Un método in vitro para predecir la sensibilidad del crecimiento de células tumorales a una inhibición por parte de un inhibidor de quinasa del EGFR,

que comprende: evaluar el nivel de un biomarcador epitelial expresado por una célula tumoral; evaluar el nivel de un biomarcador mesenquimal expresado por una célula tumoral; y predecir la sensibilidad del desarrollo de células tumorales a la inhibición por parte de un inhibidor de quinasa del EGFR, en el que una alta relación de niveles de expresión de biomarcador epitelial a mesenquimal se correlaciona con una elevada sensibilidad a la inhibición por parte de inhibidores de quinasa del EGFR

Marcadores biológicos predictivos de respuesta anti-cancerígena a inhibidores de quinasa del receptor del factor de crecimiento epidérmico.

Antecedentes de la invención

La presente invención se dirige a métodos para diagnosticar y tratar pacientes de cáncer. En particular, la presente invención se dirige a métodos para determinar qué pacientes se beneficiarán más de un tratamiento con un inhibidor de quinasa del receptor del factor de crecimiento epidérmico (EGFR-siglas en inglés).

El cáncer es un nombre genérico para una amplia gama de dolencias celulares caracterizadas por un desarrollo desregulado, carencia de diferenciación y la capacidad de invadir tejidos locales y de metastatizarse. Estas dolencias neoplásicas afectan, con diversos grados de prevalencia, a cada tejido y órgano del cuerpo.

A lo largo de las últimas décadas se ha desarrollado una multitud de agentes terapéuticos para el tratamiento de diversos tipos de cáncer. Los tipos de agentes anti-cancerígenos, más comúnmente utilizados, incluyen: agentes alquilantes de ADN (p. ej. ciclofosfamida, ifosfamida), antimetabolitos (p. ej. metotrexato, un antagonista de fotalato y 5-fluorouracilo, un antagonista de pirimidina), disruptores de microtúbulos (p. ej. vincristina, vinblastina, paclitaxel), intercaladores de ADN (p. ej. doxorubicina, daunomicina, cisplatino) y terapia con hormonas (p. ej. tomoxifen, flutamida).

La familia del receptor del factor de crecimiento epidérmico (EGFR) comprende cuatro receptores estrechamente relacionados (HER1/EGFR, HER2, HER3 y HER4) implicados en respuestas celulares, tales como diferenciación y proliferación. La sobre-expresión de la quinasa de EGFR, o de su ligando TFG-alfa, está frecuentemente asociada con muchos cánceres, incluidos cánceres de mama, pulmón, colorrectal, de ovarios, de células renales, de vejiga, de cabeza y cuello, glioblastomas y astrocitomas, y se piensa que contribuye en el desarrollo maligno de estos tumores. También se ha encontrado que una mutación por deleción específica en el gen de EGFR (EGFRvIII) incrementa la tumogeniciad celular. La activación de vías de señalización estimuladas por EGFR fomenta múltiples procesos que son en potencia promotores del cáncer, por ejemplo proliferación, angiogénesis, motilidad e invasión celular, apoptosis disminuida e inducción de resistencia a fármacos. La expresión de HER1/EGFR incrementada está frecuentemente ligada a una enfermedad en estado avanzado, metástasis y una prognosis deficiente. Por ejemplo, en NSCLC y cáncer gástrico, la expresión incrementada de HER1/EGFR ha demostrado correlacionarse con una elevada tasa metastásica, una deficiente diferenciación del tumor y una proliferación incrementada del tumor.

Mutaciones que activan la actividad de la proteína tirosina quinasa intrínseca del receptor y/o aumentan la señalización situada más abajo ha sido observada en NSCLC y glioblastoma. Sin embargo, ha suscitado polémica el papel de mutaciones como un mecanismo principal para conferir sensibilidad a inhibidores del receptor de EGF, por ejemplo erlotinib (TARCEVA^TM) o gefitinib (IRESSA^TM). Recientemente, se ha informado que una forma mutante del receptor de EGF de longitud completa predice la capacidad de respuesta al inhibidor de tirosina quinasa del receptor de EGF gefitinib (Paez. J.G. et al. (2004) Science 304: 1497-1500; Lynch, T.J. et al. (2004) N. Engl. J. Med. 350: 2129-2139). Estudios con cultivos de células han demostrado que líneas celulares que expresan la forma mutante del receptor de EGF (es decir H3255) eran más sensibles a la inhibición del crecimiento por parte del inhibidor de tirosina quinasa del receptor de EGF gefitinib, y que se requerían concentraciones de gefitinib mucho más elevadas para inhibir las líneas de células tumorales que expresan el receptor de EGF de tipo salvaje. Esas observaciones sugieren que formas mutantes específicas del receptor de EGF pueden reflejar una mayor sensibilidad a inhibidores del receptor de EGF, pero no identifican un fenotipo que carezca por completo de respuesta.

El desarrollo para uso como agentes anti-tumorales de compuestos que inhiben directamente la actividad de quinasa del EGFR, así como anticuerpos que reducen la actividad de quinasa de EGFR bloqueando la activación de EGFR son sectores de intenso esfuerzo de investigación (de Bono J.S. y Rowinsky, E.K. (2002) Trends in Mol. Medicine 8: págs 19-26; Dancey, J. y Sausville, E.A. (2003) Nature Rev. Drug Discovery 2: 92-313). Varios estudios han demostrado, descrito o sugerido que algunos inhibidores de quinasa del EGFR podrían mejorar el exterminio de células tumorales o de neoplasia cuando se utilizan en combinación con otros determinados agentes o tratamientos anti-cancerígenos o quimioterapéuticos (p. ej. Herbst, R.S. et al. (2001) Expert Opin. Biol. Ther, 1: 719-732; Solomon, B. et al (2003) Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 55: 713-723; Krishnan, S. et al. (2003) Frontiers in Bioscience 8, e1-13; Grunwald, V. e Hidalgo, M. (2003) J. Nat. Cancer Inst. 95: 851-867; Seymour L. (2003) Current Opin. Investig. Drugs 4(6): 658-666; Khalil, M.Y. et al. (2003) Expert Rev. Anticanncer Ther. 3: 367-380, Bulgaru, A. M. et al. (2003) Expert Rev. Anticanncer Ther. 3: 269-279; Dancey, J. y Sausville, E. A. (2003) Nature Rev. Drug Discovery 2: 92-313; Ciardiello, F. et al. (2000) Clin. Cancer Res. 6: 2053-2063; y Publicación de Patente nº: US 2003/0157104).

Erlotinib (p. ej. erlotinib HCl, también conocido como TARCEVA^TMu OSI-774) es un inhibidor de la quinasa de EGFR oralmente disponible. In vitro, erlotinib ha demostrado una actividad inhibidora sustancial frente a quinasa del EGFR en un cierto número de líneas de células tumorales humanas, incluido cáncer colorrectal y de mama (Moyer J. D. et al. (1997) Cancer Res. 57: 4838) y una evaluación preclínica ha demostrado actividad de un cierto número de xenoinjertos de tumores humanos que expresan EGFR (Pollack, V. A. et al. (1999), J. Pharmacol. Exp. Ther. 291: 739). Más recientemente, erlotinib ha demostrado una actividad prometedora en ensayos de fase I y II en un cierto número de indicaciones, incluido el cáncer de cabeza y cuello. (Soulieres, D., et al. (2004) J. Clin. Oncol. 22: 77), NSCLC (Perez-Soler R, et al. (2001) Proc. Am. Soc. Clin. Oncol. 20: 310a, resumen 1235), CRC (Oza, M., et al. (2003) Proc. Am. Soc. Clin. Oncol. 22: 196a, resumen 785) y MBC (Winer, E., et al. (2002) Breast Cancer Res. Treat. 76: 5115a, resumen 445). En un ensayo de fase III, la monoterapia con erlotinib prolongó significativamente la supervivencia, retardó el progreso de la enfermedad y retardó el empeoramiento de síntomas relacionados con el cáncer de pulmón en pacientes con NSCLC avanzado, refractario al tratamiento (Shepherd, F. et al. (2004) J. Clin. Oncology 22: 14S (suplemento del 15 de julio), resumen 7022). Mientras que la mayoría de los datos de ensayos clínicos para erlotinib se refieren a su uso en NSCLC, resultados preliminares a partir de estudios en fase I/II han demostrado una actividad prometedora para la terapia con erlotinib y una combinación de capecitabina/erlotinib en pacientes con una amplia gama de tipos de tumores sólidos humanos, incluidos CRC (Oza, M., et al. (2003). Proc. Am. Soc. Clin. Oncol. 22: 196a, resumen 785) y MBC (Jones, R. J., et al. (2003) Proc. Am. Soc. Clin. Oncol. 22; 45a, resumen 180). En noviembre de 2004, la Administración de Alimentos y Fármacos de los Estados Unidos (FDA) aprobó TARCEVA^TM para el tratamiento de pacientes con cáncer de pulmón de células no pequeñas (NSCLC-siglas en inglés) avanzado o metastásico tras el fallo de al menos un régimen de quimioterapia anterior. TARCEVA^TM es el único fármaco en la clase de receptores del factor de crecimiento epidérmico (EGFR) que demuestra en un ensayo clínico en fase III un incremento de la supervivencia en pacientes con NSCLC avanzado.

Un fármaco anti-neoplásico exterminaría de forma ideal células cancerígenas de forma selectiva, con un amplio índice terapéutico en relación con su toxicidad hacia células no malignas. También conservaría su eficacia frente a células malignas, incluso después de exposición prolongada al fármaco. Desgraciadamente, ninguna de las quimioterapias actuales posee un perfil ideal de este tipo. En su lugar, la mayoría poseen índices terapéuticos muy estrechos. Además de ello, células cancerosas expuestas...

1. Un método in vitro para predecir la sensibilidad del crecimiento de células tumorales a una inhibición por parte de un inhibidor de quinasa del EGFR, que comprende: evaluar el nivel de un biomarcador epitelial expresado por una célula tumoral; evaluar el nivel de un biomarcador mesenquimal expresado por una célula tumoral; y predecir la sensibilidad del desarrollo de células tumorales a la inhibición por parte de un inhibidor de quinasa del EGFR, en el que una alta relación de niveles de expresión de biomarcador epitelial a mesenquimal se correlaciona con una elevada sensibilidad a la inhibición por parte de inhibidores de quinasa del EGFR.

2. El método de la reivindicación 1, en el que el biomarcador epitelial se selecciona de Brk, γ-catenina, α1-catenina, α2-catenina, α3-catenina, queratina 8, queratina 18, conexina 31, placofilina 3, stratafina 1, laminina alfa-5 y ST14.

3. El método de la reivindicación 1, en el que el biomarcador epitelial es E-cadherina.

4. El método de la reivindicación 1, en el que el biomarcador mesenquimal se selecciona de vimentina, fibronectina, fibrilina-1, fibrilina-2, colágeno alfa-2(IV), colágeno alfa-2(V), LOXL1, nidogen, C11orf9, tenascina, fibronectina EDB⁺ embrional, tubulina alfa-3 y epimorfina.

5. El método de la reivindicación 1, en el que el biomarcador epitelial comprende E-cadherina y el biomarcador mesenquimal comprende fibronectina.

6. El método de la reivindicación 1, en el que el biomarcador epitelial comprende Brk y el biomarcador mesenquimal comprende fibronectina.

7. El método de la reivindicación 1, en el que el biomarcador epitelial comprende E-cadherina y el biomarcador mesenquimal comprende vimentina.

8. El método de la reivindicación 1, en el que el biomarcador epitelial comprende γ-catenina y el biomarcador mesenquimal comprende fibronectina.

9. El método de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el inhibidor de quinasa del EGFR comprende erlotinib.