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

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• 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

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• 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

Slide 41

Slide 42

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)