Farmacogenetica dell'irinotecano in associazione con fluoropirimidine (Folfiri) nel trattamento di pazienti con carcinoma colonrettale metastatico

La farmacogenetica studia il ruolo dei polimorfismi genici nel determinare la variabilità interindividuale che si osserva nell’esito clinico di un trattamento farmacologico sia in termini di tossicità che di efficacia della terapia. L’irinotecano (CPT-11) è un profarmaco, derivato semisintetico della campotecina, che agisce come inibitore della topoisomerasi I. Tale composto, impiegato per il trattamento del carcinoma colonrettale (CCR) metastatico, nonostante la sua provata efficacia antitumorale, presenta degli effetti tossici particolarmente significativi, sia di tipo ematologico (neutropenia) che non ematologico (diarrea), ed una notevole variabilità intersoggettiva nella risposta al trattamento. L’irinotecano presenta un complesso pathway metabolico i cui steps principali sono: 1) attivazione di CPT-11 a SN-38 (hCES1, hCES2); 2) ossidazione di CPT-11 a derivati non farmacologicamente attivi, APC e NPC (CYP3A4, CYP3A5); 3) detossificazione tramite glucuronazione di SN-38 (UGT1A1, UGT1A7, UGT1A9); 4). escrezione ed uptake cellulare del farmaco e dei suoi metaboliti (OATP1B1, MDR1, MRP1, MRP2, BCRP). Per alcune di queste proteine, sono stati descritti diversi polimorfismi genici fenotipicamente importanti. In particolare, nel mondo scientifico e a livello degli organi regolatori internazionali del farmaco, grande attenzione è stata posta sul ruolo della variante UGT1A1*28 come marker predittivo dell’esito della terapia con irinotecano ipotizzando un suo utilizzo per la definizione di una terapia personalizzata. In questo ambito il nostro gruppo ha prodotto importanti risultati che sottolineano la rilevanza di questo determinante genico (Toffoli G et al. JCO 2010, Cecchin E et al. JCO 2009, Toffoli G et al. JCO 2006). Lo scopo di questa tesi è quello di ampliare l’analisi farmacogenetica dell’irinotecano, definendo l’impatto di varianti geniche dei citocromi, degli UGT1As e dei trasportatori nel modulare l’outcome del trattamento con FOLFIRI (CPT-11, 5-fluorouracile, acido folico), in pazienti con CCR metastatico, in rapporto al polimorfismo UGT1A1*28. L’analisi, di tipo retrospettico, è stata condotta su 250 pazienti caucasici affetti da CCR metastatico omogeneamente trattati con regime FOLFIRI, sui quali è stato effettuato un monitoraggio farmacogenetico e clinico. 71 individui sono stati inclusi nell’analisi farmacocinetica. I pazienti sono stati analizzati per un set di 50 polimorfismi di geni coinvolti nel metabolismo ossidativo, nel processo di glucuronazione e nei meccanismi di trasporto. La genotipizzazione è stata realizzata tramite Pyrosequencing, discriminazione allelica (tecnologia TaqMan) e analisi dei frammenti. Tramite strumenti bioinformatici è stato effettuato anche uno studio di linkage disequilibrium ed aplotipico. 71 pazienti sono stati analizzati per la farmacocinetica tramite metodiche di HPLC, e i parametri farmacocinetici sono stati calcolati adottando un modello non-compartimentale. I dati clinici di tossicità (scala NCI-CTC) e di risposta (criteri WHO) alla terapia, sono stati monitorati durante tutta la durata dello studio. I pazienti sono stati seguiti al follow-up in modo da valutare il dato di tempo alla progressione tumorale (TTP) e sopravvivenza (OS). Tramite un’analisi univariata e multivariata si è valutato, quindi, il ruolo dei vari marker genici nell’influenzare: 1) la tossicità ematologica e non ematologica, acuta (primo ciclo di terapia) e cumulativa (intero corso del trattamento), con particolare attenzione alla neutropenia e diarrea; 2) clinical benefit (CB) e response rate (RR); 3) TTP e OS; e 4) profilo farmacocinetico di CPT-11, SN-38 e SN-38G. Il lavoro di questa tesi ha permesso di determinare, assieme ai classici fattori clinico-demografici, nuovi marcatori genetici dell’outcome clinico della terapia effettuata con regime FOLFIRI. In particolare si sono identificati i seguenti determinati genici 1) Tossicità ematologica (neutropenia): un rischio differenziale di sviluppare effetti avversi acuti e/o cumulativi si è dimostrato essere associato a varianti di UGT1A (UGT1A7*3, UGT1A9*22, UGT1A aplotipo I) e dei trasportatori ABCC1 (1303C>A), ABCC2 (aplotipo II) e ABCG2 (aplotipo I) 2) Tossicità non ematologica (diarrea): un ruolo predittivo importante è stato evidenziato per alcuni markers genici dei trasportatori con un maggior rischio di eventi avversi acuti e/o cumulativi correlato a ABCC1 (1684C>T, IVS18-30G>C) e ABCG2 (15994G>A) e, al contrario, un minor rischio associato a ABCC2 (1023G>A) 3) Risposta tumorale: UGT1A1*28 è risultato l’unico determinante genetico predittivo del CB; lo stesso polimorfismo assieme ad altri markers genetici di UGT1A (aplotipo II) e di proteine trasportatrici ABCC1 (2012G>T), ABCC2 (1249G>A, aplotipo II), ABCG2 (-15622C>T, ABCG2 -15994G>A, aplotipo III) e OATP1B1 (-11187G>A), sono risultati significativi nel modulare la riposta obbiettiva alla terapia. 4) TTP: un ruolo prognostico è stato dimostrato per UGT1A1*28 e UGT1A aplotipo II, entrambi correlati con un minor rischio di andare incontro a progressione di malattia. Un supporto ai risultati ottenuti è derivato dall’analisi farmacocinetica. Il lavoro ha consentito, inoltre, di valutare e confermare la validità dell’approccio aplotipico. In conclusione, il lavoro di questa tesi ha permesso di definire nuovi marker genici legati al trasporto del farmaco confermando l’impatto clinico delle varianti di UGT1A sull’outcome del trattamento, con particolare riferimento alla risposta tumorale e al TTP. La validazione dei risultati ottenuti potrà fornire agli oncologi clinici uno strumento utile per ottimizzare e personalizzare la terapia di pazienti con CCR metastatico trattati con irinotecano in regime FOLFIRI.