La voie EGFR. Définition des Bio Marqueurs. ML KOTTLER coordinatrice plateforme GENECAN Service de génétique CHU de CAEN

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1 La voie EGFR Définition des Bio Marqueurs ML KOTTLER coordinatrice plateforme GENECAN Service de génétique CHU de CAEN Kottler ML RéseauOncoBasseNormandie 20mai2015

2 Kottler ML RéseauOncoBasseNormandie 20mai2015

3 Famille des récepteurs EGF= HER (Human EGF Récepteur (homologie de séquence et de fonction) Kottler ML RéseauOncoBasseNormandie 20mai2015

4 Récepteurs à Tyrosine kinase Lemmon, Cell 2010 Kottler ML RéseauOncoBasseNormandie 20mai2015

6 Activation de la voie EGFR Homodimère Hétérodimère Kottler ML RéseauOncoBasseNormandie 20mai2015

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10 Altération de la signalisation EGFR dans le cancer (du poumon) Altérations génétiques Mutations somatiques mutations germinales (transmissibles et agréments) Mutations gain de fonction = avantage Effet dominant : une mutation sur un des 2 allèles est suffisante

12 Mécanismes d activation des R-TK dans les tumeurs solides Mutation dans le domaine TK activation constitutive du domaine kinase : effet dominant Mutation favorisant la dimérisation : création d une boucle autocrine entraînant une activation constitutive Ex : RET et cancer médullaire de la thyroïde (domaine des cystéines 2A et domaine catalytique 2B) Boucle autocrine Activation de la transduction du signal hyperexpression du récepteur Kottler ML RéseauOncoBasseNormandie 20mai2015

13 Mutations dans le domaine tyrosine (Y) kinase Mutations activatrice = gain de fonction Effet dominant

14 Positions of missense mutations G719S and L858R and the Del-1 deletion in the three-dimensional structure of the EGFR kinase domain. J. Guillermo Paez et al. Science 2004;304: Kottler ML RéseauOncoBasseNormandie 20mai2015

15 Sharma et al. Nature Reviews Cancer 7, Kottler ML RéseauOncoBasseNormandie 20mai2015

16 Les mutants EGFR = mutation gain de fonction Kottler ML RéseauOncoBasseNormandie 20mai2015

17 Les mutants EGFR = Activation ++ de la voie Akt = augmente la survie Kottler ML RéseauOncoBasseNormandie 20mai2015

18 The distribution of the epidermal growth factor receptor (EGFR) mutation was examined in individual lung adenocarcinomas (ADCs) carrying the mutation. Yasushi Yatabe et al. JCO 2011;29: by American Society of Clinical Oncology Kottler ML RéseauOncoBasseNormandie 20mai2015

21 Exemples de réponse majeure aux TKI Tumeur primaire Métastases cérébrales avant traitement 6 semaines après L858R L858R

22 l Inhibition stimule l apoptose de la cellule Les cellules mutées sont plus sensibles au TKI que les cellules normales

23 Sharma et al. Nature Reviews Cancer 7, (March 2007) Kottler ML RéseauOncoBasseNormandie 20mai2015

26 proto-oncogène RAS (HRAS, NRAS et KRAS) GTPase Mutation activatrice sur le codon 12 et 13 Activation permanente indépendante de EGFR Inefficacité des TKI Kottler ML RéseauOncoBasseNormandie 20mai2015

28 KottlerML RéseauOncoBasseNormandie 20mai2015

29 Résistance secondaire H2030: EGFR WT (noir) H1975 : L858R + T790M EGFR H3255: L858R EGFR Kottler ML RéseauOncoBasseNormandie 20mai2015

30 Kottler ML RéseauOncoBasseNormandie 20mai2015 Mutation en cis

32 plates-formes hospitalières de génétique moléculaire des cancers Brest Rouen Caen Rennes Angers Tours Nantes Lille Amiens Reims Nancy Strasbourg/ Mulhouse/ Colmar Dijon Besançon GENECAN Rassemble les laboratoires du CHU et du CLCC Assure la recherche des mutations Portes d entrée : ACP du CHU et du CFB Plateforme d extraction ADN Poitiers Limoges Clermont Lyon Ferrand St Etienne Grenoble Redistribution aux laboratoires Bordeaux Toulouse Montpellier/ Nîmes Marseille Nice St Cloud/ Paris (2) : AP-HP, Curie Versailles Villejuif Kottler ML RéseauOncoBasseNormandie 20mai2015

33 Séquençage Sanger vs NGS (séquençage massivement parallèle) Sanger NGS 10 ng 10 ng 10 ng 10 ng PCR 10 ng PCR multiplex Séquençage Séquençage massif et parallèle 0.2 Mb Débit/j 20 Mb à 2 Gb Kottler ML RéseauOncoBasseNormandie 20mai2015

34 Stratégie amplicons(ampliseq) CHPv2 vs. CLv2 CHPv2 Poumon CLv2 EGFR APC RB1 KRAS ATM RET NRAS CDH1 SMARCB1 BRAF CDKN2A SMO ALK CSF1R SRC PIK3CA EZH2 VHL AKT1 FLT3 SRC ERBB2 GNA11 VHL ERBB4 GNAS PTEN GNAQ STK11 HNF1A CTNNB1 IDH1 MET IDH2 TP53 JAK2 SMAD4 JAK3 FBXW7 KDR NOTCH1 KIT FGFR1 MLH1 FGFR2 MPL FGFR3 NPM1 HRAS PDGFRA ABL1 PTPN11 Amplicons 207 Taille panel (kb) 32 Nb de Gène 50 Average length(bp) 154 CHPv2 32 patients EEQ : Gent&tiss poumon 2013 EGFR KRAS NRAS BRAF ALK PIK3CA AKT1 ERBB2 ERBB4 PTEN STK11 CTNNB1 MET TP53 SMAD4 FBXW7 NOTCH1 FGFR1 FGFR2 FGFR3 MAP2K1 DDR2 Amplicons 92 Taille panel (kb) 14.5 Nb de Gène 22 Average length(bp) 162 CLv2 70 patients EEQ : Gent&tiss poumon 2014

35 Détection nouvelles variations «actionables» Exemples (1) E1094 Pan neg EGFR/KRAS/BRAF/ERBB2/PIK3C A/ALK/ROS/RET 70% cellules tumorales MET c _ del int13 Profondeur : 436X/890X AF (%): 40 35

36 ADN Tumoral circulant (ATC) Projet en cours sur CBNPC Tube STRECK (BCT) 5 à 10 Extraction Extraction Sang EDTA Isolation plasma QIAampCirculating Nucleic Acid Kit CLv2 Profondeur moy: 1500X Critères inclusion: - Biopsie EGFR + (+++) - Biopsie KRAS + - Biopsie BRAF + - Biopsie PIK3CA + N = CLv2 Profondeur moy: 3000X Kottler ML RéseauOncoBasseNormandie 20mai2015

37 Médecine personnalisée Individualiser le traitement médicamenteux en ciblant la lésion moléculaire pathologique Meilleure efficacité Maîtriser la variabilité interindividuelle de la réponse aux traitements choix de la molécule mais aussi posologie et rythme d administration maitrise du coût Kottler ML RéseauOncoBasseNormandie 20mai2015