Influencia de variantes genéticas de Timidilato sintasa y timidina fosforilasa en la eficacia de la quimioterapia basada en 5-FU en pacientes con cáncer colorrectal etapa IV

Abstract

El cáncer colorrectal es una neoplasia con alta incidencia y mortalidad en Chile y en el mundo. El principal tratamiento es la resección quirúrgica, seguido de radioterapia y/o terapia adyuvante. La terapia más común se basa en análogos del uracilo principalmente 5-fluorouracilo el cual se administra junto con leucovorina y además con otros fármacos anticancerígenos (esquemas FOLFOX, FOLFIRI y CapeOx). Dentro de las enzimas metabolizadoras de 5-FU podemos destacar a timidina fosforilasa (TYMP) y el blanco terapéutico timidilato sintasa (TYMS), cuyas variantes genéticas han sido asociadas con la eficacia y/o la toxicidad de 5-FU. Las asociaciones clínicas y farmacológicas de estas variantes son controversiales y por consiguiente el objetivo en este trabajo es estudiar, en pacientes con cáncer colorrectal etapa IV, la asociación entre la presencia de las variantes genéticas de TYMP y de TYMS, y la eficacia del tratamiento basado en 5-FU. Para esto, el presente trabajo de tesis planteó la siguiente hipótesis “Variantes genéticas presentes en TYMS y TYMP se asocian con una disminución en la tasa de sobrevida a 2 años en pacientes con cáncer colorrectal en etapa IV con tratamiento basado en 5-FU”, para ello se realizó un estudio retrospectivo en pacientes con cáncer colorrectal metastásico (mCCR) tratados con terapia basada en 5-FU (n=63). De forma adicional, se incluyó un grupo de población general (n=83) para identificar la frecuencia de las variantes genéticas en la población chilena. Ambos grupos fueron genotipificados mediante PCR en tiempo real asociado a sondas TaqMan® para las variantes genéticas rs11479 del gen TYMP y rs11280056 del gen TYMS, con el fin de determinar las frecuencias genotípicas en ambos grupos, el equilibrio de Hardy-Weinberg (HWE) en población general y asociar variables clínicas y genéticas con la tasa de sobrevida de 2 años de los pacientes con mCCR, mediante análisis univariados y multivariados mediante un modelo de regresión de Cox. Los resultados mostraron que ninguna de las variantes en población general cumplía con el equilibrio de Hardy-Weinberg, por lo que puede que exista un fuerza evolutiva o sesgos de selección que estén alterando la frecuencia de los genotipos. Por otra parte, con respecto a las variantes genéticas, se asoció significativamente el genotipo 6bp-/6bp- del rs11280056 del gen TYMS con una disminución en la tasa de sobrevida (HR=2,07, p-value=0,058, IC95=0,97-4,42) mientras que no se encontró una asociación a ningún modelo de herencia del rs11479 del gen TYMP. Por el lado de variables clínicas se encontró una asociación significativa en la edad de diagnóstico menor a 50 años (HR=2,33, IC95=1–5,41), la presencia de histología túbulopapilar (HR=5,3, p = 0,0048, IC95=1,44–18,48) y la presencia de metástasis hepática (HR=4,21, p-value=0,021 IC95%=1,24-14,28). Con relación a los análisis multivariados se encontró una asociación estadísticamente significativa entre la edad de diagnóstico del paciente y el rs12280056, siendo pacientes jóvenes con el genotipo 6bp-/6bp- aquellos con una menor sobrevida global. En conclusión, nuestros resultados, preliminares encontraron una asociación entre la edad de diagnóstico, el rs12280056, la metástasis hepática y la histología túbulopapilar con la sobrevida global a los 2 años en pacientes con mCCR, pero no encontraron asociación al rs11479 ni otras variables clínicas. Estos resultados pueden ser el punto de partida para la generación de un modelo de predicción de la eficacia del tratamiento en pacientes con cáncer colorrectal metastásico con tratamiento basado en 5-FU en Chile

Colorectal cancer is a type of cancer which has a high incidence and mortality in Chile and the world. The main treatment for colorectal cancer is surgical resection, followed or accompanied by radiotherapy and/or adjuvant therapy. Focusing on the last type of treatment, the most common therapy is based on uracil analogs, mainly 5-fluorouracil, which can be given in chemotherapy regimens with other anticancer agents (FOLFOX or FOLFIRI regimens). Among the metabolizing enzymes that are targeted by 5-FU are thymidine phosphorylase (TYMP) and thymidylate synthase (TYMS), whose genetic variants have been associated with the efficacy and/or toxicity of 5-FU. Evidence is controversial about the role of genetic variants in 5-FU efficacy and/or toxicity. Therefore, the aim this work was to elucidate whether these genetic variants affect the efficacy of 5-FU-based treatment in the Chilean population with mCCR. For this, this thesis proposed the following hypothesis "Genetic variants in TYMS and TYMP are associated with a decrease in the 2-year survival rate in patients with stage IV colorectal cancer treated with 5-FU". In order to that, a retrospective study was carried out in patients with metastatic colorectal cancer (mCCR) treated with adjuvant therapy containing 5- FU (n = 63) and also a general population group (n = 83), these groups were genotyped by real-time PCR using TaqMan® probes for the genetic variants rs11479 from TYMP gene and rs11280056 from TYMS gene, in order to determine the genotypic frequencies in both groups, the Hardy-Weinberg equilibrium (HWE) in the general population and to associate clinical and with the 2-year survival rate -OS- of patients with mCCR. Survival analyzes were performed on clinical variables associated with lower survival in patients with CCR obtained from medical records using univariate and multivariate analyzes were performed using a Cox regression model. Firstly, it was found that none of the variants in the general population complied with the Hardy-Weinberg equilibrium, meaning that an evolutionary force or selection bias are altering the frequency of the genotypes. About the genetic variants in our study, we found that 6bp-/6bp- genotype of the TYMS gene rs11280056 is associated with a worse OS (Hazzard ratio (HR) = 2.07 p = 0.058 confidence interval of 95% (CI95) [0.97 - 4.42]), while no association was found with any inheritance model of the TYMP gene rs11479. Now in the clinic variables we found an association in the age of diagnosis, in which patients diagnosed at an age less than 50 years have worse OS than patients diagnosed at older ages (HR= 2,33 IC95 [1 – 5,41]). Among this variable, the presence of a tubulopapillary histology, and the presence of liver metastases were also associated with a worse prognosis (HR = 5,3 p = 0,0048, IC95 [1,44 – 18,48], HR = 4,21 p = 0,021 IC95% [1,24 - 14,28] respectively). Concerning about all these variables work together, a multivariate analysis was made, and it was found that the age of diagnosis and the 6bp-/6bp- genotype are significative variables associated with a worse global survival in patients with mCCR. In conclusion, this could be the start-point to generate a predictive model of efficacy in the treatment of 5-FU in patients with CCR in Chile