Marcadores farmacogenéticos asociados a toxicidad severa a fluoropirimidinas. Utilidad y viabilidad en la clínica
- Autores: X. García González
- Directores de la Tesis: Luis López Fernández (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Alcalá ( España ) en 2021
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Pilar García Alfonso (presid.), Yolanda Loarce Tejada (secret.), Miguel Angel Calleja Hernández (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Ciencias de la Salud por la Universidad de Alcalá
- Materias:
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- Resumen
- español
Introducción: Las fluoropirimidinas (5-fluororuracilo y capecitabina) son fármacos quimioterápicos de utilidad demostrada en el tratamiento de tumores sólidos, pero con una importante toxicidad asociada. La búsqueda de biomarcadores que ayuden a detectar aquellos pacientes que tienen mayor riesgo de presentar efectos adversos, es fundamental para individualizar el tratamiento y disminuir el impacto de estas toxicidades en los pacientes y en el sistema sanitario. Varios polimorfismos genéticos, sobre todo en el gen DPYD, se han asociado con la aparición de efectos adversos a fluoropirimidinas, pero en muchos casos, la evidencia es aún insuficiente para incorporarlos a la práctica clínica y/o no se ha evaluado el coste-efectividad de su implantación. Es por ello que los objetivos de este trabajo fueron: evaluar el coste-efectividad de la implementación de un test de genotipado de DPYD incluyendo tres variantes con una clara relación con la toxicidad de fluoropirimidinas en la práctica asistencial, identificar polimorfismos asociados a toxicidad de los esquemas basados en fluoropirimidinas en los genes MTHFR, CDA, TYMS, ABCB1 y ENOSF1 e identificar nuevas variantes en DPYD asociadas a déficit de DPD y a toxicidad severa temprana a fluoropirimidinas.
Material y métodos: Estudio observacional ambispectivo y multicéntrico en pacientes con tumores sólidos y tratamiento quimioterápico basado en fluoropirimidinas (5-fluorouracilo o capecitabina). Los Comités Éticos de Investigación Clínica de los hospitales implicados aprobaron la realización del estudio y todos los pacientes participantes firmaron el consentimiento informado. Las técnicas de genotipado utilizadas incluyeron PCR a tiempo real con el uso de sondas TaqMan, SNaPshot, PCR y determinación de fragmentos por electroforesis y secuenciación Sanger. La actividad de DPD se midió de forma indirecta mediante determinación de uracilo y dihidrouracilo plasmáticos. Las reacciones adversas se clasificaron en base a la clasificación Common Terminology Criteria for Adverse Events (CTCAE).
Resultados: El coste por paciente del test de genotipado de DPYD incluyendo 3 SNPs en las condiciones propuestas fue de 6,4 € y el coste calculado para el manejo de una neutropenia severa fue de 3.044€. La realización de esta prueba resultaría por tanto coste-efectiva si se lograsen evitar al menos 2,21 casos por cada 1.000 pacientes tratados. En pacientes con cáncer colorrectal tratados con capecitabina, el haplotipo ABCB1*1 se relacionó con mayor riesgo de toxicidad global, diarrea severa, retrasos y reducciones de dosis. El polimorfismo CDA rs2072671 se asoció con mayor riesgo de toxicidad global, TYMS rs45445694 con síndrome mano-pie (SMP), reducciones y retrasos de dosis y TYMS rs45445694 y ENOSF1 rs2612091 con SMP moderado-severo. El score basado en la combinación de polimorfismos de riesgo CDA- ABCB1, fue capaz de predecir el riesgo de toxicidad severa con un VPP del 54% y una sensibilidad del 43%. La secuenciación de exones de DPYD en pacientes con toxicidad severa temprana a fluoropirimidinas reveló que el 90% presentaban al menos una variante codificante o próxima al exón en DPYD de las cuales el 42% se categorizaron como posiblemente dañinas por los algoritmos utilizados. Esta técnica nos permitió describir la variante c.2242+1G>T que genera una proteína no funcional y ampliar el conocimiento disponible sobre variantes deletéreas poco estudiadas como p.R696H y p.L775W. La determinación de uracilo y dihidruoracilo plasmático, nos permitió confirmar el déficit parcial de actividad de DPD en pacientes portadores heterocigotos de las variantes deletéreas c.2242+1G>T, c.1645G>C, c.257C>T y c.2324T>G.
Conclusiones: El genotipado de rs3918290, rs67376798 y rs55886062 en DPYD mediantes sondas TaqMan resulta coste-efectivo para evitar reacciones adversas severas al tratamiento con fluoropirimidinas. La incorporación de polimorfismos en ABCB1, CDA, ENOSF1 y TYMS al screening podría ayudar a predecir reacciones adversas severas a capecitabina y mejorar la capacidad de predicción del test, aunque hacen falta más estudios para confirmar su utilidad clínica. En los pacientes con alta sospecha de déficit de actividad en DPD, la aproximación secuencial mediante secuenciación completa del gen, el análisis de variantes y la medida de actividad proteica resulto útil para identificar y caracterizar variantes raras potencialmente dañinas ayudando a establecer una relación de causalidad para la toxicidad observada.
- English
Introduction: Fluoropyrimidines (5-fluorouracil and capecitabine) are chemotherapy drugs with proven efficacy for the treatment of solid tumors, but with important toxicity associated. The search for biomarkers that could help identify those patients with a higher risk of adverse events is paramount to individualize treatment and diminish the impact these toxicities have on patients and on the Healthcare System. Several genetic polymorphisms, mainly in DPYD gen, have been associated to fluoropyrimidine adverse events, but in many cases evidence is still insufficient to incorporate them into clinical practice and/or the cost-effectiveness of their implementation has not been evaluated. This is why the objectives of this work were: to evaluate the cost-effectiveness of the implementation in the clinical practice of a DPYD genotyping test that includes three variants clearly associated with fluoropyrimidine toxicity, to identify polymorphisms associated with fluoropyrimidinebased chemotherapy in genes MTHFR, CDA, TYMS, ABCB1 and ENOSF1 and to identify new variants in DPYD associated with DPD deficit and early severe fluoropyrimidine toxicity.
Material and methods: Observational ambispective multicenter study in patients with solid tumors treated with fluoropyrimidine-based chemotherapy (5-fluorouracil or capecitabina). The study was approved by the Ethics Committees of all participating hospitals and all patients signed and informed consent form. The genotyping techniques used included real-time PCR with TaqMan probes, SNapshot, PCR and fragment length analysis by electrophoresis and Sanger sequencing. DPD activity was measured indirectly by measurement of endogenous uracil and dihydrouracil. Adverse events were classified according to Common Terminology Criteria for Adverse Events (CTCAE).
Results: Cost per patient of the DPYD genotyping test including 3 SNPS in the proposed conditions was 6.4€ and the estimated cost for the management of one severe neutropenia was 3,044€. This test would therefore be cost-effective if it managed to avoid at least 2.21 cases per 1,000 treated patients. In patients with colorectal cancer treated with capecitabina, ABCB1*1 haplotype was associated with greater risk of severe global toxicity, diarrhea and dose delays and reductions. CDA rs2072671 polymorphism was associated with greater risk of severe global toxicity, TYMS rs45445694 with hand-foot syndrome (HFS), dose delays and reductions and TYMS rs45445694 and ENOSF1 rs2612091 with moderate-severe HFS. A score based on the combination of CDA- ABCB1 risk polymorphisms was able to predict the risk of severe toxicity with a PPV of 54% and a sensitivity of 43%. DPYD exon sequencing in patients with early severe fluoropyrimidine toxicity revealed that 90% of them presented at least one coding variant or close to the exon in DPYD and 42% were categorized as possibly damaging by the algorithms used. This technique allowed us to discover variant c.2242+1G>T, that generates a non-functional protein and to increase available knowledge on poorly studied deleterious variants such as p.R696H and p.L775W. Measurement of uracil and dihydrouracil in plasma confirmed partial DPD activity deficit in heterozygous carriers of damaging variants c.2242+1G>T, c.1645G>C, c.257C>T and c.2324T>G.
Conclusions: Genotyping of rs3918290, rs67376798 and rs55886062 in DPYD with TaqMan probes is cost-effective to avoid severe adverse reactions with fluoropyrimidine treatment. The addition of polymorphisms in ABCB1, CDA, ENOSF1 y TYMS to the screening could help predict severe adverse reactions to capecitabina and improve the test´s predictive capability, although more studies are needed to confirm its clinical utility. In patients highly suspicious of DPD activity deficit, the sequential approach with whole gene sequencing, variant analysis and measurement of protein activity proved to be useful to identify and characterize rare deleterious variants and helped establish a causal relationship with the observed toxicity.
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