Mutațiile genei PIK3CA asociate cancerului mamar și altor tipuri de cancer

Abstract: One of the main leading mortality causes in women, breast cancer exceeds over 374,000 deaths per year in developed countries. Cancer is a very heterogeneous disease with very hard to predict outcome and with an important need to find targeted therapies. Therefore, prediction of a patient’s prognosis is a major challenge. Over 70-80% of breast cancers are estrogen-receptor positive and are candidates for endocrine therapy. However, a great proportion of those tumors are either resistant to treatment, or may be recurrent. Identification of patients likely to suffer relapse despite endocrine therapy can be facilitated through analysis of genetic factors associated with poor outcome. To find an appropriate treatment, in addition to histopathological diagnosis and immunohistochemistry tests, molecular biology tests identify mutations in oncogenes involved in breast cancer, which represent therapeutic targets. The PIK3CA pathway is very frequently altered in human cancers, especially in breast cancer and colorectal cancer, as latest studies showed.

Rezumat
Una dintre principalele cauze ale mortalității la femei, cancerul mamar depăşește peste 374.000 de decese pe an în ţările dezvoltate. Este o boală eterogenă cu rezultat foarte greu de prezis și pentru care este foarte important să se gasească o terapie ţintită. Prin urmare, predicția exactă a prognosticului unui pacient este o provocare majoră. Peste 70-80% dintre cancerele mamare sunt estrogen-receptor pozitive și sunt candidate pentru terapia endocrină. Cu toate acestea, o proporție semnificativă a acestor tumori sunt fie rezistente la tratament, fie sunt recurente. Identificarea pacienților care pot suferi recidive în ciuda terapiei endocrine poate fi facilitată prin analiza factorilor genetici asociați cu prognostic nefavorabil. Pentru găsirea unui tratament adecvat, în completarea diagnosticului histopatologic și a testelor imunohistochimice, testele de biologie moleculară identifică mutații la nivelul oncogenelor implicate în cancerul mamar, care reprezintă ținte terapeutice. Calea PIK3CA este foarte frecvent alterată în cancerele umane, în special în cancerul mamar și cancerul colorectal, după cum au arătat studii recente.

Introducere
In general, decizia terapeutică în cancerul mamar se bazează pe diagnosticul histopatologic și testele imunohistochimice la nivelul țesutului tumoral inclus în bloc de parafină (FFPET), prin care se evidențiază statusul receptorilor specifici: ER (Estrogen Receptor), PR (Progesterone Receptor) si ERBB2, cunoscut mai ales sub denumirea de HER2 (Human Epidermal Growth Factor Receptor 2).
Pe masură ce cercetarea și întelegerea biologiei tumorilor mamare avansează, numărul de molecule disponibile ca terapie țintită oferă oportunitatea unui tratament care să aibă o șansă de răspuns crescută faţă de tratamentul clasic, bazat pe chimioterapie, care nu este individualizat și adaptat fiecărui tip de tumoră (deci fiecărui pacient). Acest demers necesită dezvoltarea de noi biomarkeri de încredere și de tehnologii adecvate.

Pentru a realiza un profil genetic cât mai complex al cancerului mamar există teste genetice complexe bazate pe CGH (hibridizare genomică comparativă), microarray sau secvențierea unui panel complex de gene – NGS. De exemplu, prin microarray se pot identifica trăsături distincte de expresie ale acestor tumori, cu scopul de a prezice cu acurateţe cât mai mare riscul de recidivă. Cu toate acestea, astfel de tehnici sunt costisitoare și nu sunt disponibile pe scară largă pentru testarea de rutină. Prin urmare, este important să se verifice importanța prognostică a acestor gene, pentru a selecta un panel de teste relevante clinic, dar care să poată fi utilizate de rutină, cu cost redus (low-cost).
Un exemplu de astfel de genă este PIK3CA, care codifică subunitatea catalitică p110 a fosfatidilinozitolului 3-kinazei (proteina codificată de gena PIK3CA este prescurtată ”PI3-Kinaza subunitatea alfa” sau “PI3K-alpha”). Odată activată, enzima declanșează o serie de reacții, începând cu o cascadă de fosforilare care se termină cu activarea căii de semnalizare AKT. Această cale este esențială pentru dezvoltarea glandei mamare și s-a dovedit a fi implicată în proliferarea și diferențierea celulară, repararea ADN, dar și sinteza proteinelor.

De ce să testăm mutaţiile genei PIK3CA?
Calea PIK3CA este foarte frecvent alterată în mai multe tipuri de cancer, în special în cancerul mamar. Noi studii clinice testează acest biomarker în cancerul colorectal. Mai multe mutații ale genei PIK3CA reprezintă un eveniment important în inițierea și progresia tumorii, mutațiile PIK3CA activatoare regăsindu-se la aproximativ 30 – 40 % dintre pacienții cu cancer mamar HR+/HER2-. Identificarea acestora este un pas important în tratamentul pacientului, fiind eligibil pentru terapia țintită cu anumite molecule aprobate. Încă din anul 2019, FDA a aprobat o primă terapie țintită pentru pacienții PIK3CAmut HR+/HER2−. În prezent, în versiunea cea mai recentă a NCCN (National Comprehensive Cancer Network) sunt incluse două combinații terapeutice, ambele recomandate în a doua linie de tratament/ sau ulterioară – prima combinație se recomandă pacienților cu mutație PIK3CA cu status HR+/HER2-, iar cea de-a doua este indicată acelorași pacienti, dar care prezintă mutații activatoare PIK3CA sau AKT1, sau alterări PTEN.
Prezența mutațiilor în gena PIK3CA este asociată cu un prognostic bun pentru pacienții cu cancer mamar. Acest fapt a fost studiat atât la pacienți în stadiu incipient, dar și în stadiu avansat.

Testele genetice – gold standard în testarea mutațiilor genei PIK3CA
În testarea genetică a markerilor moleculari asociați cu diverse tipuri de cancere, metodele de testare alese variază în funcție de markerul molecular testat, în funcție de tipul de mutaţie/mutații posibile.
În cazul genei PIK3CA, metodele de testare de elecţie sunt PCR sau NGS (secventiere de noua generatie – Next Generation Sequencing), iar preferabil, atunci când este posibil, secvențierea de nouă generatie a unui panel de gene mai complex (NGS bazat pe ADN).

Tehnica PCR este o tehnică de bază în biologia moleculară, care nu amplifică toată gena, ci doar regiuni specifice țintite, în care apar mai frecvent anumite mutații. Sensibilitatea și specificitatea acestei tehnici este crescută, fiind utilă în detectarea mutațiilor cunoscute, dar nu identifică mutații noi ale genei, altele decât cele detectabile de către kitul respectiv. Există mai multe tehnici bazate pe PCR care se utilizează în detecția mutațiilor genei PIK3CA, printre care tehnici clasice, precum: PCR-RFLP, ARMS-PCR etc., dar foarte frecvent în laborator se utilizează tehnica Real-Time PCR, cu avantaje precum: timpul de lucru mai scăzut comparativ cu tehnica NGS, dar și protocolul mai accesibil și mai scurt.
În ultima perioadă au fost dezvoltate și perfecționate mai multe kituri comerciale care detectează prin această metodă anumite mutații ale genei PIK3CA. Avantajul major al acestei tehnici este raportul eficacitate – cost, pe lângă o bună capacitate de detecție a anumitor mutații frecvente, țintite, pentru care au fost construiți primerii respectivi.
Majoritatea mutațiilor genei PIK3CA apar la nivelul exonilor 9 și 20 ai genei. Cele mai frecvente mutații PIK3CA sunt mutații de tip “hotspot”, mai exact 80-90% dintre pacienții cu mutație în gena PIK3CA prezintă una dintre variantele următoare: E542K, E545K (în exonul 20 al genei), respectiv H1047R si H1047L (în exonul 9 al genei).
Detecția mutațiilor genei PIK3CA poate fi realizată fie din țesut inclus în bloc de parafină (preferabil), fie din plasmă (biopsie lichidă). În cazul în care țesutul nu este suficient se poate apela la testarea ADN tumoral circulant din plasmă/biopsie lichidă, cu mențiunea că această metodă este una cu sensibilitate mai scăzută comparativ cu testarea din ţesut. Dacă rezultatul testării din plasmă este pozitiv, acesta este relevant clinic și se poate iniția tratamentul țintit, recomandat de ghidurile internaționale de specialitate. Dacă însă rezultatul este negativ, ghidurile recomandă testarea din țesut (rebiopsiere, dacă este posibil).
Tehnicile curente de preparare a probelor și extracție de ADN întâmpină încă dificultăți în ceea ce privește: cantitatea de țesut rămas după efectuarea testelor de diagnostic și imunohistochimice, precum și procentul de celule tumorale rămase, cantitatea scăzută de acizi nucleici obținută, dar mai ales calitatea țesutului inclus în parafină – fiind esențială respectarea unor bune practici în laboratoarele de anatomie patologică în vederea conservării calității țesutului inclus.
Factorii care pot influența foarte mult rezultatul testelor moleculare sunt: parțiala degradare (fragmentare) a moleculelor de ADN din materialul biologic testat și/sau prezența de inhibitori. Cauze posibile ale degradării (fragmentării) moleculelor de ADN: necroza intratumorală, timpul ischemic mare (intervalul mare de timp între excizie și punerea piesei în fixator), subfixarea, soluția de fixare folosită și timpul de fixare necorespunzător.

Concluzii și perspective:
În ultimii ani, testele de genetică au devenit un motor care a propulsat cercetarea în oncologie la alt nivel. Faptul că de la un an la altul se descoperă noi terapii personalizate, țintite, şi că abordarea terapiei în oncologie este cu totul schimbată faţă de acum un deceniu, nu poate reprezenta decât un mare avantaj pentru pacienţii oncologici, atât de încercaţi.
Terapia ţintită oferă oportunitatea unui tratament cu șansă de răspuns crescută faţă de tratamentul clasic. În acest sens, găsirea de noi biomarkeri moleculari, precum și identificarea celor mai potrivite metode de testare reprezintă cheia care va contura mult mai clar profilul genetic al pacienților oncologici și modul diferitelor tumori de a răspunde la terapie

Referinţe:

  1. NCCN Guidelines, versiunea 2.2024 – www.nccn.org/home
  2. Andre F, Ciruelos E, Rubovszky G, et al. Alpelisib for PIK3CA-mutated, hormone receptor-positive advanced breast cancer. N Engl J Med 2019;380:1929-1940.
  3. Olga Martínez-Sáez & all – Frequency and spectrum of PIK3CA somatic mutations in breast cancer, Breast Cancer Research volume 22, Article number: 45 (2020)
  4. Ieva Keraite, Virginia Alvarez-Garcia & all – PIK3CA mutation enrichment and quantitation from blood and tissue; Scientific Reports volume 10, Article number: 17082 (2020)
  5. Singer, Christian F., et al. „Estrogen receptor alpha gene amplification is an independent predictor of long-term outcome in postmenopausal patients with endocrine-responsive early breast cancer.” Clinical Cancer Research 28.18 (2022): 4112-4120.
  6. Blackwood, Owain, and Rahul Deb. „Multidisciplinary team approach in breast cancer care: benefits and challenges.” Indian Journal of Pathology and Microbiology 63.Suppl 1 (2020): S105-S112.Taylor, Cath, et al. „Benefits of multidisciplinary teamwork in the management of breast cancer.” Breast Cancer: Targets and Therapy (2013): 79-85.

Dă share la acest articol

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *

Time limit exceeded. Please complete the captcha once again.