Corso di Farmacologia & Tossicologia, 2015
CHEMIOTERAPIA - 13
Inibitori tirosin-chinasici
Jean-François Desaphy
FATTORI DI CRESCITA E CICLO CELLULARE
Sintesi del DNA
Fase quiescente G0
da Farmacologia 2a ed., Rang et al., Casa Editrice Anbrosiana, 2001
2008© J.F. DESAPHY
RECETTORI FISIOLOGICI
per EGF
2008© J.F. DESAPHY
RECETTORI ENZIMATICI
Fattori e ormoni della crescita: stimolo
Citochine: regolazione dello sviluppo e della
della proliferazione e della differenziazione
comunicazione tra cellule del sangue
EGF: fattore di crescita dell’epidermide
Interleuchine IL-1, IL-2, …
TGFα: fattore di crescita trasformante
Interferoni IFNα, IFNβ, e IFNγ
IGF-1: fattore di crescita insulina-simile
Alcuni fattori di crescita: TNFα …
Insulina
Fattori di stimolazione di colonie cellulari: GM-
GH: ormone della crescita
CSF…
PDGF: fattore di crescita derivato dalle piastrine
CSF-1: fattore stimolante dei macrofagi
recettori che reclutano tirosin-chinasi
FGF: fattore di crescita dei fibroblasti
Peptidi natriuretici : regolazione del sistema
HGF: fattore di crescita degli epatociti
cardiovascolare
GDNF: fattore neurotrofico derivato dalla glia
NGF: fattore di crescita nervoso
cellule atriali: ANP (o ANF)
SCF: fattore di crescita per le cellule staminali
cellule ventricolari: BNP
CNTF: fattore neurotrofico ciliare
cellule endoteliali vasali: CNP
recettori con attività tirosin-chinasi incorporata
recettori con attività guanilato-ciclasi incorporata
2008© J.F. DESAPHY
RECETTORI PER FATTORI DI CRESCITA
EGF
2008© J.F. DESAPHY
RECETTORI PER FATTORI DI CRESCITA
Dimerizzazione del recettore
Auto-fosforilazione
Fattore
di
crecita
Fattore
di
crecita
Dominio
Tirosinchinasi
Tyr
R1
N
H
H
N
ATP
O
R2
N
H
O
Tyr-P
ADP
R1
CHINASI
N
H
O
O
H
N
R2
N
H
O
O
FOSFATASI
OH
HP042-
H20
O
O
P
O
O
2008© J.F. DESAPHY
RECETTORI PER FATTORI DI CRESCITA
Una volta fosforilato, il recettore lega delle specifiche proteine intracellulari
attraverso un dominio SH2.
2008© J.F. DESAPHY
RECETTORI PER FATTORI DI CRESCITA
Vari fattori
di trascrizione
2008© J.F. DESAPHY
RECETTORI PER FATTORI DI CRESCITA
DAG
esterno
PIP2
interno
P
PLCγ
OH
P
+
+ PKC
P
+
P
P
PLC: fosfolipasi C
PIP2: fosfatidilinositolo bifosfato
Ca2+
P
DAG: diacilglicerolo
CAM: calmodulina
CAM
IP3
IP3: inositolo trifosfato
PKC: protein chinasi C
PKII
IP3K
+
+
PKII: protein chinasi 2
IP3K: protein chinasi attivata da IP3
2011© J.F. DESAPHY
Reticolo endoplasmatico
FATTORI DI CRESCITA
da Farmacologia 2a ed., Rang et al., Casa Editrice Anbrosiana, 2001
2008© J.F. DESAPHY
Recettori per Fattori di Crescita
mAb
GFR
Inibitori
tirosin-chinasi
Inibizione della proliferazione, invasività, e metastasi delle cellule tumorali
Inibizione dell’angiogenesi
Induzione dell’arresto del ciclo cellulare
Potenziamento dell’azione dei farmaci citotossici e radioterapia
2008© J.F. DESAPHY
Alcuni mAb CITOTOSSICI
Rituximab (rituxan ®), Ibitrumomab tiuxetan (zevalin ®)
Anti-antigeni di superficie CD20 espresso in cellule B
Impiegato in varie neoplasie linfoidi delle cellule B (non-hodgkin)
Alemtuzumab (campath ®)
Anti-antigene di superficie CD52 espresso nei linfociti B e T
Leucemia linfocitica cronica di cellule B (non-hodgkin)
Gemtuzumab ozogarmicin (mylotarg ®)
Anti-antigene di superficie CD33 espresso nei linfociti B e T
Leucemia mieloide acuta
Cetuximab (erbitux ®)
Anti-recettore per EGF (HER1) sovra-espresso/mutato in alcuni tumori
Carcinoma del colon, tumori maligni epiteliale e della prostata
Bevacizumab (Avastin ®)
Anti VEGF, inibisce l’angiogenesi tumorale
Tumore del colon-retto metastatico, seno, rene, polmonare non a piccole cellule
Trastuzumab (herceptin ®)
Anti-recettore per EGF di tipo 2 (HER2)
Tumori della mammella dove HER2 è sovra-espresso
2008© J.F. DESAPHY
Alcuni inibitori tirosin-chinasi (TKI)
gefitinib (Iressa ®)
TKI per EGFR
Cancro polmonare non a piccole cellule (NSCLC)
erlotinib (Tarceva ®)
TKI per EGFR
NSCLC, cancro della prostata
imatinib (Gleevec ®, Glivec ®)
TKI BCR-ABL, altre chinasi
Leucemia mieloide cronica
sunitinib (Sutent ®)
TKI per KITR
Tumore stromale gastrointestinale (GIST), carcinoma renale
dasatinib (Sprycel ®)
TKI per BCR-ABL
Leucemia mieloide cronica
lapatinib (Tykerb ®)
TKI per HER2 (recettore per EGF)
Cancro della mammella
2008© J.F. DESAPHY
mAb versus TKI
PROPRIETA’
mAb
TKI (tirosin-chinasi inibitori)
struttura
IgG, proteico
basso peso molecolare
somm.
e.v. ogni 1-2 settimane
per Os, giornaliera
Specificità
elevata
relativa
meccanismo
molecolare
legame extracellulare
blocco dimerizzazione
blocco ligando-binding
dominio tirosin-chinasi
competizione con l’ATP
blocco auto-fosforilazione
Internalizzazione/degradazione del recettore
SI
SI per TKI irreversibili
Inibizione della trasduzione del segnale
SI
SI
Attivazione sistema immunitario
SI (cetuximab)
NO
Effetti cellulari
arresto in G1
arresto in G0-G1
bloccano angiogenesi e invasività
potenziano chemio e radioterapia
2008© J.F. DESAPHY
RECETTORI PER EGF
Fattore di crescita dell’epidermide
2008© J.F. DESAPHY
Gefitinib
Giappone 1° paese
ad approvare
Gefinitib per
NSCLC ricorrente
Scoperta
di EGF
1960s
1980s
Primi mAb
Anti-EGFR
1983
EGFR proposto
come
anticancer target
Scoperta
di gefitinib
1° TKI
1990s
Primo
trial clinico
con mAbs
1994
Fase I dimostra
la tollerabilità
di gefitinib
1997
Primo trial
clinico con
gefitinib
1998
FDA approva
Gefinitib per
NSCLC avanzato
farmacoresistente
Gefitinib
1° TKI
in clinica
2000
2002
Fase II dimostra
l’efficacia clinica
di gefitinib nel
cancro polmonare
NSCLC
nessun beneficio
aggiunto alla
chemioT
2011© J.F. DESAPHY
EMEA approva
Gefinitib
in NSCLC
EGFR+
Scoperta di
mutazioni
in EFGR
2003
2004
2009
2010
Gefinitib
approvato
in >30 paesi
Studi fase II
di Gefinitib
in combinazione
con chemioT
per NSCLC
Gefinitib
approvato
in >60 paesi
Farmaci anti-recettori per EGF
FARMACO
PROPRIETA’
USI TERAPEUTICI
Gefitinib
inibitore reversibile
tirosin chinasi
NSCLC avanzato o metastatico
farmacoresistente
Giappone 2002, FDA-2003
EMEA-2009: 1° linea in NSCLC EGFR+
Erlotinib
inibitore reversibile
tirosin chinasi
in monoterapia, cancro polmonare
non a piccole cellule (NSCLC)
resistente a platino-derivati
combinato a gemcitabina per cancro
del pancreas
Cetuximab
mAb chimera
monoterapia o combinato, cancro
colorettale resistente a irinotecan
combinato a radioterapia, carcinoma
a cellule squamosi del collo/testa
Panitumumab
mAb umano
monoterapia, cancro colorettale
multiresistente,
2011© J.F. DESAPHY
RECETTORI PER EGF
Farmacogenetica del bersaglio
EGFR
EGF
Attivazione dei segnali di
sopravivenza e proliferazione
L’espressione di EGFR è aumentata in numerosi (40-80%) tumori del polmone o epiteliali
Mutazioni attivanti di EGFR sono spesso trovati anche in glioblastomi.
Gefitinib ammesso dalla FDA nel 2004 perché molto efficace in alcuni (10-20%)
pazienti affetti da cancro polmonare.
Molti pazienti non rispondevano per motivi sconosciuti
Pazienti giapponesi più sensibili al gefitinib che gli europei
L’effetto non è correlato con i livelli di espressione di EGFR
Gefitinib non ha nessun effetto sui glioblastomi
Farmacogenetica ?
2008© J.F. DESAPHY
FARMACOGENETICA DEL RECETTORE PER EGF
2008© J.F. DESAPHY
Lynch et al.,
NEJM 2004
2008© J.F. DESAPHY
Lynch et al., NEJM 2004
2008© J.F. DESAPHY
FARMACOGENETICA DEL RECETTORE PER EGF
Mutazioni trovati in tumori sensibili al gefitinib
Lynch et al., NEJM 2004
Paez et al., Science 2004
Mutazione missenso eterozigota
2008© J.F. DESAPHY
FARMACOGENETICA DEL RECETTORE PER EGF
Lynch et al., NEJM 2004
Le mutazioni rendono il recettore più
sensibile a EGF
Le mutazioni rendono il recettore più
sensibile a gefitinib
patogenesi
farmacogenetica
2008© J.F. DESAPHY
FARMACOGENETICA DEL RECETTORE PER EGF
Lynch et al., NEJM 2004
del
L858R
L861Q
2008© J.F. DESAPHY
FARMACOGENETICA DEL RECETTORE PER EGF
2008© J.F. DESAPHY
FARMACOGENETICA DEL RECETTORE PER EGF
2011© J.F. DESAPHY
FARMACOGENETICA DEL RECETTORE PER EGF
Protocollo del trial clinico
Maemondo et al. 2010
2011© J.F. DESAPHY
FARMACOGENETICA
DEL RECETTORE
PER EGF
Maemondo et al. 2010
I pazienti appartenenti ai due
gruppi hanno le stesse
caratteristiche
2011© J.F. DESAPHY
FARMACOGENETICA
DEL RECETTORE
PER EGF
2011© J.F. DESAPHY
Maemondo et al. 2010
I pazienti trattati con gefitinib
sopravvivono più a lungo
Non ci sono differenze tra i pazienti
portatori delle due mutazioni
Inibitori tirosin-chinasi (TKI)
gefitinib (Iressa ®)
TKI per EGFR
Cancro polmonare non a piccole cellule (NSCLC)
erlotinib (Tarceva ®)
TKI per EGFR
NSCLC, cancro della prostata
imatinib (Gleevec ®, Glivec ®)
TKI BCR-ABL, altre chinasi
Leucemia mieloide cronica
sunitinib (Sutent ®)
TKI per KITR
Tumore stromale gastrointestinale (GIST), carcinoma renale
dasatinib (Sprycel ®)
TKI per BCR-ABL
Leucemia mieloide cronica
lapatinib (Tykerb ®)
TKI per HER2 (recettore per EGF)
Cancro della mammella
2008© J.F. DESAPHY
CHINASI DI FUSIONE BCR-ABL
bersaglio per Imatinib
La traslocazione tra cromosomi 9 e 22 genera un cromosoma anomale, cosiddetto cromosoma
Filadelfia, che si ritrova in alcuni forme di leucemia, comprese la leucemia mieloide cronica
(CML) e la leucemia limfoblastica acute dell’adulto (ALLA).
La traslocazione permette l’espressione di una proteina di fusione oncogenica, costituita da Bcr
e abl, con attività TK costitutiva.
Imatinib (gleevec o glivec, prima STI571) è un inibitore di BCR-ABL utilizzato contro CML e
ALLA
2008© J.F. DESAPHY
FARMACOGENETICA PER BCR-ABL
2008© J.F. DESAPHY
FARMACOGENETICA PER BCR-ABL
bersagli per Imatinib
In nero, gli
aminoacidi che
formano dei
legami
idrogeno con
l’imatinib
9 pazienti
resistenti
Gorre et al., Science 2003
2008© J.F. DESAPHY
Farmacoresistenza: amplificazione del bersaglio
Imatinib
Nucleo in blu
ABL in rosso
BCR in verde
BCR-ABL in giallo
Gorre et al., Science 2003
2008© J.F. DESAPHY
cKIT in GIST
bersaglio per Imatinib: tumori stromali gastrointestinali
2008© J.F. DESAPHY
PDGFR in GIST
bersaglio per Imatinib
2008© J.F. DESAPHY
FARMACOGENETICA PER cKIT e PDGFR
bersagli per Imatinib
2008© J.F. DESAPHY
FARMACOGENETICA PER cKIT e PDGFR
bersagli per Imatinib
2008© J.F. DESAPHY
CHINASI QUALI POSSIBILI BERSAGLI
2008© J.F. DESAPHY
FARMACOGENOMICA ANTITUMORALE
diagnosi del tumore
profilo farmacogenomico
del tumore
per fattori di resistenza e bersagli
analisi istologica
classifica in stage
immunoistochimica
scelta del
trattamento
profilo farmacogenomico delle cellule normali
per il rischio tossicologico
profilo farmacogenetico delle cellule normali
per la biodisponibilità del farmaco
scelta della
dose
Altri fattori influenzando
la biodisponibilità del farmaco
2008© J.F. DESAPHY
Chinasi Inibitori
FDA 2012
Farmaco
indicazioni
MOA
Axitinib
carcinoma renale avanzato
inibitore VEGFR1, VEGFR2, VEGFR3
Bosutinib
leucemia mielogene cronica
inibitore BCR-ABL, SRC chinasi
Regorafenib
cancro colorettale metastatico
inibitore multichinasi (RET, VEGFR, KIT)
Tofacitinib
artrite reumatoide attiva severa
inibitore Janus chinasi (Jak)
Cabozantinib cancro della tiroide medullare
metastatico, progressivo
inibitore multichinasi (RET, MET, VEGFR,
KIT, FLT3)
Ponatinib
leucemia mieloide cronica
inibitore multichinasi (BCR-ABL, KIT, RET)
Pertuzumab
cancro della mammella
metastatico HER2-positivo
mAb anti-HER2
2013© J.F. DESAPHY
Chinasi Inibitori
FDA 2013
Farmaco
indicazioni
MOA
Ibrutinib
linfoma a cellule mantellate
(6% dei non-Hodgkin)
inibitore BTK, tirosin-chinasi di Bruton
Afatinib
cancro polmonare
non a piccole cellule
con specifiche mutazioni in EGFR
inibitore EGFR, HER2, HER4
Trametinib
Dabrafenib
melanoma metastatico
con specifiche mutazioni in BRAF
inibitore MAPK (tra)
inibitore B-Raf (dab)
FDA 2014
Ceritinib
Idelalisib
cancro polmonare (NSCCLC)
metastatico
leucemia linfatica cronica
+ 2 forme di linfoma non-Hodgkin
inibitore ALK
inibitore PI3K
New
1° inibitore della fosfatidil-inositol 3-chinasi, coinvolta nella risposta
delle cellule tumorali a numerosi fattori proliferativi.
2013© J.F. DESAPHY
Chinasi Inibitori
FDA 2015
Farmaco
indicazioni
MOA
lenvatinib
cancro alla tiroide
resistente alla radioterpia
inibitore VEGFR2 e VEGFR3
Altri farmaci target
FDA 2015
Palbociclib
cancro al seno metastatico
Panobinostat mieloma multiplo
inibitore di chinasi dipendenti alle cicline
CDK4 e CDK6
inibitore delle istone-deacetilasi
(modulazione epigenetica)
FDA 2014
Olaparib
cancro dell’ovaio avanzato
Belinostat
linfoma di cellule T periferico inibitore delle istone-deacetilasi
inibitore poli-ADP-ribosio-polimerasi
(riparazione del DNA)
2013© J.F. DESAPHY
FINE
2007© J.F. DESAPHY
