxel, docetaxel y similares; inhibidores de la topoisomerasa tales como, por ej emplo, etopóxido, tenipóxido, tulipóxido, irinotecán y similares; análogos de nuc1eótidos tales como, por ej emplo, azacitidina, azatioprina, capecitabina, citarabina, doxifluridina, 5-fluorouracilo, gemcitabina, mercaptopurina, metotrexato, tioguanina, ftorafur (tegafur/uracilo) y similares; agentes de base de platino tales como, por ejemplo, carboplatino, cisplatino, oxaliplatino y similares; agentes antineoplásicos tales como, por ejemplo, vincristina, leucovorina (o ácido folínico), lomustina, procarbazina y similares; moduladores hormonales tales como, por ejemplo, tamoxifeno, finasterida, inhibidores de la 5-a-reductasa y similares; alcaloides de la vinca tales como, por ejemplo, vinblastina, vincristina, vindesina, vinorelbina y similares. Los agentes quimioterápicos adecuados se describen con más detalle en la bibliografía, tal como en The Merck Index en CD-ROM, l3a edición.
Estos agentes quimioterápicos pueden administrarse aisladamente o formando combinaciones en esquemas conocidos en la práctica clínica como FOLFOX (oxaliplatino-Ieucovorina-fluorouracilo), FOLFIRI (leucovorina-5-fluorouraciloirinotecán), XELOX (capecitabina-oxaliplatino) o XELIRI (capecitabina-irinotecán). A estos esquemas se les pueden añadir agentes inmunoterápicos como bevacizumab
o cetuximab.
En una realización particular del método de la invención, la terapia antitumoral se selecciona de 5-fluorouracilo, irinotecán, oxaliplatino, UFT -LV (tegafur/uraciloleucovorina), radioterapia y combinaciones de los mismos, más preferiblemente dicha terapia antitumoral es una terapia antitumoral neoadyuvante.
En la presente invención se entiende por "agentes antitumorales" aquellos compuestos o agentes químicos, físicos o biológicos con propiedades antiproliferativas, antioncogénicas y/o carcinostáticas que pueden emplearse para inhibir el crecimiento, la proliferación y/o el desarrollo de tumores. Ejemplos de agentes antitumorales que pueden emplearse en la presente invención son (i) antimetabolitos, tales como antifolatos y análogos de purina; (ii) productos naturales, tales como antibióticos antitumorales e inhibidores mitóticos; (iii) hormonas y antagonistas de las mismas, tales como andrógenos y corticosteroides; y (iv) agentes biológicos, como vectores virales. Una relación de compuestos que pueden emplearse como agentes antitumorales se describe en la solicitud de patente W020051112973.
En la presente invención se entiende por "inmunoterapia" todas aquellas terapias dirigidas a estimular la respuesta inmune, que incluyen (i) la inmunoterapia activa, tal como la utilización de fármacos que aumentan de forma inespecífica la respuesta inmunitaria del organismo, por ejemplo, la interleuquina 2, el factor de necrosis tumoral o el interferón; y (ii) la inmunoterapia pasiva, que incluye anticuerpos dirigidos contra antígenos tumorales como bevacizumab, cetuximab, trastuzumab, panitumumab o erlotinib.
En la presente invención se entiende por "baja probabilidad de responder a un tratamiento" como la probabilidad de que el paciente muestre una respuesta desfavorable a la terapia antitumoral. Esta respuesta desfavorable puede incluir, pero no se limita a, persistencia o incremento de los síntomas, aumento de la duración de la enfermedad, estado patológico no estabilizado ( específicamente deteriorado), progresión de la enfermedad, empeoramiento del estado patológico y recurrencia (tanto local como distante), tanto detectable como no detectable. También puede incluir la disminución de la supervivencia, comparado con la supervivencia esperada si no se aplica el tratamiento.
La primera etapa del método de la invención comprende la determinación de los niveles de expresión de los genes ALOXI5, CTNNBI, MAPKI4, NOS2A, PTGES2 y PTGS2 en una muestra del paciente en estudio antes de la administración de la terapia.
El término "muestra", tal como se usa en el presente documento, se refiere a cualquier muestra biológica que puede obtenerse de un paciente. Ejemplos ilustrativos, no limitativos, de dichas muestras incluyen muestras de biopsia, tejido, célula o fluido (sangre, suero, plasma, saliva, semen, esputo, líquido cefalorraquídeo, líquido peritoneal, heces, orina, lágrimas, moco, sudor, leche, extractos cerebrales y similares). En una realización particular, dicha muestra es una muestra de tejido, preferiblemente una muestra de tejido tumoral, más preferiblemente una muestra de tejido tumoral colorrectal de un paciente que sufre cáncer colorrectal. Dicha muestra puede obtenerse por métodos convencionales, tales como biopsia, usando procedimientos conocidos en el estado de la técnica por el experto en la ciencia médica. Métodos para obtener la muestra de la biopsia incluyen la resección quirúrgica de una masa de tejido o la microdisección u otros métodos de separación celular conocidos. Las células tumorales pueden obtenerse adicionalmente por citología de aspiración mediante la punción con una aguja fina conectada a una jeringa. Para simplificar la conservación y la manipulación de las muestras, éstas pueden fijarse en formalina y embeberse en parafina, o congelarse primero y después embeberse en un medio criosolidificable, tal como OCT -Compound, a través de la inmersión en un medio altamente criogénico que permita la congelación rápida.
La cuantificación de los niveles de expresión de los genes ALOXI5, CTNNBI, MAPKI4, NOS2A, PTGES2 y PTGS2 puede realizarse a partir del ARN mensajero resultante de la transcripción de dichos genes (ARNm) o de un fragmento de dicho ARNm. Alternativamente, la cuantificación del nivel de expresión de dichos genes también puede realizarse a partir de su ADN complementario (ADNc) o de un fragmento de dichos ADNc. En una realización particular de la presente invención, la determinación de los niveles de expresión de los genes ALOXI5, CTNNBI, MAPKI4, NOS2A, PTGES2 y PTGS2 se lleva a cabo mediante la medida de los niveles del ARN mensajero (ARNm) de dichos genes.
Para medir los niveles de ARNm de los genes de la invención, la muestra biológica puede tratarse físicamente o mecánicamente para disrupcionar el tejido o las estructuras celulares y liberar los componentes intracelulares a una solución acuosa u orgánica para preparar los ácidos nucleicos para un posterior análisis. Los ácidos nucleicos se extraen de la muestra por procedimientos conocidos por el experto en la materia y comercialmente disponibles. El ARN se extrae posteriormente de las muestras congeladas o frescas por cualquiera de los métodos habituales, por ejemplo, los descritos en Sambrook, l, et al., 2001. Molecular cloning: A Laboratory Manual, 3rd ed., Cold Spring Harbor Laboratory Press, N.Y., Vol. 1-3. Preferiblemente, debe evitarse la degradación del ARN durante el proceso de extracción.
El nivel de expresión puede determinarse usando ARNm obtenido de una muestra de tejido fijada en formalina y embebida en parafina. El ARNm puede aislarse de una muestra patológica almacenada o de una muestra de biopsia que primero se desparafina.
Un método para desparafinar la muestra es lavar la muestra parafinada con un disolvente orgánico, tal como xileno. Las muestras desparafinadas pueden rehidratarse con una solución acuosa de un alcohol inferior. Alcoholes inferiores adecuados incluyen, por ejemplo, metanol, etanol, propanoles y butanoles. Las muestras desparafinadas pueden rehidratarse, por ejemplo, mediante sucesivos lavados con soluciones alcohólicas de alcoholes inferiores de concentración decreciente. Alternativamente, la muestra puede desparafinarse y rehidratarse simultáneamente. Después la muestra se lisa y se extrae el ARN. También puede obtenerse ARN de muestras de tejido tumoral fresco.
Técnicas adecuadas que pueden utilizarse en la presente invención para estudiar el perfil de expresión génica son, por ejemplo, RT-PCR, SAGE, Taqman o microarrays. Los niveles de expresión del ARNm pueden determinarse mediante transcripción inversa (RT) del ARNm seguida de amplificación por reacción en cadena de la polimerasa (PCR) y cuantificación del producto de la amplificación del ADNc. En una realización particular de la invención, la cuantificación de los niveles del ARNm de los genes de interés se realiza mediante una PCR cuantitativa múltiple. La detección puede realizarse en muestras individuales o en microarrays de tejidos.
El experto en la materia apreciará que el método de la invención puede ponerse en práctica usando tanto niveles absolutos de expresión de los genes como niveles relativos. ASÍ, en la presente invención, la expresión "niveles de expresión" se usa para referirse tanto a niveles absolutos como a niveles relativos de expresión de un ARNm.
La expresión "niveles absolutos de expresión" se refiere a la cantidad de ARNm de interés total que aparece en una muestra. Dicho valor puede venir dado por la concentración de ARNm, expresada en unidades de masa de ARNm por unidad de volumen (p. ej. en ng/ml de muestra), en número de moléculas de ARN por unidad de volumen (p.ej., en pmol ARN Iml de muestra), en unidades de masa de ARNm por unidad de masa de ARN total (pg ARNm específico I mg de ARN total) o en número de moléculas de ARN por unidad de masa de ARNm total (p.ej., en pmol ARN I mg de ARN total).
La expresión "niveles relativos de expresión" se refiere a la relación entre los niveles de expresión del ARNm objeto de estudio y de un ARNm de referencia, es decir, se define la concentración de ARNm de forma normalizada con respecto a dicho ARNm de referencia.
Para normalizar los valores de expresión de ARNm entre las diferentes muestras es posible comparar los niveles de expresión del ARNm de interés en las muestras a analizar con la expresión de un ARN control. Como "ARN control" en la presente invención se entiende ARN cuyos niveles de expresión no cambian o cambian sólo en cantidades limitadas en las células tumorales con respecto a células no-tumorales. Preferiblemente, el ARN control es ARNm derivado de genes que se expresan de manera constitutiva, que son aquellos que siempre están activos o que se transcriben de manera constante, y que codifican para proteínas que están constitutivamente expresadas y que llevan a cabo funciones celulares esenciales. Genes constitutivos preferidos que pueden utilizarse en la presente invención incluyen ~-2-microglobulina (B2M), ubiquitina, proteína ribosomal 18-S, ciclofilina, GAPDH, PSMB4 y actina. En una realización preferida, el ARN control es ARNm de los genes GAPDH, B2M y/o PSMB4.
En una realización de la invención, la cuantificación de la expresión génica relativa se calcula según el método Ct comparativo usando GAPDH, B2M Y PSMB4 como control endógeno y controles de ARN comercial como calibradores. Los resultados finales se determinan según la fórmula 2-(i1Ct de la muestra -i1Ct del calibrador), donde los valores i1CT del calibrador y de la muestra se calculan restando el valor CT del gen en estudio del valor del gen control. El resultado final obtenido para cada gen en esta etapa es un valor absoluto de expresión.
El perfil génico cuya expresión se analiza en el método de la presente invención está formado por 6 genes: ALOXI5, CTNNBI, MAPKI4, NOS2A, PTGES2 y PTGS2.
El gen ALOXl5 (UniGene Hs.73809) codifica para la enZIma lipooxigenasa 15 (Seiler, A, et al. 2008, Cell Metab, 8: 237-48); el gen CTNNBI (UniGene Hs.476018) codifica para la proteína beta-catenina (Fodde, R., et al. 2001, Nat Rev Cancer, 1: 55-67); el gen MAPK14 (UniGene Hs.485233) codifica para la enzima proteína quinasa 14 activada por mitógeno, también conocida como MAP quinasa p38 (Fang, J.Y., Richardson, B.C. 2005, Lancet Oncol, 6: 322-7); el gen NOS2A o NOS2 (UniGene Hs.709191) codifica para la proteína óxido nítrico sintasa 2 inducible (Cook, T., et al. 2004, Cancer Res, 64: 8015-21); el gen PTGES2 (UniGene Hs.495219) codifica para la proteína prostaglandina E sintasa 2 (Hull,
M.A. et al. 2004, Mol Cancer Ther, 3: 1031-9); Y el gen PTGS2, también conocido como COX-2 (UniGene Hs.196384), codifica para el enzima prostaglandina endoperóxido sintasa 2 (o cic100xigenasa 2) (Greenhough, A., et al. 2009, Carcinogenesis, 30: 377-86).
El experto en la materia entiende que las mutaciones en la secuencia de nuc1eótidos de dichos genes no afectan a la detección de la expresión de los mismos y, por 10 tanto, las variantes de estos genes generadas por mutaciones de su secuencia de nuc1eótidos caen dentro del ámbito de la presente invención.
Una vez que se ha determinado un valor de expresión de los genes ALOX15, CTNNB1, MAPK14, NOS2A, PTGES2 y PTGS2 en una muestra, la etapa (ii) de la invención consiste en calcular un factor predictivo en base a los niveles de expresión de dichos genes.
En la presente invención se entiende por "factor predictivo" o "factor pronóstico" a un factor que se obtiene del conjunto de los valores de expresión de los seis genes. Este factor predictivo o pronóstico puede calcularse mediante la suma de los valores de expresión obtenidos para cada gen en la etapa (i). Opcionalmente, los valores de expresión obtenidos para cada gen en la etapa (i) pueden corregirse mediante un coeficiente de corrección y calcular, posteriormente, una puntuación resultante del conjunto de los seis genes. Los métodos estadísticos para calcular dichos coeficientes de corrección son conocidos por el experto en la materia. En uno de los métodos estadísticos que puede utilizarse en la invención se usa el análisis factorial, mediante el que se generan 3 componentes para cada gen, asignándose a cada componente un coeficiente de corrección. El valor absoluto de expresión obtenido para cada gen en la etapa (i) puede multiplicarse por cada uno de los tres coeficientes de corrección.
La suma de los valores corregidos obtenidos para cada uno de los genes en el componente 1 genera el factor l. Para obtener el factor 2 se suman los valores corregidos para cada uno de los genes en el componente 2. Y, finalmente, la suma de los valores corregidos de cada uno de los genes en el componente 3 genera el factor
3. Dichos factores pueden combinarse mediante la siguiente fórmula para obtener el factor predictivo o pronóstico (puntuación) del conjunto de los 6 genes.
Factor predictivo o pronóstico (puntuación) = raíz cuadrada (factor 12 + factor 22 + factor 32)
En una realización preferida de la invención el factor predictivo o pronóstico se calcula mediante la suma de los niveles de expresión de los genes, opcionalmente corregidos usando un coeficiente para cada gen.
Finalmente, la etapa (iii) de la invención consiste en comparar el valor del factor predictivo obtenido en la etapa (ii) con un valor de referencia. La colección de muestras de las que deriva el valor de referencia está constituida preferiblemente por pacientes que sufren el mismo tipo de cáncer, es decir, cáncer colorrectal, o una mezcla de tejidos colorrectales de individuos normales no afectados de cáncer colorrectal.
El valor de referencia puede determinarse mediante técnicas bien conocidas en el estado de la técnica, por ejemplo, determinando la media de los niveles de expresión de los genes ALOXI5, CTNNBI, MAPKI4, NOS2A, PTGES2 y PTGS2 medidos en tejido tumoral procedente de muestras de biopsias de pacientes que sufren de cáncer colorrectal que responden o no a la terapia antitumoral , o en tejido colorrectal normal. Alternativamente, el valor de referencia podría corresponder al valor de la media de los niveles de expresión de los genes ALOXI5, CTNNBI, MAPKI4, NOS2A, PTGES2 y PTGS2 medidos en una muestra de ARN obtenida mezclando cantidades iguales de ARN de cada una de las muestras tumorales obtenidas de biopsias de los pacientes que sufren cáncer colorrectal y que responden o no a una terapia antitumoral. El valor de referencia también puede obtenerse de genes que se expresan de forma constitutiva procedentes del mismo paciente.
En una realización preferida de la invención el valor de referencia se calcula a partir de los valores de expresión de los genes ALOXI5, CTNNBI, MAPKI4, NOS2A, PTGES2 y PTGS2 en una población de muestras de pacientes que no responden a la terapia antitumoral, más preferiblemente el valor de referencia es la media de estos valores.
Una vez establecido el valor de referencia, el valor del factor predictivo obtenido en la etapa (ii) puede compararse con este valor de referencia y, por 10 tanto, permite detectar alteraciones en el valor del factor predictivo con respecto al valor de referencia.
En el contexto de la presente invención, se entiende por "alteración del valor del factor predictivo con respecto al valor de referencia" cualquier variación del factor predictivo por encima o por debajo del valor de referencia. Una variación del factor predictivo por encima del valor de referencia puede ser de al menos 1,1 veces, 1,5 veces, 5 veces, 10 veces, 20 veces, 30 veces, 40 veces, 50 veces, 60 veces, 70 veces, 80 veces, 90 veces, 100 veces o incluso más comparado con el valor de referencia. Por otra parte, una variación del factor predictivo por debajo del valor de referencia puede ser de al menos 0,9 veces, 0,75 veces, 0,2 veces, 0,1 veces, 0,05 veces, 0,025 veces, 0,02 veces, 0,01 veces, 0,005 veces o incluso menos comparado con el valor de referencia.
Una vez que se ha realizado dicha comparación, el método de la invención permite hacer una predicción de si el paciente mostrará una mejor o peor respuesta a la terapia antitumoral. Más concretamente, en el método de la invención una alteración del valor del factor predictivo con respecto al valor del factor de referencia es indicativa de una peor respuesta a la terapia antitumoral o de que el paciente tiene una baja probabilidad de responder a la terapia antitumoral.
En una realización particular, cuando el valor del factor predictivo es superior al valor de referencia, es indicativo de una mejor respuesta clínica a la terapia antitumoral. En otra realización de la invención, cuando el valor del factor predictivo es superior al valor de referencia, es indicativo de una peor respuesta clínica a la terapia antitumoral.
En otra realización de la invención, cuando el valor del factor predictivo es inferior a la media de los pacientes no-respondedores, es indicativo de una peor respuesta clínica a la terapia antitumoral.
Los términos "mejor" o "peor" respuesta, tal como se usan en el presente documento, referidos a la respuesta clínica, se refieren a un paciente que muestra una respuesta favorable o desfavorable a la terapia antitumoral.
La expresión "baja probabilidad de responder a un tratamiento" ya se ha definido anteriormente. Como es bien sabido por el experto en la materia, la evaluación de la probabilidad, aunque sería 10 preferible, habitualmente no es correcta para el 100% de los pacientes que se analizan. El término, sin embargo, requiere que una proporción estadísticamente significativa de pacientes puedan identificarse como poseedores de una predisposición a no responder a una terapia antitumoral. Para determinar si una proporción es estadísticamente significativa pueden utilizarse varias herramientas de evaluación estadística bien conocidas por el experto en la materia, por ejemplo, la determinación de intervalos de confianza, la determinación del valor p, la prueba t de Student, la prueba de Mann-Whitney, etc. Para más detalles, consultar Dowdy & Wearden, Statistics for Research, John Wiley & Sons, New York 1983. Intervalos de confianza preferidos son al menos 50%, al menos 60%, al menos 70%, al menos 80%, al menos 90%, al menos 95%. Los valores p son, preferiblemente, 0,2, 0,1, 0,05.
El método de la invención, al identificar a aquellos pacientes que tienen una baja probabilidad de responder a la terapia antitumoral neo adyuvante, permite descartar a los pacientes no-respondedores y someterlos directamente a cirugía sin más demora y evitando, al mismo tiempo, los efectos secundarios asociados a la administración de dicha terapia.
Por otra parte, dicho método también es útil para identificar a aquellos pacientes que tienen una baja probabilidad de responder a la terapia antitumoral adyuvante, 10 que permite evaluar la relación beneficio-riesgo y descartar a aquellos pacientes que no van a responder para evitar efectos secundarios innecesarios.
Los pacientes que más se pueden beneficiar de esta predicción son aquellos en los que no exista una indicación clara de neoadyuvancia o adyuvancia, como los pacientes de riesgo intermedio y con estadificación T2N1, T3NO, y también los pacientes ancianos en los que existe una dudosa relación beneficio/riesgo. Por 10 tanto, en una realización de la presente invención, el método se aplica a pacientes que se seleccionan del grupo de (i) un paciente que tiene un cáncer colorrectal en estadio T2N1 o T3NO y; (ii) un paciente anciano.
En el contexto de la presente invención se consideran "pacientes ancianos" a aquellos pacientes de edad avanzada que sufren cáncer colorrectal. La edad a partir de la cual un paciente puede considerarse anciano varía en función de la especie. En general, un paciente anciano muestra algún signo de envej ecimiento tal como, aumento en la incidencia de enfermedades, disminución de la masa muscular, pérdida de movilidad, disminución de la capacidad de los sentidos (vista, olfato, oído), deterioro cognitivo, disminución de la capacidad de regeneración de los tejidos, alteraciones del comportamiento, etc. En el contexto de la presente invención, cuando los pacientes son seres humanos, se consideran pacientes ancianos aquellos con edad igualo superior a 65 años que sufren cáncer colorrectal. KITS DE LA INVENCIÓN Y SUS USOS
En otro aspecto, la invención se relaciona con un kit para predecir la respuesta de un paciente que sufre cáncer colorrectal a una terapia antitumoral que comprende reactivos adecuados para la detección de los niveles de expresión de los genes ALOXI5, CTNNBI, MAPKI4, NOS2A, PTGES2 y PTGS2. En una realización particular la terapia antitumoral es una terapia antitumoral neoadyuvante.
En otro aspecto, la invención se relaciona con el uso de un kit como el definido anteriormente para predecir la respuesta de un paciente que sufre cáncer colorrectal a la terapia antitumoral, preferiblemente a la terapia antitumoral neoadyuvante.
El término "kit", tal como se utiliza en el presente documento, se refiere a una combinación de un conjunto de reactivos adecuados para la detección de los niveles de expresión de los genes ALOXI5, CTNNBI, MAPKI4, NOS2A, PTGES2 y PTGS2 junto con uno o más tipos de elementos o componentes (por ejemplo, otros tipos de reactivos bioquímicos, contenedores, envases adecuados para su venta comercial, sustratos a los que los reactivos están unidos, componentes de hardware electrónicos, etc.)
En la presente invención, se entiende como "reactivo adecuado para la detección de los niveles de expresión de los genes", a cualquier compuesto o composición que puede usarse para detectar los genes ALOXI5, CTNNBI, MAPKI4, NOS2A, PTGES2 y PTGS2 y, opcionalmente, reactivos para detectar uno o más genes constitutivos. Este conjunto de reactivos puede incluir, sin limitarse a, ácidos nucleicos capaces de hibridarse específicamente con cada uno de los genes, sondas, etc.
Ácidos nucleicos capaces de hibridarse específicamente con cada uno de los genes ALOXI5, CTNNBI, MAPKI4, NOS2A, PTGES2 y PTGS2 son, por ejemplo, uno o más pares de cebadores u oligonucleótidos para la amplificación específica de los fragmentos del ARNm (o de su correspondiente ADNc) de dichos genes y/o una o más sondas para la identificación de dichos genes.
Como entenderá el experto en la materia, los oligonucleótidos y sondas del kit de la invención pueden usarse en todas las técnicas de determinación de perfiles de expresión génica (RT -PCR, SAGE, TaqMan, PCR a tiempo real, PCR cuantitativa múltiple, etc.).
En una realización preferida de la invención, los reactivos adecuados para la detección de los niveles de expresión de los genes ALOXI5, CTNNBI, MAPKI4, NOS2A, PTGES2 y PTGS2 son oligonucleótidos y sondas.
Dichos reactivos, específicamente las sondas, pueden fijarse a un soporte sólido, tal como una membrana, un plástico o un vidrio, tratado opcionalmente para facilitar la fijación de dichas sondas al soporte. Dicho soporte sólido comprende, al menos, un conjunto de sondas que se hibridan específicamente con los genes ALOXI5, CTNNBI, MAPKI4, NOS2A, PTGES2 y PTGS2, y que pueden usarse para la detección de los niveles de expresión mediante tecnología de arrays.
Los kits de la invención comprenden adicionalmente reactivos para detectar un ARNm codificado por un gen constitutivo. La disponibilidad de dichos reactivos adicionales permite la normalización de las medidas realizadas en diferentes muestras (por ejemplo, la muestra a analizar y la muestra control) para excluir que las diferencias en la expresión de los biomarcadores sean debidas a diferente cantidad de ARNm total en la muestra, más que a diferencias reales en los niveles relativos de expresión. Los genes constitutivos, en la presente invención, son genes que siempre están activos o que se transcriben de manera constante y que codifican para proteínas que están constitutivamente expresadas y que llevan a cabo funciones celulares esenciales. Genes constitutivos preferidos que pueden utilizarse en la presente invención incluyen ~-2microglobulina (B2M), ubiquitina, proteína ribosomal 18-S, cic1ofilina, GAPDH, PSMB4 y actina. En una realización preferida, el ARN control es ARNm de los genes GAPDH, B2M y/o PSMB4.
Todas las realizaciones particulares del método de la presente invención son aplicables a los kits de la invención y a sus usos.
El siguiente ejemplo es meramente ilustrativo y no se debe considerar como limitativo de la invención.
l. MA TERIAL Y MÉTODOS Pacientes
Se seleccionaron 53 pacientes, mayoritariamente con estadios II y III de adenocarcinoma de recto por debajo de 10 cm de margen anal, que recibieron dos o más ciclos de quimioterapia y 50.4 Gy de radioterapia antes de la cirugía. Los pacientes fueron reclutados retrospectivamente y las variables clínico-patológicas registradas (Tabla 1).
Tabla 1: Pacientes y características tumorales
- Número total de pacientes N=53 N(%)
- Edad media (rango)
- 64 (37-80)
- Sexo
- Mujeres
- 25 (47,2)
- Varones
- 28 (52,8)
- Escala ECOG (Eastern Cooperative Oncologic Group)
- O
- 19(42,2)
- 1
- 25 (55,6)
- 2
- 1 (2,2)
- indeterminado
- 8
- Clasificación pre-QRT clínica del tumor (T)
- uT2
- 3(7,1)
- uT3
- 36 (85,8)
- uT4
- 3(7,1)
- indeterminado
- 11
- Clasificación pre-QRT clínica nodal (N)
- Negativa
- 21 (43,7)
- Positiva
- 27 (56,2)
- indeterminado
- 5 (10,4)
- Estadio clínico
- I
- 1 (2,4)
- II
- 14 (33,3)
- III
- 27 (64,3)
- indeterminado
- 11
- Clasificación post-QRT patológica del tumor (pT)
- TI
- 3(7,1)
- T2
- 10 (23,8)
- T3
- 28 (66,7)
- T4
- 1 (2,4)
- indeterminado
- 11
- Número de ganglios aislados (pN) promedio (rango)
- 0(0-8)
- Estadio patológico
- O
- 10 (18,9)
- 1
- 12 (22,6)
- 2a
- 17 (32,1)
- 2b
- 2 (3,8)
- 3a
- 1 (1,8)
- 3b
- 5 (9,4)
- 3c
- 6 (11,4)
- N úmero de ganglios aislados (pN) total promedio (rango)
- 8 (0-27)
- N úmero de ganglios negativos (pNl) promedio (rango)
- 7 (0-21)
- Grado
- No respuesta (NR)
- 15 (28,3)
- Buena respuesta
- 28 (52,8)
- Respuesta completa
- 10 (18,9)
- CEA promedio (rango)
- 2,8 (0,6-39,1)
- Linfocitos
- Moderado-leve
- 27 (50,9)
- No
- 26 (49,1)
- Monocitos
- No
- 37 (69,8)
- Sí
- 16 (30,2)
- Quimioterapia previa
- 5-fluorouracilo
- 8 (15,1)
- irinotecan
- 1 (1,9)
- oxaliplatino
- 27 (50,9)
- UFT-LV
- 17 (32,1)
- Número de ciclos promedio de radioterapia previa (rango)
- 3 (1-11)
- Quimioterapia adyuvante
- 5-fluorouracilo
- 2 (3,8)
- irinotecan
- 6 (11,3)
- oxali platino-raltitrexed
- 16 (30,2)
- UFT-LV
- 16 (30,2)
- No
- 13 (24,5)
- Número de ciclos promedio de radioterapia adyuvante (rango)
- 6 (2-8)
- Distancia promedio al margen anal (rango)
- :S 6 cm
- 33 (62,3)
- >6 cm
- 20(37,7)
- Puntuación promedio (rango)
- 0,63 (0,42-5,19)
UFT -LV: uracilo/tegafur-Ieucovorina
En el análisis estadístico se incluyeron los 53 pacientes y se estudió la muestra pretratamiento. Se obtuvieron consentimientos informados en todos los casos, y el estudio fue previamente aprobado por los correspondientes comités de ética del hospital.
Seguimiento Los pacientes se siguieron a intervalos de tres meses durante dos años, después cada seis meses durante tres años, y más tarde anualmente. Las evaluaciones consistieron en un examen físico, hemograma y bioquímica. La colonoscopia, la ecografía y la tomografia computerizada se realizaron según unas guías estándar (http://www.asco.org/asco/downloads/Colon_Cancer_ Tool_11-1-05.xls). Siempre que fue posible, se recomendó una confirmación histopatológica de recurrencia.
El GRT se determinó mediante el examen histopatológico de los especímenes quirúrgicos, según la cantidad de células tumorales viables y la fibrosis acompañante producida por el tratamiento, de acuerdo al sistema propuesto por Dworak (Dworak, O. et al., 1997 Int J Colorectal Dis, 12: 19-23).
La respuesta a la quimioradioterapia se clasificó en tres grupos basándose en el GRT: no respuesta tumoral (NR) que incluyó los GRT OY 1, buena respuesta (GRT 2 Y 3) Y respuesta tumoral completa (GRT 4), dado que se pueden establecer estos tres grupos con supervivencias diferenciadas. Los grados de regresión se definen como GRT OY 1 (no regresión o menos del 25% de la masa tumoral); GRT 2 Y 3 (regresión mayor del 25% de la masa tumoral con al menos algunas células tumorales viables); y GRT 4 (respuesta completa patológica, no células tumorales viables).
Para el análisis de arrays de baja densidad mediante PCR cuantitativa múltiple se utilizaron las muestras tumorales de los 53 pacientes del estudio, que tenían historia clínico-patológica completa. Las muestras embebidas en parafina se tiñeron con hematoxilina-eosina y fueron analizadas por un patólogo. Se requirió un enriquecimiento en células tumorales superior al 75% y, cuando fue preciso, se realizó una posterior macrodisección con cuchilla de seguridad. El ARN se extrajo de 5-10 seCCIOnes de cinco micras a partir de las muestras parafinadas utilizando técnicas estándar.
PCR cuantitativa múltiple
La totalidad del contenido en ARN se midió y verificó espectrofotométricamente y electrofotométricamente. La transcripción inversa se realizó a partir de 200 ng de ARN total usando el High-Capacity cDNA Archive Kit (Applied Biosystems, Foster City, CA). Las reacciones de PCR cuantitativa múltiple se realizaron en placas de 384 pocillos mediante el sistema de PCR cuantitativa múltiple en muestras de 50 /11 con TaqMan Universal PCR Master Mix (Applied Biosystems) y 50 /11 de ADNc correspondientes a 50 ng de ARN total por canal de tarjeta microfluídica. La expresión de cada gen se midió en triplicado, y se normalizó en relación a tres genes de referencia (GAPDH, B2M YPMSB4).
Estadística descriptiva. En el caso de variables cualitativas se calcularon las frecuencias absolutas de aparición de cada modalidad de la variable y las frecuencias relativas expresadas en porcentajes. Para las variables cuantitativas se calcularon las medidas de tendencia central media o mediana. Como medidas de dispersión se utilizó la desviación típica y el recorrido de la variable.
Estadística inferencia!. Para variables cualitativas se aplicó el test de chi al cuadrado con la correción de Yate, y en el caso de Tablas de 2x2 la prueba exacta de Fisher. Antes de proceder a la aplicación de test de hipótesis para variables cuantitativas se aplicó la prueba de Kolmogorov-Smirnov (KS) para estudiar el tipo de distribución que seguía la variable (normal, no normal). Para aquellas variables donde la prueba KS indicara que seguía una distribución normal se aplicaron pruebas paramétricas (t de Student) yen caso contrario test no paramétricos (Wilcoxon, U de Mann-Whitney). El método de Kaplan-Meier fue empleado para estimar la supervivencia global.
Normalización de C.
Como paso previo al análisis de los datos procedentes de la PCR cuantitativa se procedió a la normalización de los mismos. Para ello se utilizaron dos modelos, que han sido evaluados posteriormente: a) normalizar con tres genes y b) normalizar con 12 genes. Debido a la variabilidad obtenida con la normalización tipo b) se decidió aplicar el primer método. En todos los casos se normalizó por la media de cada gen calculada en toda la serie de pacientes.
Análisis factorial
Con el fin de reducir dimensiones en la matriz de datos, se utilizó el análisis factorial utilizando los datos normalizados y aplicando el método varimax para rotar los ejes o componentes. Los resultados se muestran en la Tabla 2.
- Componente
- 1
- 2 3
- ALOX15-Hs00609608 mI CTNNBI-HsOOI70025 mI MAPK14-Hs00176247 mI NOS2A-HsOOI67248 mI PTGES2-Hs00228159 mI PTGS2-HsOOI53133 mI
- ,011 ,940 ,930 ,128 ,958 ,564 -,014 ,186 ,310 ,937 ,064 ,577 ,997 ,010 ,042 -,054 -,033 ,102
Tabla 2. Matriz de componentes rotados. Para obtener esta tabla se utilizó un método de extracción (análisis de componentes principales) y un método de rotación 10 (normalización Varimax con Kaiser). La rotación convergió en cuatro iteraciones.
Análisis de conglomerados jerárquicos
Para evaluar la posible existencia de grupos que permitan caracterizar grupos de pacientes, se realizaron dos análisis de conglomerados jerárquicos: uno por pacientes y 15 otro por genes normalizados. Se utilizó el método del vecino más próximo y la distancia euclídea al cuadrado como medida.
Predicción de clase y validación
Se utilizó un método de predicción de clase para determinar si los patrones de expresión
20 génica podrían ser empleados para predecir la respuesta. Se desarrolló una función multivariante basada en la expresión génica que predice con precisión la clase de miembro (respondedor/no respondedor) en una muestra de prueba, sobre la base de expresión de genes clave.
25 11. RESULTADOS Datos clínicos y patológicos
Los datos histopatológicos de los 53 pacientes incluidos en este estudio se ilustran en la Tabla l.
El estudio de la expresión génica en relación a la supervivencia de los pacientes permitió identificar un perfil de 6 genes con relación estadísticamente significativa con la supervivencia global p= 0,009, aunque no se logró la significación estadística cuando se comparó con la supervivencia libre de enfermedad (Figura 1).
Los tres grados de respuesta denominados no respuesta, buena respuesta y respuesta completa se distribuyeron en 15 (28,3%),28 (52,8%) Y 10 (18,9%), respectivamente. El GRT se relacionó con la supervivencia libre de enfermedad (SLE) de los pacientes, observándose una clara tendencia a la recidiva a menor GRT. El perfil de 6 genes encontrado permitió clasificar a los pacientes en los tres grupos de respuesta de una manera estadísticamente significativa (p = 0,02, Figura 2).
Los resultados de este estudio han permitido identificar un perfil de 6 genes con valor predictivo de respuesta al tratamiento en el cáncer colorrectal y que permite discriminar significativamente entre los grados de respuesta patológica clasificados como norespuesta (grados de regresión GRT O Y 1), buena respuesta (grados de regresión GRT 2 Y 3) Y respuesta completa (grados de regresión GRT 4).
La predicción de la respuesta al tratamiento permite adecuar los tratamientos y actuar de forma más o menos agresiva. Los pacientes que más se pueden beneficiar de esta predicción son aquellos en los que no exista una indicación clara de neoadyuvancia o adyuvancia, en virtud de las incertidumbres clínicas (pacientes de riesgo intermedio, como los casos de enfermedad T2N1 y T3NO; aquellos con deficiente estadificación clínica, especialmente frecuente en relación a la estadificación nodal, pacientes ancianos con dudosa relación beneficio/riesgo, etc.).
La no-respuesta a la terapia antitumoral se predice con una elevada sensibilidad, del 80%. De nuevo esta predicción es de enorme interés, pues dada la muy escasa probabilidad de beneficio, estos enfermos deberían salir del protocolo habitual de
5 tratamiento preoperatorio y ser intervenidos directamente, evitando demoras innecesarias en el tratamiento local, que dan oportunidad al mayor riesgo de estos enfermos de desarrollar metástasis a distancia y complicaciones locales como obstrucción intestinal. Adicionalmente, se evitaría en estos pacientes la exposición a la considerable toxicidad de la quimiorradioterapia.
10 La presente invención presenta ventajas frente a otras huellas genómicas conocidas en el estado de la técnica que predicen la respuesta a la terapia antitumoral neoadyuvante en pacientes de cáncer colorrectal, ya que el método de la invención utiliza un menor número de genes, y por primera vez permite comparar la expresión
15 de las colecciones de genes con la supervivencia de los pacientes.
Claims (15)
- REIVINDICACIONES1. Un método in vitro para la predicción de la respuesta clínica a una terapia antitumoral en un paciente diagnosticado de cáncer colorrectal o para la identificación de un paciente diagnosticado de cáncer colorrectal que presenta baja probabilidad de responder a un tratamientocon una terapia antitumoral que comprende
- (i)
- determinar los niveles de expresión de los genes ALOXI5, CTNNBI, MAPKI4, NOS2A, PTGES2 y PTGS2 en una muestra de dicho paciente antes de la administración de la terapia,
- (ii)
- calcular un factor predictivo en base a los niveles de expresión de dichos genes y
(iii) comparar el valor del factor predictivo obtenido en la etapa (ii) con unvalor de referencia en donde una alteración del valor del factor predictivo con respecto al valor de referencia es indicativa de una peor respuesta clínica a la terapia antitumoral o de que el paciente tiene una baja probabilidad de responder a la terapia anti tumoral. -
- 2.
- Un método según la reivindicación 1 en donde el factor predictivo se calcula mediante la suma de los niveles de expresión de los genes, opcionalmente corregidos usando un coeficiente para cada gen.
-
- 3.
- Un método según la reivindicación 2 en donde el valor de referencia se calcula a partir de los valores de expresión de los genes ALOXI5, CTNNBI, MAPKI4, NOS2A, PTGES2 y PTGS2 en una población de muestras de pacientes respondedores y no respondedores a la terapia antitumoral.
-
- 4.
- Un método según la reivindicación 3 en donde el valor de referencia es la media de los valores obtenidos a partir de la población de muestras de pacientes que no responden a la terapia antitumoral.
-
- 5.
- Un método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 en donde la respuesta clínica se selecciona de riesgo de recaída, supervivencia global y muerte por enfermedad
-
- 6.
- Un método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 en donde la respuesta clínica es supervivencia global.
-
- 7.
- Un método según las reivindicaciones 1 a 6 en donde la terapia antitumoral se selecciona del grupo de quimioterapia, radioterapia y quimioradioterapia.
-
- 8.
- Un método según las reivindicaciones 1 a 7 en donde la terapia antitumoral es terapia antitumoral sistémica.
-
- 9.
- Un método según las reivindicaciones 1 a 8 en donde la terapia antitumoral es una terapia antitumoral neoadyuvante.
-
- 10.
- Un método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 en donde la determinación de los niveles de expresión de los genes ALOXI5, CTNNBI, MAPKI4, NOS2A, PTGES2 y PTGS2 se lleva a cabo mediante la medida de los niveles del ARN mensajero (ARNm de dichos genes.
-
- 11.
- Un método según las reivindicaciones 1 a lOen donde el paciente se selecciona del grupo de
- (i)
- un paciente que tiene un cáncer colorrectal en estadio T2N1 o T3NO
- (ii)
- paciente anciano
-
- 12.
- Un kit para predecir la respuesta de un paciente que sufre cáncer colorrectal a una terapia antitumoral que comprende reactivos adecuados para la detección de los niveles de expresión de los genes ALOXI5, CTNNBI, MAPKI4, NOS2A, PTGES2 y PTGS2.
-
- 13.
- Un kit según la reivindicación 12 en donde la terapia antitumoral es una terapia antitumoral neoadyuvante.
-
- 14.
- Uso de un kit según la reivindicación 12 para predecir la respuesta de un paciente que sufre cáncer colorrectal a una terapia antitumoral.
-
- 15.
- Uso de un kit según la reivindicación 14 en donde la terapia antitumoral es una terapia antitumoral neoadyuvante.
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