Intermittent usage of cancer drugs

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Researchers have already advocated intermittent treatments, either to provide a respite for example in the treatment of prostate cancer, or because models of cell ecology show the interest of pre-empting the development of the mutations of resistance.

Selumetinib, an experimental inhibitor of MEK 1/2 from AstraZeneca, has experienced numerous failures in its trials, including the most recent in non-small cell lung cancer (NSCLC) with KRAS mutation and thyroid cancer.

Despite this series of failures, selumetinib is still being tested in different types of cancer, both as monotherapy and in combination with checkpoint inhibitor drugs.

Nevertheless, the development of resistance has proven to be a problem with drugs that inhibit MEK and associated pathways. But the company is trying to turn these failures into opportunities by partnering with researchers at the Babraham Institute in the UK to figure out how cancer cells become resistant to treatment.

By studying the cellular signaling pathway that selumetinib was supposed to disrupt, the AZ-Babraham joint team discovered that the cancer cells were developing a bypass strategy to avoid the effects of the drug, but that this strategy was destroying the cancer cells when the drug was no longer applied.

The researchers made this discovery by exposing human colon cancer cells to selumetinib for several weeks. After a while, they became resistant to selumetinib by amplifying a gene called BRAF. This allowed them to maintain the production of growth factors.

But once the drug was removed, BRAF amplification became an obstacle, activating a pathway that caused rapid cancer cell cell aging. Apparently the amplification is not reversible and cells that do not have this mutation have a competitive advantage over cancer cells.

The researchers found that these cells were then susceptible to a second attack of selumetinib. They believe their findings would be applicable to melanoma and other cancers, they said.

Although in-vitro studies are rarely transposable to living beings, studies in mice have shown that intermittent administration can prolong the tumor's reduction effects of the drug.

It should be noted, however, that the mice had undergone xeno-grafting and therefore were not mice that would be models of the target cancer. Researchers believe that knowledge about resistance resistance should inform future dosing schedules.

They published their findings in the journal Nature Communications.

"Our results provide a clear rationale for intermittent drug therapy, to delay or defeat emerging resistance," they wrote in the study.

Des chercheurs se sont déjà fait l'avocat de traitements intermittents, soient pour apporter un répit par exemple dans le traitement du cancer de la prostate, soit parce que des modèles d'écologie cellulaires montrent l'intérêt de devancer le développement des mutations de résistance.

Le sélumétinib, un inhibiteur expérimental de MEK 1/2 d’AstraZeneca, a enregistré de nombreux échecs dans ses essais, dont les plus récents dans les cancers du poumon non à petites cellules (CBNPC) à mutation KRAS et le cancer de la thyroïde.

Malgré cette série d'échecs, le sélumétinib fait toujours l'objet de tests dans différents types de cancers, à la fois en monothérapie et en association avec des médicaments inhibiteurs de point de contrôle.

Néanmoins, le développement d'une résistance s'est révélée être un problème avec les médicaments qui inhibent la MEK et les voies associées. Mais la société essaye de transformer ces échecs en opportunités en s'associant avec des chercheurs de l'Institut Babraham au Royaume-Uni pour tenter de déterminer comment les cellules cancéreuses deviennent résistantes au traitement.

En étudiant la voie de signalisation cellulaire que le sélumétinib était censée perturber, l’équipe commune AZ-Babraham a découvert que les cellules cancéreuses développaient une stratégie de contournement pour éviter les effets du médicament, mais que cette stratégie détruisait les cellules cancéreuses lorsque le médicament n'était plus appliqué.

Les chercheurs ont fait cette découverte en exposant les cellules cancéreuses du côlon humain au sélumétinib pendant plusieurs semaines. Àu bout d'un certain temps, elles sont devenues résistantes au sélumétinib en amplifiant un gène appelé BRAF. Cela leur a permis de maintenir la production de facteurs de croissance.

Mais une fois que le médicament a été retiré, l'amplification de BRAF est devenue un obstacle, activant une voie qui a provoqué le vieillissement (arrêt du cycle cellulaire) rapide des cellules cancéreuses. Apparemment l'amplification n'est pas réversible et les cellules qui n'ont pas cette mutation disposent d'un avantage compétitif sur les cellules cancéreuses.

Les chercheurs ont découvert que ces cellules étaient ensuite sensibles à une seconde attaque de sélumétinib. Ils pensent que leurs découvertes seraient applicables au mélanome et à d'autres cancers, ont-ils déclaré.

Bien que les études in-vitro soient rarement transposables aux êtres vivants, des études chez la souris ont montré que l’administration intermittente pouvait prolonger les effets de réduction de la tumeur du médicament.

Il convient cependant de noter que les souris avaient été l'objet d'une xeno-greffe et donc qu'il ne s'agit pas de souris qui seraient des modèles du cancer cible. Les chercheurs pensent que les connaissances acquises sur la résistance de la résistance devraient éclairer les schémas posologiques à venir.

Ils ont publié leurs conclusions dans la revue Nature Communications.

"Nos résultats fournissent une justification claire pour le traitement intermittent de médicaments, pour retarder ou vaincre la résistance émergente", ont-ils écrit dans l'étude.

Inconvénients des traitements avec des CAR-T personnalisés

Les traitements CAR-T personnalisés pour les leucémies et les lymphomes (cellules T du récepteur antigénique chimérique), ont offert un nouvel espoir aux patients atteints d’une maladie difficile à traiter, mais ces thérapies peuvent provoquer une réaction immunitaire dangereuse appelée syndrome de libération de cytokines (CRS).

Le lymphome à cellules B est une tumeur maligne du système immunitaire humain. Certains cas sont traités avec des cellules immunitaires non cancéreuses qui ont été isolées du patient et génétiquement modifiées. Mais ces cellules CAR-T peuvent provoquer des effets indésirables graves, notamment une défaillance de plusieurs organes.

Le CRS se produit lorsque des cellules immunitaires libèrent un flux de substances (cytokines) dans le sang qui provoque des symptômes tels que fièvre, éruption cutanée, troubles respiratoires et gonflement du cerveau. Étant donné que ces effets secondaires peuvent mettre la vie en danger des patients, de nombreux bénéficiaires de CAR-T doivent être traités en hospitalisation.

Travaux en cours pour remédier à ce problème

Depuis que la FDA a approuvé deux traitements CAR-T en 2017, Kymriah de Novartis et Yescarta de Gilead, les chercheurs en oncologie expérimentent différentes méthodes pour rendre la technologie plus sûre. L’année dernière, Cynata Therapeutics, basée à Melbourne, a annoncé avoir mis au point des cellules souches mésenchymateuses capables de contenir les réactions de CRS. Les scientifiques du Centre de recherche sur le cancer Fred Hutchinson ont identifié des biomarqueurs capables de prédire le CRS et expérimentent différentes variétés et dosages de cellules CAR-T.

Des chercheurs ont mis au point un nouveau type de CAR-T pour éliminer cet effet indésirable. Si-Yi Chen de l’Université de Californie du Sud à Los Angeles et Jun Zhu de l’Hôpital et de l’Institut de cancérologie de l’Université de Pékin à Beijing et leurs collègues ont modifié une partie d’un récepteur situé sur les cellules T et ont montré l’intérêt de cette approche dans une petite étude réalisée sur l’être humain. Bien qu’il soit nécessaire de mener de plus amples investigations, toute étude réalisée sur des êtres humains est à priori plus crédible que les autres types d’études réalisées sur des animaux modèles.

Les 25 participants à l’étude ont reçu une gamme de doses de lymphocytes T, mais aucun des participants n’a signalé d’effets secondaires graves. Sur un sous-groupe de 11 participants ayant reçu une dose particulière de lymphocytes T modifiés, 6 sont entrés en rémission complète.

La recherche de l’USC La recherche de l’USC visait à trouver une molécule CAR (récepteur d’antigène chimérique) plus sûre que celle utilisée dans les deux thérapies CAR-T approuvées par la FDA, qui tuent toutes les deux les cellules cancéreuses portant le CD19. Ils ont travaillé sur une variante de la CAR appelée CD19-BBz (86).

Lorsque les cellules T ont été transduites avec CD19-BBz (86) en laboratoire, elles ont produit des niveaux plus bas de cytokines, tout en maintenant leur capacité à tuer les cellules tumorales CD19, a rapporté l’équipe dirigée par l’USC. Les cellules CAR-T CD19-BBz (86) n’ont pas provoqué de CRS chez la souris.

Les chercheurs ont ensuite testé les cellules à trois doses différentes au cours de l’essai clinique. Les six patients ayant obtenu une rémission ont reçu la dose la plus élevée et cinq d’entre eux étaient toujours indemnes de maladie plus de six mois après avoir reçu les cellules CAR-T. Deux patients supplémentaires dans cette branche de l’essai ont présenté des rémissions partielles. Certains des participants à l’étude ont signalé des effets secondaires bénins, mais aucun n’a nécessité de traitement, selon les auteurs.

«Les toxicités sont actuellement le principal obstacle à l’utilisation de la thérapie CAR-T», a déclaré le principal auteur Si-Yi Chen, MD, Ph.D., professeur à la Keck School of Medicine de l’USC. «J’espère que cette version plus sûre de la thérapie par cellules T CAR pourrait un jour être administrée à des patients en consultation externe. "

Deux études présentées lors de la réunion annuelle de l'AACR en 2019 ont démontré des résultats cliniques encourageants avec deux traitements à base de lymphocytes T avec récepteurs de l'antigène chimériques différents (CAR) chez les patients atteints de tumeurs solides avancées.

La thérapie CAR-T (ou T-CAR) est un type d’immunothérapie dans lequel les cellules T sont extraites du corps du patient et génétiquement modifiées afin qu’elles puissent reconnaître les cellules cancéreuses du patient. Les cellules T modifiées, lorsqu'elles sont réintroduites dans le corps du patient, se multiplient et attaquent les cellules cancéreuses.

Compte tenu du succès des thérapies CAR à base de lymphocytes T pour le traitement des cancers du sang, la prochaine étape la plus attendue sur le terrain est le développement de ce type d'immunothérapie pour les tumeurs solides. La mise au point de thérapies CAR à base de lymphocytes T pour les tumeurs solides a toutefois été difficile et les chercheurs sur le terrain ont échoué à plusieurs reprises. Les défis consistent notamment à trouver la bonne cible pour diriger les cellules T, la capacité à se développer dans un microenvironnement tumoral souvent immunosuppresseur, à générer une réponse antitumorale efficace et à éviter les effets secondaires indésirables.

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La Food and Drug Administration des États-Unis a jusqu'à présent approuvé deux thérapies par cellules T-CAR pour les cancers du sang: tisagenlecleucel (Kymriah) pour le traitement de certains patients atteints de leucémie lymphoblastique aiguë ou de lymphome non hodgkinien (LNH) et axicabtagene ciloleucel (Yescarta) pour le traitement de certains cancers. adultes atteints de LNH.

Thérapie CAR à base de lymphocytes T CAR ciblant la mésothéline pour les patients atteints de maladie pleurale maligne

Dans le cadre d'un essai clinique de phase I, une équipe de chercheurs du Memorial Sloan Kettering Cancer Center a vérifié si les cellules CAR-T qu'ils avaient développées seraient sûres et efficaces chez les patients atteints de maladie pleurale maligne liée à un mésothéliome ou à un cancer du poumon et du sein.

enter image description here Prasad S. Adusumilli, MD

Les cellules CAR-T développées par l'équipe, appelées IcasM28z, ciblent la protéine de surface cellulaire, la mésothéline, qui est exprimée sur la majorité des cellules cancéreuses. L’équipe a également travaillé pour délivrer les cellules CAR-T directement sur le site de la tumeur en utilisant des techniques d’administration régionales. «Si cette approche réussit, aux États-Unis, 2 millions de patients atteints de tumeurs solides exprimant de la mésothéline seront éligibles pour ce traitement», a déclaré Prasad S. Adusumilli, MD, qui a présenté l'étude.

Certaines cellules normales du corps exprimant de très faibles niveaux de mésothéline, il est possible que les cellules CAR-T ciblées par la mésothéline soient toxiques pour elles. Les chercheurs, ont donc intégré un commutateur de sécurité «suicide» Icaspase-9 (caspase-9 inductible) qui peut être activé dans le corps du patient en cas de toxicité inattendue, pour éliminer les cellules CAR-T . Cependant, les investigateurs n'ont pas observé de toxicité majeure avec les doses testées dans cet essai.

En utilisant une procédure de radiologie interventionnelle, les chercheurs ont injecté des cellules CAR T IcasM28z directement dans la cavité pleurale chez 21 patients atteints de maladie pleurale maligne (19 avec un mésothéliome pleural malin, un avec un cancer du poumon métastatique et un avec un cancer du sein métastatique).

Au cours de l'évaluation de 38 semaines, les cellules IcasM28z CAR T se sont révélées persistantes dans le sang périphérique de 13 patients, ce qui a été associé à une réduction de plus de 50% des taux de protéine sérique apparentée à la mésothéline et à une régression de la tumeur par imagerie. études. Un patient atteint de mésothéliome a subi une chirurgie à visée curative suivie d'une radiothérapie à la poitrine.

Dans des études précliniques, les chercheurs ont découvert que, dans les tumeurs de grande taille, les cellules CAR-T étaient épuisées fonctionnellement, même lorsqu'elles résidaient dans la tumeur. Un traitement avec des agents anti-PD-1 pourrait réactiver les cellules CAR T épuisées et éradiquer les tumeurs chez une proportion de souris. Sur la base de cette logique, 14 patients ont ensuite reçu des agents de blocage de points de contrôle anti-PD1. Après un maximum de 21 cycles de traitement avec un agent anti-PD1, deux patients présentaient une réponse métabolique complète à la TEP à 60 et 32 ​​semaines, respectivement, et ces réponses étaient en cours au moment de la notification; cinq patients ont eu une réponse partielle; et quatre avaient une maladie stable.

«La combinaison de stratégies rationnellement développées - telles que la radiologie interventionnelle, le génie génétique des lymphocytes T et de nouveaux agents d'immunothérapie - a donné des résultats encourageants et justifie la poursuite des recherches sur cette approche dans les cancers agressifs résistants au traitement, tels que le mésothéliome, pour lesquels les médicaments actuellement disponibles Les options de traitement ne sont pas optimales », a noté Adusumilli dans un communiqué de presse.

Les immunothérapeutiques qui ciblent les protéines PD-1 ou PD-L1 font partie d'une classe de traitements contre le cancer appelée inhibiteurs immunitaires des points de contrôle. PD-1 est une protéine du point de contrôle immunitaire qui freine la capacité naturelle des cellules immunitaires à combattre le cancer, appelées cellules T, lorsqu'elle est activée par PD-L1 ou PD-L2. En ciblant PD-1 ou PD-L1, ces immunothérapeutiques perturbent le système de freinage, permettant ainsi aux cellules T de remplir leur fonction naturelle et de détruire les cellules cancéreuses.

Il y a six inhibiteurs de points de contrôle immunitaires approuvés par la FDA qui ciblent la PD-1 ou la PD-L1, chacun appartenant à une société biopharmaceutique différente et beaucoup d'autres sont en cours de développement.

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Ces immunothérapies ont explosé dans le domaine du traitement du cancer au cours des cinq dernières années, car ils ont donné des réponses remarquables et durables pour les patients présentant un éventail de plus en plus diversifié de types de cancer.

Avons-nous un excès de médicaments similaires dans ce domaine?

Il pourrait être intéressant de se demander si tous ces inhibiteurs immunitaires des points de contrôle sont des médicaments différents? Bien qu'il existe des différences claires entre ces diférents médicaments, leur activité clinique a tendance à être relativement similaire. Il y a cependant une grande différence entre différentes classes de médicaments, les PD-1 et les PD-L1, il n'y a pas vraiment de différence majeure entre les bloqueurs de PD-1. Un essai clinique entre ces différentes immunothérapies serait le seul moyen de vraiment régler ce problème, même s'il est peu probable qu'un tel essai clinique ait jamais lieu.

Cependant sur le marché, il n'y a pas trop de thérapies ciblées par PD-1 / PD-L1. La concurrence a amélioré l'accès des patients à ce qui s'est révélé être un groupe révolutionnaire de nouveaux traitements du cancer.

Il existe des avantages à avoir plusieurs thérapies similaires, telles que le choix de traitements alternatifs dans le cas où une thérapeutique est en pénurie. Mais il y a des problèmes négatifs potentiels liés à la prise de plusieurs médicaments avec plusieurs études de confirmation. La FDA a été déçue par le manque de collaboration survenu dans le développement de thérapies ciblées PD-1 / PD-L1 en tant que traitement du carcinome à cellules rénales, de multiples essais étant réalisés sans aucune collaboration entre les entreprises.

Pouvons-nous avoir une approche plus harmonisée du développement d'autres biomarqueurs?

Des efforts de collaboration sont en cours pour harmoniser l'utilisation de la charge mutationnelle tumorale en tant que biomarqueur potentiel des thérapies ciblées par PD-1 / PD-L1. L'espace des biomarqueurs est un domaine dans lequel les entreprises pouvaient travailler ensemble, car les patients, les médecins et les entreprises auraient tous intérêt à disposer d'un test uniforme pour mesurer le biomarqueur.

Pour relever ce défi, il existe un désir de comprendre la comparabilité des tests et/ou de normaliser les caractéristiques de performances analytiques et cliniques supportant les revendications partagées entre les dispositifs de diagnostic associés.

Les pathologistes et les oncologues ont également besoin de clarté sur la façon d’interpréter les résultats des tests afin d’informer les patients sur les options de traitement en aval.

La proposition de plan directeur "Blueprint" élaborée en 2015 par quatre sociétés (Bristol-Myers Squibb, Merck, AstraZeneca et Genentech.) et par deux sociétés de diagnostic (Agilent Technologies Inc./Dako Corp. et Roche / Ventana Medical Systems Inc.). L'objectif de la proposition était de caractériser la performance des différents tests de diagnostic compagnon PD-1 / PD-L1 pour le cancer du poumon non à petites cellules.

Environ 80% des cancers du poumon sont des cancers du poumon non à petites cellules (CPNPC/NSCLC) et environ 15 à 20% de ces cellules sont porteuses de mutations activant le récepteur du facteur de croissance épidermique (EGFR).

Le traitement du CPNPC mutant EGFR s'est considérablement amélioré avec l'introduction d'inhibiteurs de la tyrosine kinase (ITK) de l'EGFR. Plusieurs ITK ciblant ce récepteur ont été développés, y compris les ITK EGFR de première génération, gefitinib (Iressa) et erlotinib (Tarceva).

Bien que les patients atteints de CPNPC mutés par l'EGFR tirent des avantages substantiels des ITK de l'EGFR, leur maladie a tendance à évoluer en l'espace d'un an parce que les tumeurs développent finalement une résistance aux traitements.

Les TKI EGFR de deuxième génération comprennent l'afatinib (Gilotrif) et le dacomitinib (Vizimpro), ainsi que le nératinib et les TKI EGFR de troisième génération, y compris l'osimertinib (Tagrisso), et les traitements thérapeutiques expérimentaux comme l'olmutinib et le nazartinib.

Les mutations d'EGFR activant les plus fréquentes dans le CPNPC incluent la délétion de l'exon 19 et L858R. Les patients dont les tumeurs hébergent ces mutations activant l'EGFR sont traités avec des ITK de l'EGFR de première génération. Bien que la plupart des patients aient initialement réagi à ces traitements, plus de 60% d’entre eux développent une résistance en acquérant la mutation ponctuelle «gatekeeper», T790M.

Des inhibiteurs de troisième génération, tels que l'osimertinib, ont été développés pour cibler les mutations de type T790M et pour être actifs contre la suppression de l'exon 19 d'origine et le L858R. Cependant, les patients développent également une résistance à ce traitement, par le biais de mécanismes de pontage alternatifs, comme décrit dans le tableau ci-dessous.

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Le traitement ciblé des patients atteints de cancer du poumon porteurs de mutations de l'EGFR consistait uniquement en monothérapie avec divers inhibiteurs de la tyrosine kinase de l'EGFR, même si nous savons depuis plus de 10 ans qu'une partie des cancers résistant aux ITK de l'EGFR résultent de l'activation de la voie de dérivation MET.

Une résistance acquise par amplification du MET en tant que voie de dérivation est observée chez environ 5 à 10% des patients dont la maladie progresse après un traitement par des ITK de EGFR de première ou de deuxième génération et chez environ 25% de ceux dont la maladie progresse après un traitement par TKI de l'EGFR de troisième génération. La résistance induite par le MET confère un comportement plus agressif aux cancers avec EGFR mutants.

Combinaison d'osimertinib et de savolitinib

Une association d'osimertinib et du savolitinib, inhibiteur de MET étudié, a été testée chez sur une première cohorte de patients atteints d'un cancer du poumon mutant avec EGFR présentant une résistance acquise induite par une amplification de MET après un traitement par une ITK de EGFR de première ou de deuxième génération. Les tumeurs des patients étaient également négatives pour la mutation T790M.

Dans la deuxième cohorte, la même association a été testée chez des patients atteints d'un cancer du poumon mutant avec EGFR et présentant une résistance acquise induite par une amplification du métabolisme MET après un traitement par osimertinib ou un autre TKI expérimental de troisième génération de l'EGFR.

Le but cherché à travers l’étude des patients ayant reçu des ITK EGFR de première et deuxième génération antérieurs et de ceux ayant déjà reçu des ITK EGFR de troisième génération antérieurs dans deux cohortes distinctes était de fournir des évaluations plus précises de l’activité du traitement combiné dans ces deux groupes distincts de patients.

Pour la cohorte de patients ayant déjà reçu une ITK d'EGFR de première ou de deuxième génération, le traitement par l'association osimertinib-savolitinib couvre à la fois la mutation de résistance dominante actuelle (basé sur l'amplification MET) et une mutation de résistance future vraisemblable (basé sur T790m). "Dans cette branche, nous avons émis l'hypothèse que le taux de réponse serait élevé", a déclaré Sequist lors d'une interview.

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Par contre, dans la cohorte de patients ayant déjà reçu des ITK EGFR de troisième génération (osimertinib ou l’un des autres ITK expérimentaux EGFR de 3ème génération), leur cancer a probablement acquis une résistance via T790M après un traitement par génération EGFR TKI, et à la suite du traitement avec une TFR EGFR de troisième génération couvrant le T790M, une deuxième mutation entraînée par une amplification du MET est apparue, ce qui a permis de distinguer leur maladie de celle de la première cohorte.

Dans la cohorte de 46 patients ayant déjà reçu une ITK d'EGFR de première ou de deuxième génération, le traitement à l'osimertinib associé au savolitinib a donné un taux de réponse objective (RRO) de 52%, avec 24 réponses partielles (PR). La durée médiane de réponse (DOR) était de 7,1 mois.

Dans la cohorte de 48 patients ayant déjà reçu une ITK d'EGFR de troisième génération, le traitement à l'osimertinib associé au savolitinib a donné un RRO de 28%, avec 12 PR. Le DOR médian était de 9,7 mois.

"Cette découverte illustre l'intérêt d'une sélection minutieuse des patients dans les études de thérapies ciblées", a déclaré Sequist, ajoutant: "Ces réponses cliniquement significatives démontrent également que, à mesure que différentes mutations de résistance hétérogènes apparaissent, elles peuvent à leur tour être contrôlées. en adaptant la thérapie. "