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Biopsia Liquida Utilidad Clínica- Impacto en la Oncología
Carlos Camps
H. General Universitario Valencia
The changing face of cancer diagnosis
Guía de la Ponencia • Peculiaridades del Cáncer
• Peculiaridades de la Muestra Biológica
– Limitaciones del Tejido
– Heterogeneidad y Cambios temporales
• ctDNA y sus Aplicaciones Clínicas
- Una nueva forma de evaluación: Respuesta Molecular
- Resultados HGUV BEAMing (CCRm)
Li T, et al. J Clin Oncol. 2013;31:1039-1049.
Evolution of NSCLC Subtyping to a Multitude of Molecular-Defined Subsets
NSCLC as one disease
Histology-Based Subtyping
Squamous 34%
Other 11%
Adenoca 55%
Adenocarcinoma
Squamous Cell Cancer
ALK
HER2
BRAF
PIK3CA
AKT1
MAP2K1
NRAS
ROS1
RET
EGFR
KRAS
Unknown EGFRvIII
PI3KCA
EGFR
DDR2
FGFR1 Amp
Unknown
First-targeted tx ALK EGFR
Cancer. Molecular Classification
• Key results
– TMB was similar across all lung cancer histologies (9.1 to 11.3) and higher than the average TMB of 7.3 for all 60,000+
samples in the database
– TMB was consistently low in lung cancers harbouring known drivers, with the exception of BRAF or KRAS mutant
tumours
– Microsatellite instability was found in 0.4% of lung cancer cases and strongly correlated with high TMB
• Conclusions
– TMB was consistent across histologies and was significantly reduced in most lung cancer histologies with confirmed
oncogenic drivers, but not in KRAS or BRAF mutated cases
– Microsatellite instability strongly correlated with high TMB
9017: Total mutation burden (TMB) in lung cancer (LC) and relationship with response to PD-1/PD-L1 targeted therapies – Spigel D et al
Spigel et al. J Clin Oncol 2016; 34 (suppl): abstr 9017
Cases b
y T
MB
, %
100
80
60
40
2%
0
TMB-high
TMB-low
Historia de la evaluación del DNA libre circulante tumoral (ctDNA)
Jiang, Lung cancer, 2015
1869 - Australian Medical Journal, 1869;14:146.
1955 - Acta Chirurgica Scandinavia, 1955;201:1.
Crowley, Nature Reviews Clin Oncol, 2013
Biología del DNA libre circulante tumoral (ctDNA)
Fuentes de DNA en plasma
•Apotosis/necrosis tumoral
•Microvesículas/exosomas
•Apoptosis de tejido normal
•Células inflamatorias
El DNA tumoral circulante representa
<0.5% del total del DNA libre circulante
El ADN libre circulante es detectable en la mayoría de los cánceres en estadios tardíos (100% en CCRm)
Bettegowda et al, Sci Tran Med Feb 2014
El ADN tumoral circulante es más detectable en enfermedad metastásica
¿Cuales son las limitaciones de los test en tejido y las ventajas de los test ct ADN?
Procedimiento invasivo Alto riesgo
Tejido archivado Perfil de mutaciones estático
Tejido no siempre
accesible NSCLC, HCC, etc.
Sesgo de selección Heterogeneidad del Tumor
Test Local Inefectivo para terapia sistémica
No permite la monitorización Resistencia, respuesta, etc.
Test Moleculares
Células Tumorales
Células Tumorales con mutación
Células Normales
RAS+
RAS -
Paciente/ Oncólogo
Cirujano
Patología
Laboratorio Clínico
Test Directo en
Plasma
No invasivo. Alto cumplimiento Bajo riesgo
ADN fresco El tejido archivado puede estar degradado y tener un perfil mutacional diferente
Accesible Solo se precisa una nuestra de sangre
No Sesgo de selección Permite evaluar el tumor primario y las metástasis con una sola muestra
La intra/inter-heterogeneidad del tumor no es un problema
La Monitorización en Tiempo Real Permite monitorizar la respuesta al fármaco y la resistencia
THE TISSUE IS THE ISSUE, pero son NECESARIAS NUEVAS ESTRATEGIAS
• Key results (cont.)
– Plasma, tissue and urine identify unique and overlapping subsets of T790M+ patients
– 96% of samples were T790M+ by at least one sample type
– 4% were T790M- or inadequate by all three sample types
• Conclusions
– T790M plasma, tissue and urine tests complement one another with each test identifying cases missed by
the other tests
– In T790M+ patients, ORR was similar whether T790M status was identified by tissue, plasma or urine
– EGFR mutation detection from plasma and urine are viable approaches
9001: Epidermal growth factor receptor (EGFR) genotyping of matched urine, plasma and tumor tissue from non-small cell lung cancer (NSCLC) patients (pts) treated with rociletinib – Wakelee H et al
Wakelee et al. J Clin Oncol 2016; 34 (suppl): abstr 9001
16
104
4
18 19
5 8
Tissue Urine
Plasma
T790M-positive cases (n=181)
Total positive by tissue: 146 of 181
Total positive by plasma: 145 of 181
Total positive by urine: 144 of 181
104 (57%) were positive by all 3 sample types
Guía de la Ponencia • Peculiaridades del Cáncer
• Peculiaridades de la Muestra Biológica
– Limitaciones del Tejido
– Heterogeneidad y Cambios temporales
• ctDNA y sus Aplicaciones Clínicas
– Una nueva forma de evaluación: Respuesta Molecular
– Resultados HGUV
Limitaciones del tejido ( a Huge Problem)
Adquisición del tejido
•Técnica invasiva y molesta
•Coste asociado al cuidado del paciente
•Complicaciones frecuentes (17%
Biopsias torácicas)
Idoneidad del tejido
•Muestras en parafina.
•Limitaciones en el análisis del genoma
•Cantidad células tumorales (30- 50 %)
•Muestras pequeñas
Coghlin , JTO, 2010 Overman JCO 13
Kopetz ASCO 14
Heterogeneidad tumoral
MacGranahan and Swanton, Cancer Cell, 2015
McGranahan, Sci Transl Med, 2015
Guía de la Ponencia • Peculiaridades del Cáncer
• Peculiaridades de la Muestra Biológica
– Limitaciones del Tejido
– Heterogeneidad y Cambios temporales
• ctDNA y sus Aplicaciones Clínicas
- Ca Pulmon / Ca Colon
- Una nueva forma de evaluación: Respuesta Molecular
- Resultados HGUV
Different methods used to detect EGFR mutations in plasma or serum samples of lung cancer patients
Clinial uselfulness is still limited by a relatively low sensitivity (43-78%)
Jiang, Lung cancer, 2015
Métodos de detección y evaluación de biomarcadores
Douillard, BJC, 2014
La tasa de determinación de mutaciones EGFR fue mayor en
tejido (13.7%) que en plasma (10.6%)
•Concordancia: 94.3%
•Sensibilidad: 65.7%
•Especificidad: 99.8%
BIOPSIA LÍQUIDA: Métodos muy sensibles y cuantitativos (cantidad de alelos mutados en plasma)
Diaz and Bardelli.- J Clin Oncol 2014
BIOPSIA LÍQUIDA: Métodos muy
sensibles
We must be SCRUPULOUS in
the analytical phase to avoid
erroneous results
Clinically irrelevant molecular
changes due to the high
sensitivity
Tecnologias detección ctDNA
Métodos de detección y evaluación de biomarcadores
Comparación entre técnicas
Comparación de 4 plataformas
38 muestras de plasma
Thress, Lung Cancer, 2015
Métodos de detección y evaluación de biomarcadores
Detección de mecanismos de Resistencia
Ensayo TIGER- fase de expansión.
La expresión de T790M en plasma presenta buena sensibilidad y especificidad
188 pacientes
con plasma y tejido
Sequist, ASCO, 2015
Liquid Biopsy May Help Guide Treatment Decisions for Advanced Solid Tumors. Mack P. PASCO 2016
• This study ( GUARDANT 360) included 15,191 patients with advanced lung cancer (37%), breast cancer (14%), colorectal cancer (10%), and other cancers (39%).
• ctDNA mutations were detected in 83% of the blood samples
• ctDNA was positive for key abnormalities in EGFR, BRAF, KRAS, ALK, RET, and ROS1 that drive tumor growth, the same mutations were reported in tissue 94-100% of the time
Concordancia entre Tejido y ADNtc en mutaciones clínicamente relevantes
23
Performance of standardized BEAMing platform for detecting RAS mutations in the blood of metastatic colorectal cancer (mCRC) patients. J Clin Oncol 34, 2016 (suppl; abstr 11538)
• 205 mCRC OncoBEAM RAS CRC kit 34 mutations KRAS/NRAS codons 12, 13, 59, 61, 117, 146.
• Results: ctDNA showed a high degree of concordance 92.2% cases, 90.4% positive agreement, 94.4% negative agreement
(CCR Estadio IV)
Schmiegel et al.-
2016
Performance of Standardized BEAMing Platform for Detecting RAS Mutations in the Blood of Metastatic Colorectal Cancer (mCRC) Frederick S. Jones, PASCO 2016
The high overall agreement of plasma and tissue RAS testing results (93.3%) demonstrates that blood-based
OncoBEAMTM RAS CRC testing is a viable alternative to tissue-based RAS testing. Plasma RAS testing also
provides an opportunity to monitor tumor RAS mutation dynamics during therapy in patients with systemic disease.
3 cases that were RAS+ in plasma at baseline but were WT in the archival
tumor were consistently RAS+ during serial monitoring of plasma samples
Aplicaciones clínicas de la determinación ctDNA
• Diagnóstico molecular
– determinación de mutaciones drivers.
• Monitorización de la carga tumoral (tumor burden):
– correlacion con la carga tumoral (tumor burden)
– predección precoz respuesta a tratamiento
– monitorizar recaídas
• Monitorización de la respuesta a fármacos
– detección precoz de clones tumorales de resistencia.
• Peculiaridades del Cáncer
• Peculiaridades de la Muestra Biológica
– Limitaciones del Tejido
– Heterogeneidad y Cambios temporales
• ctDNA y sus Aplicaciones Clínicas
- Ca Pulmon / Ca Colon / Ca Mama
- Una nueva forma de evaluación: Respuesta Molecular
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Monitorización Volumen tumoral
Después de la Cirugía Día 244
Señal Mutada
Se
ñal N
orm
al
Antes de la Cirugía Día de Cirugía
Después de la Cirugía Día 3
31
AND humoral
circulante
mutado residual
Diehl et al. Nature Medicine 2008
BEAMing puede utilizarse para monitorizar el ADN tumoral circulante antes y después de la cirugía
Imagen Basal
8 semanas después
El ADN tumoral circulante predice la respuesta al tratamiento antes que las pruebas de imagen
Courtesy of: Jeanne Tie, Peter Gibbs
EGFR- TKI treatment: Follow up
PD
28/8/2014
del exon 19 tissu
e
1st line EGFR TKI
26/5/2013 3/4/2014 Diagnosis
6/5/2013 2/9/2014
2nd line
blood ctDNA
NEG
Bone metastasis
13/3/2015
del exon 19
tissu
e
1st line EGFR TKI
26/9/2013 10/4/2014
blood
Diagnosis
8/8/2013 30/4/2015
2nd line
3/5/2015
Neg
Neg
Pos
Pos
ctDNA
Camps C et al.
2016
Guía de la Ponencia • Peculiaridades del Cáncer
• Peculiaridades de la Muestra Biológica
– Limitaciones del Tejido
–Heterogeneidad y Cambios temporales
• ctDNA y sus Aplicaciones Clínicas
– Una nueva forma de evaluación: Respuesta Molecular
• Resultados HGUV BEAMing (CCRm)