RAD51 as functional biomarker to select tumors for PARP inhibitor treatment
Los inhibidores de la enzima Poly (ADP-ribosa) polimerasa (PARPi) son efectivos en el tratamiento de cánceres que presentan defectos en la reparación del ADN por recombinación homóloga (HRR), incluyendo aquellos con mutaciones en BRCA1 y BRCA2 (BRCA1/2). Se han descrito distintos mecanismos de r...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2019 |
| País: | España |
| Institución: | CBUC, CESCA |
| Repositorio: | TDR. Tesis Doctorales en Red |
| OAI Identifier: | oai:www.tdx.cat:10803/667273 |
| Acceso en línea: | http://hdl.handle.net/10803/667273 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | RAD51 Inhibidors de PARP Inhibidores de PARP PARP inhibitors Càncer de mama Cáncer de mama Breast cancer Ciències Experimentals 577 |
| Sumario: | Los inhibidores de la enzima Poly (ADP-ribosa) polimerasa (PARPi) son efectivos en el tratamiento de cánceres que presentan defectos en la reparación del ADN por recombinación homóloga (HRR), incluyendo aquellos con mutaciones en BRCA1 y BRCA2 (BRCA1/2). Se han descrito distintos mecanismos de resistencia a PARPi en tumores con mutaciones germinales en BRCA1/2 (gBRCA), y existen otros tumores sin mutaciones en BRCA1/2 (no-BRCA) que responden a PARPi. Existe la necesidad de desarrollar un biomarcador robusto para una mejor selección de tumores deficientes en HRR y extender el uso de PARPi a nuevas indicaciones, así como estudiar terapias en combinación que mejoren la eficacia en la clínica. En este trabajo se evaluó la actividad del PARPi olaparib en xenoimplantes de tumores derivados de pacientes (PDX, patient derived tumor xenografts) con cáncer de mama u ovario, tanto gBRCA como no-gBRCA. Se estudiaron los mecanismos de resistencia y sensibilidad a PARPi in vivo, así como la utilidad de una inmunofluorescencia para detectar focos nucleares de RAD51 como biomarcador de HRR y respuesta a PARPi, tanto en PDXs como en muestras clínicas. Además, se investigó la actividad antitumoral del inhibidor de WEE1 AZD1775 y del inhibidor de ATM AZD0156 en monoterapia y combinación con PARPi. Se investigaron los mecanismos de acción de estas terapias utilizando distintos marcadores de estrés replicativo. Entre los modelos PDX gBRCA resistentes a PARPi no se encontraron mutaciones secundarias en BRCA1/2 pero sí la formación de focos nucleares de BRCA1, en concordancia con la expresión de proteínas BRCA1 hipomórficas. En tres PDX resistentes a PARPi se identificó la pérdida de 53BP1 y FAM35A como mecanismo de resistencia. La única característica común a todos los PDXs resistentes a PARPi, ya sea resistencia primaria o adquirida, fue la capacidad de formación de focos nucleares de la proteína RAD51. De acuerdo con estos resultados, la ausencia de focos de RAD51 se asoció con respuesta clínica a PARPi en muestras de pacientes. Cuando se estudiaron los mecanismos de sensibilidad a PARPi en la colección de PDXs no-gBRCA, se observó la presencia de hipermetilación del promotor de BRCA1 y alteraciones en otros genes relacionados con HRR en modelos sensibles a PARPi. Sin embargo, de nuevo la única característica común a todos los PDXs respondedores fue la ausencia de focos nucleares de RAD51. El ensayo de RAD51 se pudo realizar en muestras no tratadas y mostró ser altamente discriminativo entre sensibilidad y resistencia a PARPi, superando la capacidad predictiva del test genético myChoice® HRD de Myriad. En muestras clínicas de rutina procedentes de pacientes con síndrome de cáncer de mama y ovario hereditario, todos los tumores relacionados con mutaciones en PALB2 se clasificaron como deficientes en HRR. Finalmente, se demostró que la resistencia a la terapia con PARPi en tumores con alteraciones en BRCA1 puede revertirse combinando estos agentes con un inhibidor de WEE1 o de ATM, y en ambas estrategias se reportó una mayor inducción de estrés replicativo en PDX sensibles a la combinación. Los resultados de esta tesis permiten concluir que los tumores gBRCA logran la resistencia a PARPi mediante diferentes mecanismos que restauran HRR y puede detectarse por la formación de focos nucleares de RAD51. Este ensayo funcional permite identificar tumores no-BRCA sensibles a PARPi y representa un biomarcador prometedor para mejorar la selección de pacientes y ampliar la población candidata a recibir esta terapia. Los resultados también impulsan el desarrollo clínico de estrategias terapéuticas que combinen los PARPi con inhibidores de WEE1 y ATM, destacando la inducción de estrés replicativo como principal mecanismo de acción de estos fármacos. |
|---|