Grupa Genetyki Nowotworów

Transkrypt

1 Centrum Badań Translacyjnych i Biologii Molekularnej Nowotworów Centrum Onkologii Instytut im. Marii Skłodowskiej-Curie, Oddział w Gliwicach Grupa Genetyki Nowotworów

2 Dziedziczenie wielogenowe podatności na raka piersi i raka jajnika modyfikujące przebieg kliniczny choroby Laboratorium Genetyki Nowotworów

3 Laboratorium Genetyki Nowotworów Prof. Ewa Grzybowska Dr Joanna Łanuszewska Dr Jolanta Pamuła Piłat Dr Karolina Tęcza

4 Poradnia Genetyczna Rutynowe testy dla pacjentów opłacane przez NFZ BRCA1 185delAG 300T/G 4153delA 5382insC BRCA2 6174delT 9631delC ASA PCR RFLP PCR

5 Wykonanie testów w 2014r 1400 zleceń od początku roku 1800 zleceń do końca roku z możliwością zwiększenia o 10%

6 Klasy genów podstawowych procesów komórkowych różnicujących raki jasnokomórkowe i surowicze Podstawowe procesy komórkowe 15% 22% 15% 7% 1% 4% 6% 7% 15% 4% 1% 3% Adhezja Angiogeneza Apoptoza Regulacja Cyklu komórkowego Regulacja wzrostu komórki Odpowiedź immunologiczna Metabolizm Proliferacja komórkowa Proteoliza Transdukcja sygnału Transkrypcja Transport

7 Drug metabolism pathways in the cell

8 ABC transporters ABC transporters most probably evolved as complex cellular defense systems, for the recognition and the energy dependent removal of toxic agents entering the living cells or organisms from their environment. The human genome encodes 48 ABC proteins.

9 ABC transporters Multidrug transporters did not evolve to protect cancer cells from medical interventions. They are only co opted and misused by the rapidly dividing cancer cells, especially when a population of malignant cells overexpressing an MDR ABC transporter is selected by drug treatment.

10 ABC transporters Multiple resistance to cytotoxic cancer drugs dramatically reduces the effectiveness of these drugs on many occasions. ABC transporters pump out cytotoxic cancer drugs from cells preventing them from reaching therapeutic levels.

11 ABC transporters MDR1/Pgp recognizes substrates that belong to very diverse chemical classes. The substrates are amphipatic with molecular mass from 250 to 4000 Da. Substrates: cyclic, linear, basic, uncharged, zwitterionic, negatively charged, hydrophobic, aromatic, non aromatic, xenobiotics, endogenous compounds, steroid hormones, lipids, phospholipids, cholesterol.

12 ABC transporters

13 Human family of ABC transporters

14 ATP7B transporter Cu is involved in a complex network of signaling pathways that regulate a myriad of physiological processes such as development, neurological processes, and angiogenesis, as well as pathophysiological processes including tumor growth, cancer resistance, and oxidative stress that contributes to inflammation, cardivascular and neurodegenerative diseases.

15 ATP7B transporter Regulation of copper levels in cells is a balancing act. Insufficient levels of copper lead to the inactivity of copper dependent enzymes, but excessive levels are toxic. Mutations in copper transporting ATPases result in the syndromes called Wilson s Disease and Menkes Syndrome. WD symptoms are caused by abnormal accumulation of copper.

16 ATP7B transporter Some ATP7B polymorphisms found in the promoter region may affect the expression levels of ATP7B in the tumor tissues and thus possibly influence the efficacy of oxaliplatin and carboplatin treatment by changing the drug concentrations within tumor cells. Cells with acquired resistance to cisplatin exhibit cross resistance to a wide variety of metalloids, including arsenite and cadmium.

17 ATP7B transporter

18 ATP7B transporter The excess of Cu is secreted in the bile

19 Case control analysis for ovarian cancer patients all subjects Gene/polymorphis m ABCG2 Gln141Glu rs ATP7B Ser406Ala rs ATP7B Arg952Lys rs ABCB1 Ile1145Ile rs Genotype Cases n (%) Controls n (%) OR (± 95% CI) CC 191 (86,4) 276 (80,2) 1 (ref) CA 30 (13,6) 68 (19,8) 0,64 (0,40 1,02) 0,059 TT 41 (19,0) 103 (30,8) 1 (ref) TG 113 (52,3) 157 (47,0) 1,81 (1,17 2,80) 0,008 GG 62 (28,7) 74 (22,2) 2,10 (1,28 3,46) 0,003 TG+GG 175 (81,0) 231 (69,2) 1,90 (1,26 2,88) 0,002 AA 86 (38,9) 103 (30,7) 1 (ref) AG 96 (43,4) 159 (47,5) 0,72 (0,49 1,06) 0,096 GG 39 (17,7) 73 (21,8) 0,64 (0,39 1,04) 0,070 AG+GG 135 (61,1) 232 (69,3) 0,70 (0,49 1,00) 0,047 CC 35 (17,8) 83 (24,1) 1(ref) CT 112 (56,8) 162 (47,0) 1,64 (1,03 2,60) 0,036 TT 50 (25,4) 100 (29,0) 1,18 (0,70 2,00) 0,522 CT+TT 162 (82,2) 262 (76,0) 1,47 (0,94 2,28) 0,089 P

20 CHEMOTHERAPY TOXICITY Common Toxicity Criteria ECOG Gastro-intestinal toxicity independent predictive factors SEVERE 6 cycles, grades 3+4 EARLY first two cycles, all grades (1-4) PGR rs PGR rs PGR rs ATP7B p.arg952lys AA 0 AT TT 1 GG 0 GA 1 AA -- AA 0 AT TT 1 AA 0 AG GG OR 12,63 (CI 1,47-108,22) p=0, OR 2,96 (CI 1,22-7,16) p=0, OR 18,50 (CI 0,94-363,31) p=0, OR 4,62 (CI 1,43-14,87) p=0,010

21 MINIGRANT IO, edycja I (2012; Karolina Tęcza) Związek wariantów polimorficznych 8092C/A oraz Asn118Asn w genie naprawy DNA ERCC1 z efektywnością chemioterapii pierwszego rzutu opartej na cisplatynie u pacjentek z nabłonkowym rakiem jajnika materiał: 129 pacjentek z nabłonkowym rakiem jajnika CT I rzutu cisplatyna + paklitaksel endpoints: przeżycie całkowite (OS) przeżycie wolne od progresji (PFS) zmiana stężenia CA125 w osoczu odpowiedź na leczenie wg RECIST v1.0 systemowa toksyczność leczenia 1,0 Przeżycie całkowite ERCC1 8092C/A rs Kompletne Ucięte dodatkowy wariant: XPC PAT (indel w genie XPC) delecja GTAAC + delecja 83 bp poli AT 0,9 Prawdopodobieństwo przeżycia 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 HR 3,99 (1,68 9,42) p=0,002 CC+CA CC p=0,006 NEUTROPENIA wt +wt/indel indel dowolny stopień toksyczność wczesna 4,42 (1,48 13,21) p=0,007 0, Czas (lata) dowolny stopnień całe leczenie 25,38 (2,4 268,26) p=0,007 toksyczność ostra całe leczenie 5,15 (1,45 18,34) p=0,011

22 NEUTROPENIA I rzut leczenia objawy dowolnego stopnia ATP7B p.val1140ala rs ATP7B p.ser406ala rs NEUTROPENIA dwa pierwsze cykle objawy dowolnego stopnia ATP7B p.val456leu rs ATP7B p.ser406ala rs liczba wariantów niekorzystnych liczba wariantów niekorzystnych ,33 (0,69 16,11); p=0, ,44 (0,68 8,73); p=0, ,89 (1,53 40,71); p=0, ,33 (2,08 358,80); p=0,011 HEPATOTOKSYCZNOŚĆ I rzut leczenia objawy dowolnego stopnia SLC47A1/MATE1 rs TP53 p.arg72pro rs liczba wariantów niekorzystnych ,81 (0,93 15,61); p=0,059 17,78 (1,53 40,71); p=0,002

23 MINIGRANT IO, edycja II (2013; Karolina Tęcza) Związek wariantów polimorficznych w genach kodujących błonowe transportery cisplatyny z efektywnością i efektami ubocznymi chemioterapii pierwszego rzutu paklitakselem i cisplatyną u pacjentek z nabłonkowym rakiem jajnika materiał: 129 pacjentek z nabłonkowym rakiem jajnika CT I rzutu cisplatyna + paklitaksel warianty genów CTR1 ATP7B ATP7A MATE1 MATE2 K endpoints: przeżycie całkowite (OS) przeżycie wolne od progresji (PFS) zmiana stężenia CA125 w osoczu odpowiedź na leczenie wg RECIST v1.0 systemowa toksyczność leczenia Przeżycie całkowite OS CTR1 rs Komplente Ucięte 1,0 Prawdopodobieństwo przeżycia 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 HR 2,62 (1,35 5,09) p=0,005 CC (wt) CA+AA p=0,007 0,2 0, czas (lata)

24 UZYSKANY MODEL ATP7A PSMA6 PSMB5? PSMB9 CTR1 ATOX1? ATP7A rs p.val767leu (tox) cispt rs rs (OS; tox) rs ATP7B rs p.val456leu (tox) rs p.lys832arg (tox) rs p.val1140ala (tox) *rs p.ser406ala (tox) *rs p.arg952lys (tox) ATP7B OCT1 OCT2? rs rs (tox) MATE1 MATE2 K rs

25 GRANT NCN, Konkurs PRELUDIUM_4 2012/07/N/NZ5/00026 Genetyczne mechanizmy oporności na chemioterapię z zastosowaniem 5 fluorouracylu, doksorybicyny i cyklofosfamidu w raku piersi 08/07/ /07/ PLN kierownik Karolina Tęcza materiał: 300 pacjentek z rakiem piersi CT I rzutu FAC (5 fluorouracyl, doksorubicyna, cyklofosfamid) zebrane 70% danych klinicznych profile molekularne związane z: chemoopornością chemowrażliwością nadwrażliwością na leczenie oznaczenie polimorfizmów funkcjonalnych w genach związanych z metabolizmem leków FAC endpoints: odpowiedź na leczenie przeżycie całkowite OS przeżycie wolne od progresji PFS toksyczność hematologiczna toksyczność nefrologiczna i hepatologiczna kardiotoksyczność Gen ABCB1 ABCC2 ABCG2 ALDH3A1 ATM CBR3 CYP1B1 CYP2B6 CYP2C19 CYP3A4 DPYD ERCC1 ERCC2 GSTM1 GSTP1 GSTT1 SLC22A16 TP53 XRCC1 MTHFR* TYMS* Wariant rs rs rs rs rs rs rs rs rs rs rs rs rs rs rs rs rs11615 rs rs rs13181 delecja genu rs1695 delecja genu rs rs rs rs25487 rs rs STR 2R/3R

26 Publikacje w przygotowaniu Genetic polymorphisms and ovarian cancer risk and response to paclitaxel/cisplatin chemotherapy. Karolina Tecza 1, Jolanta Pamula Pilat 1, Zofia Kolosza 2, Natalia Radlak 3, Ewa Grzybowska po recenzjach w J. Expt Clin. Canc. Res. Gene expression profiles in three histologic types, clear cell, endometrioid and serous ovarian carcinomas. Jolanta Pamuła Piłat 1, Magdalena Olbryt 1, Tymon Rubel 2, Rzepecka K. Iwona 3, Robert Herok 1, Dansonka Mieszkowska Agnieszka 3, Ewa Grzybowska 1, Jolanta Kupryjańczyk maszynopis przygotowywany do wysłania do czasopisma Genetic polymorphisms and variations in clinical course and adverse effects of paclitaxel/cisplatin chemotherapy in ovarian carcinoma. Karolina Tecza 1, Jolanta Pamula Pilat 1, Zofia Kolosza 2, Natalia Radlak 3, Ewa Grzybowska w trakcie pisania

27 Badania prospektywne w raku jajnika 120 pacjentek podzielonych na dwa ramiona po 60 osób I ramię tradycyjna chemioterapia II ramię agresywna chemioterapia połączona z przeszczepieniem szpiku kostnego

28 HORIZON 2020 BBMRI ma w swoim statucie prowadzenie badań naukowych i tworzenie konsorcjów naukowych wykorzystujących próbki materiału biologicznego zgromadzone w biobankach. Zostały zgłoszone dwa projekty Dotyczący raka płuca Dotyczący raka piersi i jajnika (COI)