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 Individualizada Nuevos Horizontes en la Investigación Biomédica Valencia (Febrero 2008)

Tratamiento contra Dianas Génicas Esquema 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’. 2

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

Tratamiento contra Dianas Génicas Algunas de las opciones actuales (1) 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 4

Tratamiento contra Dianas Génicas Algunas de las opciones actuales (2) 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 5

Leucemia Mieloide Crónica (LMC) 6

Caracterización Genética de la LMC El 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. 7

Caracterización Genética de la LMC El cromosoma Filadelfia 8

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

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

Tratamiento contra Dianas Génicas Imatinib (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 11

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

Tratamiento contra Dianas Génicas Imatinib 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. 13

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

LMC: Estudio IRIS SLP 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 15

LMC Mecanismos 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). 16

LMC Mutaciones 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. 17

LMC Inhibidores TK de 2ª generación Droga TK inhibida Compañía Imatinib BCR-ABL, c-Kit, PDGFR Novartis Nilotinib (AMN107) 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, otros Otros: PD180970, PD166326, PD173955 (Pfizer), PP1 (AG), CGP76030 (Novartis), AZD0530 (AstraZeneca), ON01910 (Onconova), AP23464 y AP23848 (Ariad). 18

Leucemia Mieloide Aguda (LMA) 19

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

LMA M3 (LPA)  t(15;17)  LMA M3/M3V Caracterización Genética de la LMA Principales 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” 21

Diversidad Genética de la LMA Alteraciones moleculares recurrentes 22

Diversidad Genética de la LMA Alteraciones moleculares recurrentes Mutaciones FLT3, NPM1, CEBPA, MLL1, WT1, NRAS, PTPN11, CBL, etc. Expresión génica alterada ERG, MN1, EVI1, BAALC, etc. 23

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

Tratamiento Adaptado al Riesgo (‘Tailored Therapy’) 25

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

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

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

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

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

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

Patogénesis de la LMA Mecanismos 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. FLT3 inhibitors e.g. ATRA Gilliland and Griffin, Blood 100:1532, 2002 (modificado) 32

Patogénesis de la LMA Implicaciones 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 ? 33

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 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 CR X 4 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 34

Estudios Fase III en LMA FLT3+ Anti-TK (CEP701) R A N D O M I Z E R E G I S T 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 35

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

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

Tratamiento de la LPA Actual consenso Phase of therapy Targeted therapy Chemotherapy Induction ATRA Anthracycline-based Simultaneously Consolidation* ATRA Anthracycline-based Maintenance ATRA MTX + 6-MP *Risk-adapted consolidation 38

Tratamiento de la LPA Progresos 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 LPA Estudios del grupo PETHEMA Protocol ATRA plus anthracycline-based CHT* *Adapted from AIDA/GIMEMA Joint Study GIMEMA/ PETHEMA Definition of relapse risk groups Low Intermediate High 40

Tratamiento de la LPA Estudios del grupo PETHEMA Protocol ATRA plus anthracycline-based CHT* *Adapted from AIDA/GIMEMA Joint Study GIMEMA/ PETHEMA Definition of relapse risk groups Low Intermediate High PETHEMA LPA99 Protocol Risk-adapted therapy* *Reinforced consolidation with ATRA 41

Tratamiento de la LPA Estudio PETHEMA LPA96 vs. LPA99 Sanz et al. Blood 2004 42

Targeted Therapies in APL Retinoic acid Arsenic trioxide Gemtuzumab Ozogamicin (GO) HuM195 ROS 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 43

Phase III Study of Chemotherapy + ATRA In Previously Untreated Patients >60 yrs with AML AMLSG HD98B Trial 100 P=0.01 80 60 Survival rate (%) 7.2 m 11.8 m 40 ATRA, n=122 20 no ATRA, n=120 6 12 18 24 30 36 42 48 time (months) Schlenk et al., Leukemia 18:1798-1803, 2004 (updated) 44

Efecto Diferencial de ATRA en SG en Genotipos Específicos de LMA NPM1mut/FLT3-ITDneg Otros Genotipos 100 P=0.004 100 P=0.19 75 75 ATRA n=17 Survival (%) 50 Survival (%) 50 ATRA n=82 25 25 Standard n=113 Standard n=17 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 time (years) time (years) Schlenk et al., abstr 297

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