TEMA DEL MES ON-LINE LA MEDICINA … · Médico internista y digestólogo. Jefe del Servicio de...

TEMADEL MESON-LINE

N.o 33, Noviembre de 2008ISSN: 1886-1601

LA MEDICINAINDIVIDUALIZADA:

LA FARMACOGENÓMICAEN CÁNCER

Jesús García-Foncillas y Eva Bandrés

TEMADEL MESON-LINE

N.o 33, Noviembre de 2008

Consejo AsesorDr. Francesc Abel i FabreDirector del Instituto Borja de Bioética (Barcelona)

Prof. Carlos Ballús PascualCatedrático de Psiquiatría. Profesor Emérito de laUniversidad de Barcelona

Prof. Ramón Bayés SopenaCatedrático de Psicología. Profesor Emérito de laUniversidad Autónoma de Barcelona

Prof. Edelmira Domènech LlaberiaCatedrática de Psicología. Departamento de Psicologíade la Salud y Psicología Social. Universidad Autónomade Barcelona

Prof. Sergio Erill SáezCatedrático de Farmacología. Director de la FundaciónDr. Antonio Esteve. Barcelona

Dr. Francisco Ferrer RuscalledaMédico internista y digestólogo. Jefe del Servicio deMedicina Interna del Hospital de la Cruz Roja deBarcelona. Miembro de la Junta de Govern del ColegioOficial de Médicos de Barcelona

Dr. Pere GascónDirector del Servicio de Oncología Médica yCoordinador Científico del Instituto Clínico deEnfermedades Hemato-Oncológicas del Hospital Clínicde Barcelona

Dr. Albert JovellMédico. Director General de la Fundación BibliotecaJosep Laporte. Barcelona. Presidente del Foro Españolde Pacientes

Prof. Abel MarinéCatedrático de Nutrición y Bromatología. Facultad deFarmacia. Universidad de Barcelona

Prof. Jaume Puig-JunoyCatedrático en el Departamento de Economía yEmpresa de la Universidad Pompeu i Fabra. Miembrodel Centre de Recerca en Ecomía i Salut de laUniversitat Pompeu i Fabra de Barcelona

Prof. Ramón Pujol FarriolsExperto en Educación Médica. Servicio de MedicinaInterna. Hospital Universitario de Bellvitge. L’Hospitaletde Llobregat (Barcelona)

Prof. Celestino Rey-Joly BarrosoCatedrático de Medicina. Universidad Autónoma deBarcelona. Hospital General Universitario GermansTrías i Pujol. Badalona

Prof. Oriol Romaní AlfonsoDepartament d’Antropologia, Filosofia i Treball Social.Universitat Rovira i Virgili. Tarragona

Prof. Carmen Tomás-Valiente LanuzaProfesora Titular de Derecho Penal. Facultad deDerecho de la Universidad de Valencia

Dra. Anna Veiga LluchDirectora del Banco de Células Madre. Centro deMedicina Regenerativa de Barcelona

Director

Prof. Mario Foz SalaCatedrático de Medicina. Profesor Emérito de la Universidad Autónoma de Barcelona

El Dr. Jesús García-Foncillas y la Dra. EvaBandrés nos presentan en su artículo Lamedicina individiualizada: la farmacogenómi-ca en cáncer un mundo fascinante que tansólo hace 10 años nos hubiera parecido puraciencia ficción. Si bien es cierto que la cienciava evolucionando a su ritmo y que, por másque queramos, los descubrimientos, los gran-des hallazgos, ocurren a saltos y sin previoaviso, no por ello lo alcanzado hasta ahoradeja de sorprendernos y, lo que es más impor-tante, sigue sorprendiéndonos. Desde el des-cubrimiento de la doble hélice del ADN a lasecuenciación del genoma humano, a la medi-cina individualizada y a los fármacos de diseñohan pasado cincuenta años. Nunca en la histo-ria de la ciencia moderna se había avanzadotan rápidamente.Tal como comentan los autores, los genes nohan cambiado mucho a lo largo de la evolucióny así, estudiando genes de organismos muypoco desarrollados como por ejemplo los de lamosca del vinagre, la Drosophila melanogas-ter, o los del gusano Caenorabditis elegans,podemos identificar genes importantísimosque tienen su equivalente en el ser humano ycon ello dar un paso de gigante en biomedici-na: identificar el gen de la longevidad, el gen dela memoria, el gen de la reparación tisular, losgenes origen de una extremidad, y así otros.Estamos pues frente a una revolución del

conocimiento que justo acaba de empezar.Hay un hecho a tener en cuenta: la investiga-ción, los avances en los conocimientos sesuceden a todos los niveles. Al igual que seavanza en biomedicina, se avanza en sistemaselectrónicos-cibernéticos y se avanza en físi-ca. Con ello quiero decir que la gran cantidadde información que se genera cada día a esca-la mundial sería imposible de analizar, de orde-nar, de no disponer de las actuales herramien-tas informáticas con su casi infinita capacidadde memoria. Un buen ejemplo de ello son losmicroarray, una pequeña superficie del tama-ño de la pantalla de un teléfono móvil que pue-de albergar 5.000-10.000 genes pegadoscada uno a una celdilla. Los miles de genes deun tumor se aparearán con de la celdilla si sereconocen. El resultado es una foto con milesde puntos rojos y verdes. El ordenador nosdirá qué genes están muy representa-dos/expresados en un tumor, poco represen-tados o no representados. La información quenos proporcionará el ordenador será la firmagenética de un tumor en particular. Así podre-mos comparar tumores con tumores y con sustejidos sanos colindantes en la anatomíahumana.Un ejemplo de su gran poder informativo y quenos dará una foto de cuál va a ser el fututo delcáncer desde el punto de vista genómico lotenemos en el cáncer de mama. Imaginemos

COMENTARIOEDITORIAL

Pere GascónJefe de Servicio de Oncología Médica. Instituto Clínico

de Enfermedades Hemato-Oncológicas (ICMHO). Hospital Clínic. Barcelona.

que tenemos 4 biopsias de 4 pacientes concáncer de mama. Cien patólogos las miran almicroscopio y deciden por amplia mayoría quelos 4 tumores son muy parecidos. Los oncólo-gos los trataríamos, pues, de forma parecida.Sin embargo, las firmas genéticas de las 4biopsias de los 4 cánceres nos indican que los4 son distintos genéticamente: uno tiene muybuen pronóstico y por tanto posiblemente nosería necesario establecer tratamiento quimio-terápico; otro tiene un pronóstico menos favo-rable, un tercero todavía menos favorable y uncuarto un pronóstico totalmente desfavorable,y en él posiblemente deberemos aconsejaralgún tipo de tratamiento experimental. Estarevolución en medicina gracias a la genómica ya los nuevos ordenadores nos permitirá unanueva clasificación de los tumores, una mejorselección de nuestros pacientes y la elecciónde los fármacos más adecuados para cada unode ellos.Más de veinticinco años de investigacionesen biología molecular, desde el descubrimien-to del primer oncogén a la actualidad, hanpermitido identificar moléculas en la célulacancerosa asociadas al proceso tumoral.Esto ha permitido al mundo académico y a laindustria farmacéutica generar una cantidadenorme de nuevos fármacos diseñados con-tra estas nuevas moléculas. Este es el funda-mento de la llamada terapia anti-diana o de

tratamientos a la carta. Ya en el momentoactual y más en el futuro, diseñaremos trata-mientos en función de qué molécula aberran-te posee esta o aquella célula cancerosa.Con ello conseguiremos no ya tratamientos ala carta sino -y esta es la esperanza- trata-mientos más efectivos y menos tóxicos.También, y gracias a los polimorfismos huma-nos (SNPs), podremos identificar quépaciente responderá o no a un fármaco enparticular. Con ello conseguiremos identificara quienes responden a un determinado fár-maco y a los que no, y con ello evitaremostoxicidades innecesarias y pérdidas de tiem-po cruciales, a la vez que ahorraremos recur-sos económicos por cuanto haremos un usoracional de los fármacos.Vivimos tiempos apasionantes, como seextrae del artículo de García-Foncillas y Ban-drés. Vivimos una verdadera revolución tecno-lógica y conceptual. La presión social y la denuestros pacientes es tal que los grandesavances científicos muchas veces quedan dilui-dos por el hecho de que todavía no curamosciertos o muchos tipos de cáncer. Si bien estoes en cierta manera correcto, el avance en lostratamientos y en las respuestas ha sidoespectacular en los últimos años. Lo que sípodemos anunciar es que la medicina persona-lizada es ya un hecho.

CURRICULUM VITAE

Formación y títulos académicos• Licenciado en Medicina por la Universidad de Zaragoza,

• Realizó la especialidad en Oncología Médica y el doctorado en la Clínica Universitaria de Navarra.• Completó su formación con diversas estancias en centros extranjeros como el MIT de Boston,

la Unidad de Citometria de la Universidad de Nebraska y el M.D. Anderson Cancer Center de Houston.

Actividad profesional• Actualmente es Director del Departamento de Oncología y Radioterapia de la Clínica Universitaria

de Navarra.• Durante su trayectoria profesional ha dirigido el laboratorio de Oncología y actualmente coordina

la Unidad de Genética Clínica de la Clínica Universitaria.• Desde septiembre de 2004 está al frente del laboratorio de Farmacogenómica del cáncer del CIMA

de la Universidad de Navarra.• Es profesor de Oncología de la Facultad de Medicina y del Máster de Biotecnología del Consejo Superior

de Investigaciones Científicas.• Coordinador del Programa de Genómica y Proteómica de la Red Nacional de Centros de Cáncer.• Coordinador del Program de Biotecnología para el VI Programa Marco de la Comisión Europea.

Actividad investigadora• Su actividad científica y de investigación está dirigida a la aplicación de la investigación básica al ámbito

clínico en el tratamiento y diagnóstico del cáncer.• Ha participado en diferentes proyectos de investigación subvencionados por agencias nacionales

e internacionales.

Cargos institucionales• Presidente del X Congreso Nacional de la Asociación Española de Investigación en Cáncer.

• Vocal de la Junta Directiva del Grupo Español de Cáncer Hereditario y de la Junta Directiva de la FederaciónEspañola de Sociedades de Oncología (FESEO).

• Consultor del Steering Committee de Farmacogenómica de la Agencia Europea del Medicamento y miembrode la Comisión de Biotecnología de la Unión Europea.

• Desde 1998 es académico correspondiente de la Real Academia de Medicina de Zaragoza y desde 2006Miembro Honorario de la Sociedad Mexicana de Oncología y de la Asociación Latinoamericana de Oncología.

• Actualmente es el Vicepresidente de la Comisión Nacional de Oncología Médica del Consejo deEspecialidades del Ministerio de Sanidad y Consumo y miembro del Comité Científico de múltiples fundaciones

y asociaciones dirigidas a la investigación clínica y aplicada en cáncer.

Publicaciones• Hasta la fecha ha publicado más de cincuenta artículos de investigación en revistas nacionales

y sobre todo internacionales de primer nivel.• Es Editor-in-Chief de la obra Genetic Diagnosis in Cancer, publicada por la European Biological Research Foundation.

• Es autor de diferentes capítulos de libros.

Jesús García-Foncillas López

CURRICULUM VITAE

Formación y títulos académicos• Licenciada en Biología por la Universidad de Navarra en 1994.

• Realizó la residencia como B.I.R. en el servicio de Inmunología de la Clínica Universitaria de Navarra.• En el año 2000 obtuvo el grado de doctor en este mismo departamento con un estudio sobre el papel

de los linfocitos T CD57+ en la patogenia de la LLC-B.

Actividad profesional• Tras su formación se incorporó al Laboratorio de Biotecnología de la Clínica Universitaria de Navarra

dirigido por el Dr. García-Foncillas.• Durante los años 2002-2004 recibió una beca del Fondo de Investigación Sanitaria para la ampliación

de estudios dirigida a profesionales sanitarios que han finalizado el periodo de formación sanitaria.• Desde septiembre de 2004 está contratada como Colaborador de Investigación en el Laboratorio

de Farmacogenómica, Area de Oncología, del CIMA.

Actividad investigadora• Su principal interés científico se centra en la identificación de marcadores moleculares asociados

a respuesta y pronóstico en tumores gatrointestinales, en especial en cáncer de colon.

Eva Bandrés

Una ciencia mejor es el camino hacia la medicinapersonalizada. Parece que éste es el momentojusto para que los médicos aporten unaperspectiva “biológica” y se hagan máspartícipes de las controversias, los debates y lasdiscusiones suscitados en torno a la medicinapersonalizada. Éste es un campo, no obstante,compartido con los bioestadísticos, losinvestigadores y otros, expertos en lasmetodologías de medición/estimación y en eldiagnóstico/progresión de la enfermedad,respectivamente. La medicina personalizadasupone verdaderamente un esfuerzomultidisciplinario. En concreto, hay muchasoportunidades de utilizar los principiosfundamentales de la medicina clínica (p. ej.,dosis-exposición-respuesta) para abordar laspreocupaciones y las incertidumbres que rodeana las asociaciones entre genes, variantesgenéticas (p. ej., biomarcadores), yobservaciones clínicas, y para proporcionar unmodelo de trabajo biológico, mecanicístico ycuantitativo que sea útil para las futuras tomas dedecisión en el campo de la farmacogenética.Entre otras cuestiones, existe la necesidad de

reexaminar cuidadosamente la calidad y lasventajas de los estudios observacionales derelación entre genes. La idea de que todas laspruebas de asociaciones farmacogenéticasconcluyentes necesarias para la prescripciónmédica (es decir, certeza empírica) se obtendrána partir de ensayos clínicos aleatorios porrazones de coste y tiempo, no es práctica.También es ingenuo pensar que los estudiosobservacionales asociativos y los modelosmatemáticos (es decir, certeza causal)convencerán por sí solos a los médicos de quehagan uso de la farmacogenética para tratar asus pacientes. Los médicos pueden abordarmejor la falta de fiabilidad percibida respecto alos modelos y a los estudios asociativosaportando datos cuantitativos en forma demodelos fármaco-enfermedad que puedan: 1)determinar la fuerza de la evidencia de replicacióna partir de estudios genéticos asociativos, y 2)hacer frente a las incertidumbres respecto a losestudios genéticos asociativos proporcionandolas probabilidades operativas para las decisionesclínicas, como la selección de la prescripción ylos resultados clínicos previstos.

LA MEDICINA INDIVIDUALIZADA: LA FARMACOGENÓMICA EN CÁNCER

RESUMEN

Personalized medicine: cancer addressfrom pharmacogenomics

Better science is the way to personalizedmedicine. It seems like the right time forclinicians to bring a "biological" perspective tothe table and to become more engaged in thecontroversies, debates, and discussions aroundpersonalized medicine. This is their domain,albeit a shared domain, with biostatisticians,researchers, and others who are experts inmeasurement/estimation methodologies anddisease diagnosis/progression, respectively.Personalized medicine is truly a multidisciplinaryeffort. In particular, there are numerousopportunities to utilize the core principles ofclinical medicine (e.g.,dose–exposure–response) to address theconcerns and uncertainties surrounding theassociations between genes, genetic variants(e.g., biomarkers), and clinical observations,and to provide a biological, mechanistic,quantitative, and model-based framework todeal with future decision-making inpharmacogenetics. Among other issues, there

is a need to thoughtfully reexamine the qualityand merits of observational gene associationstudies. It is impractical to think that all of theneeded conclusive evidence ofpharmacogenetic associations for drug dosingdecisions (i.e., empirical certainty) will comefrom RCT because of the cost and timeinvolved. It is also naïve to think thatobservational association studies andmathematical models (i.e., causal certainty)alone will convince those in clinical practice toutilize pharmacogenetics in patient care.Clinicians can better address the perceivedunreliability of association studies andbelievability of models by bringing quantitationto the table in the form of drug–disease modelsthat can (1) assess the strength of evidence ofreplication from genetic association studies,and (2) address uncertainties around geneticassociation studies by providing operationalprobabilities for clinical decisions such as doseselection and expected clinical outcomes.

SUMMARY

HUMANITAS Humanidades Médicas, Tema del mes on-line - N.o 33, Noviembre 2008 11

TEMADEL MESON-LINE

INTRODUCCIÓN

Hace más de 50 años que Watson y Crick des-cubrieron la estructura del ADN (ácido desoxi-rribonucleico) y más de 5 años de la publicacióndel genoma humano. Desde entonces y graciasal progreso de la tecnología se han dado pasoshacia la aplicación de estos conocimientos en lapráctica clínica, primero como expectativas ydespués como realidades que ayudan al controly tratamiento de las enfermedades en general.

Durante la segunda mitad del siglo pasadohemos asistido al nacimiento y al espectaculardesarrollo de la biología molecular. Así, hemosconocido la naturaleza del material genético.Experimentos clave realizados a finales de los40 y principios de los 50 indicaron, por tanto,que el material genético es el ácido nucleico:DNA o RNA y no las proteínas como se pensa-ba durante la primera mitad del siglo. Además,en 1953 Watson y Crick determinaron que elDNA está en forma de doble hélice, lo que sugi-rió un mecanismo para su duplicación. Tambiénse han conocido los mecanismos básicos decontrol de la expresión genética y se ha desci-frado la clave genética, es decir, cómo unasecuencia de cuatro elementos, los nucleótidos,se leen para dar lugar a otra secuencia de 20elementos, que son los aminoácidos que formanlas proteínas. Por otra parte, se han puesto lasbases para el desarrollo de la biotecnología. Lascontribuciones de la biotecnología a la humani-

dad son muchas y muy importantes. Así, en elsector farmacéutico, se han conseguido produc-tos más seguros y más baratos: insulina, hor-mona del crecimiento, interferones, interleuci-nas, vacunas, etc. En el sector medioambiental,se han obtenido nuevas bacterias modificadaspara biodegradar compuestos que no eran bio-degradados por las bacterias existentes. Enagricultura se han conseguido plantas transgé-nicas resistentes a insectos, a virus, a la salini-dad del suelo, etc. En este cambio de siglo y demilenio hemos asistido a un acontecimientocientífico de enorme importancia: el conoci-miento de la secuencia del genoma humano consus 3.200 millones de nucleótidos distribuidosen los 23 pares de cromosomas que constituyennuestra dotación genética. La secuencia delgenoma humano contiene la clave genética pre-sente en cada una de las diez trillones de célu-las que existen en cada persona. Es la informa-ción necesaria para crear un ser humano, y queinfluye en nuestro comportamiento y en nues-tras mentes. También nos indicará nuevos enfo-ques para combatir enfermedades.

SECUENCIACIÓN DEL GENOMA

En 1988, el Consejo Nacional de Investigaciónde Estados Unidos nombró un comité para ini-ciar el proyecto de secuenciación del genomahumano, recomendando también que se

LA MEDICINA INDIVIDUALIZADA: LA FARMACOGENÓMICA

EN CÁNCERJESÚS GARCÍA-FONCILLAS Y EVA BANDRÉS

Laboratorio de Farmacogenómica, Centro de Investigación Médica Aplicada,

Universidad de Navarra.

secuenciasen otros genomas como los de bacte-rias, levaduras, gusanos, moscas y ratones, asícomo el desarrollo de la tecnología necesariapara la consecución de estos objetivos. Por otraparte, se hacía hincapié en la investigación res-pecto a las implicaciones éticas, legales y socia-les derivadas del conocimiento de la secuenciadel genoma humano.

A finales de 1990 se estableció un consorciopúblico para determinar la secuencia del geno-ma humano, que implicaba a 20 laboratorios ycientos de investigadores de los Estados Uni-dos, el Reino Unido, Japón, Francia, Alemania yChina. El 15 de febrero del año 2001, dicho con-sorcio publicaba en la revista Nature un borra-dor de la secuencia del genoma humano queestá disponible gratuitamente para toda lahumanidad. Simultáneamente, se publicaba elmismo día en la revista Science por la compañíaamericana Celera Genomics otro borrador de lasecuencia del genoma humano.

En el último cuarto del siglo XX y en los pri-meros años de este siglo hemos conocido lasecuencia completa de numerosos virus, bacte-rias, un hongo (la levadura de cerveza Saccha-romyces cerevisiae), la planta Arabidopsis tha-liana y dos variedades de arroz, varios animales(la mosca del vinagre Drosophila melanogaster,el gusano Caenorabditis elegans, el pez fugu, elpollo, el ratón, la rata y el chimpancé), y se hanpublicado secuencias de gran importancia desdeel punto de vista de la medicina: la del parásitoPlasmodium falciparum, causante de la malaria,y la del mosquito Anopheles gambiae, cuyapicadura transmite esta enfermedad. El conoci-miento de las secuencias de los genomas delparásito y del mosquito abre la puerta a nuevostratamientos contra la enfermedad y al desarro-llo de nuevas técnicas para controlar a los mos-quitos transmisores de la misma. Muy reciente-mente se han secuenciado los genomas de tresparásitos que provocan tres graves dolencias:Tripanosoma brucei, que provoca la enfermedaddel sueño, Trypanosoma cruzi, que provoca laenfermedad de Chagas y Leishmania major, quecausa la leishmaniasis. Estas afecciones causanla enfermedad y la muerte de millones de perso-

nas en el mundo. Esta nueva información gené-tica es esencial no sólo para conocer la biologíay la evolución de estos tres parásitos, sino tam-bién para intentar desarrollar nuevos medica-mentos y vacunas contra las enfermedades queprovocan.

Un dato que ha resultado ser una sorpresaen la secuencia del genoma humano es elnúmero de genes relativamente bajo (unos25.000) comparado con el de otros genomassecuenciados: 6.000 en la levadura de cervezaSaccharomyces cerevisae, 14.200 en la moscadel vinagre Drosophila melanogaster, 19.100en el gusano Caenorhabditis elegans y 26.000en la planta Arabidopsis thaliana. Lo que pare-ce claro es que cada gen en el genoma humanopuede codificar a unas cinco proteínas distintasdebido al sistema de procesamiento alternativoque tiene lugar en el RNA mensajero. Por elcontrario, los organismos mencionados antestienen un grado de procesamiento considera-blemente menor.

¿Qué hemos aprendido de la secuenciacióndel genoma humano? Que solamente un 1,5%,es decir, 48 millones de nucleótidos de un totalde 3.200 millones, son genes que codifican aproteínas. La mayor parte del DNA es lo que seha llamado DNA basura (junk DNA), aunque demomento se desconoce si esta enorme cantidadde DNA basura tiene asignada alguna función.

Una pregunta importante es ¿de dónde vie-nen nuestros genes? La mayor parte de ellos deun pasado lejano desde el punto de vista evolu-tivo. Las funciones celulares más elementales,tales como el metabolismo básico, la transcrip-ción del DNA en RNA, la traducción del RNA enproteínas, o la replicación del DNA, evoluciona-ron sólo una vez y han permanecido muy esta-bles desde la evolución de los organismos uni-celulares como las levaduras y las bacterias.Ello llevó al Premio Nobel Jacques Monod, adecir: “lo que es verdadero para E. coli es ver-dadero para el elefante”. Por supuesto, se tratade una simplificación, pero en una buena parteesa afirmación es cierta.

Un genoma cuya secuencia se ha publicadorecientemente es el del chimpancé. Los datos

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JESÚS GARCÍA-FONCILLAS Y EVA BANDRÉS – LA MEDICINA INDIVIDUALIZADA: LA FARMACOGENÓMICA EN CÁNCER

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indican que la diferencia genética entre el chim-pancé y el ser humano es de tan solo el 1%.Muchos investigadores dudan de que una com-paración de la secuencia del ser humano y delchimpancé nos vaya a revelar los mecanismosque determinan la capacidad de hablar, la capa-cidad de razonamiento abstracto, etc. Pareceprobable que estas características y capacidadeshayan surgido de pequeños cambios, por ejem-plo, en la regulación génica, que no son aparen-tes a la simple inspección de la secuencia de losgenomas y que requerirá mucho más trabajocon el estudio de lo que se ha llamado proteómi-ca, es decir, determinar las proteínas codificadaspor los distintos genes así como la función delas mismas.

Otro dato interesante que se ha revelado dela comparación de las secuencias del genomadel gusano y del ser humano es que aproxima-damente un 36% del genoma del gusano, unos7.000 genes, son esencialmente los mismos quelos de los humanos y los de otros organismos, yson los que contienen las instrucciones paraejecutar los procesos más básicos de la célula ydel desarrollo del organismo. Por otra parte, lacomparación de los genes de la mosca Droso-phila con 300 genes humanos asociados aenfermedades ha indicado que unos 120 genesde la mosca están relacionados con dichosgenes humanos.

Otro tema que nos interesa a todos es el delenvejecimiento. Se han identificado mutacionesde un gen en la mosca que hacen que ésta vivamás de 100 días en lugar de los 60 a 80 quevive normalmente. En el ser humano existe ungen similar. También se ha encontrado un genen el gusano Caenorhabditis cuya desactivaciónhace que el gusano viva tres veces más de lonormal. Otro factor importante en el envejeci-miento son los telómeros y la telomerasa. En lascélulas somáticas normales los cromosomas seacortan en cada división celular, lo que no es unproblema inmediato, ya que cada cromosomatermina en un telómero, una estructura muyredundante que contiene miles de copias de unasecuencia de DNA de 6 nucleótidos. Por el con-trario, en las células germinales “inmortales”,

que expresan telomerasa, no se acorta su DNAdurante la división celular. Sin embargo, lascélulas somáticas normales que mediante técni-cas de biotecnología expresan telomerasa rom-pen la barrera de la senescencia. Así, célulasque normalmente envejecerían después de 50-55 divisiones, se pueden dividir más de 100veces y permanecen “jóvenes”.

De la capacidad de aumentar la duración dela vida de las células sanas de una persona sederivan varias aplicaciones terapéuticas muyimportantes. Así por ejemplo, la obtención decélulas de la piel rejuvenecidas para tratar laulceración crónica de la piel; o células epitelialesde pigmento de retina para tratar la degenera-ción macular. Por otra parte, puesto que el 86%de los cánceres expresan telomerasa, se estándesarrollando fármacos que inhiban dicha pro-teína.

Una pregunta de un enorme interés es enqué se diferencian entre sí los genomas de cadapersona. El Proyecto Genoma Humano ha des-cifrado los genomas de cinco personas, tresmujeres y dos hombres, entre los cuales hay unasiático, un hispano, un afroamericano y unblanco europeo. De acuerdo con los datos obte-nidos, no es posible distinguir una etnia de otraa partir del análisis del genoma. Se calcula queel genoma de dos personas sólo se diferenciaen un 0,1% y es esa cantidad tan pequeña laque hace único a cada individuo. Los sereshumanos difieren entre sí en aproximadamen-te un nucleótido de cada mil. Esto es lo que seconoce como polimorfismos de un solo nucleó-tido (single nucleotide polymorphisms o SNPs).Si tenemos en cuenta los 3.200 millones denucleótidos que hay en el genoma humano,esto se traduce en un total de 3,2 millones deSNPs.

Los SNPs son marcadores que pueden permi-tir descubrir la base genética de muchas enfer-medades. También pueden proporcionarnosinformación respecto a la respuesta de cada per-sona a las medicinas, lo que es importante paramejorar la especificidad de los medicamentos.Adicionalmente, el análisis de los SNPs puededarnos la clave de la base genética de nuestras



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capacidades personales, como la capacidad paralas matemáticas, la memoria, la coordinaciónfísica, o la creatividad.

GENOMA Y SALUD HUMANA

Variaciones en las secuencias del genoma mar-can las diferencias en nuestra susceptibilidad a,o protección de, toda clase de enfermedades, enla edad de aparición y gravedad de la enferme-dad, y en el modo en el que nuestros organis-mos responden al tratamiento. Comparando lospatrones y frecuencias de SNPs en pacientes ycontroles, se podrá identificar qué SNPs estánasociados con qué enfermedades. Esta investi-gación nos traerá la medicina genética, que alte-rará muchos aspectos de la medicina.

Resulta evidente que no todos los medica-mentos son igualmente eficaces en todos lospacientes ni tienen el mismo perfil de seguridad.Los costes humanos, sanitarios y económicosde esta desigual eficacia y de las reaccionesadversas medicamentosas son muy cuantiosos,y tienen impacto a todos los niveles: en lospacientes que los sufren, en los laboratorios quedesarrollan nuevos fármacos, y en los gestoressanitarios que han de administrar presupuestossiempre limitados. Los éxitos cosechadosmediante la combinación de terapias dirigidas ypruebas diagnósticas en enfermedades comple-jas como el cáncer muestran el camino a seguir,e ilustran los numerosos beneficios que podránderivarse de la introducción generalizada deeste tipo de abordajes en la práctica clínica habi-tual. Huelga decir que no estamos hablando deuna panacea, ni de un nuevo abordaje quearrinconará por obsoletos a los ya existentes,sino de un conjunto de herramientas muy pode-rosas de prevención, diagnóstico y tratamientoque complementarán a las que ya se encuentrana disposición del clínico.

Recientemente se ha acuñado el términoMedicina Individualizada que se sustenta en lallamada investigación traslacional, es decir, enla transferencia del conocimiento generado porla investigación básica y la investigación clínica

hasta el entorno asistencial. El pasado siglo XXse ha caracterizado por el desarrollo de un grannúmero de terapias contra las principales enfer-medades que afectan a nuestra sociedad: infec-ciones, enfermedades cardiovasculares, cáncer1

y trastornos mentales. Sin embargo, muchos delos fármacos utilizados con frecuencia no soncapaces de curar al individuo y además en oca-siones pueden provocar importantes efectosadversos.

En la actuación terapéutica frente a unaenfermedad es evidente la variabilidad interin-dividual de la respuesta. Dicha variabilidad vaintrínsecamente ligada a las característicasgenéticas del sujeto y está modulada por facto-res fisiológicos, patológicos y ambientales. Así,una particular dotación genética del sujeto sub-yace tanto en los factores farmacocinéticos,determinantes de la concentración del fármacoen su lugar de acción, como en los factores far-macodinámicos, acción específica del fármaco,ligados a la manifestación propia de la enferme-dad y a las reacciones adversas. La farmacolo-gía del futuro pretende realizar una terapia indi-vidualizada monitorizando el cociente riesgofrente a beneficio, es decir, determinar el fárma-co óptimo y la dosis apropiada para cada indivi-duo, consiguiendo un mayor efecto terapéuticoy minimizando el riesgo de reacciones adversas.Las nuevas tecnologías, que ayudan a compren-der el papel de los genes en las enfermedades,están revolucionando los procesos de descubri-miento y desarrollo de nuevos medicamentos, yofrecen considerables oportunidades a la indus-tria para reducir tiempos, costes y riesgos. Esta-mos a punto de asistir al nacimiento de los“medicamentos personalizados” o particularespara distintos estratos de pacientes clasificadossegún sus características genéticas2.

LA FARMACOGENÓMICA

La farmacogenómica es una nueva disciplinaque engloba tanto a la farmacología como a lagenética. El descubrimiento de las variantesgenéticas de los individuos que influyen en el



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efecto de los fármacos permitirá el desarrollo denuevos procedimientos diagnósticos y produc-tos terapéuticos que se prescribirán selectiva-mente a los pacientes, con garantía de seguri-dad y efectividad. Estas variaciones puedenmanifestarse como cambios que afectan a lasdianas contra las que van dirigidos los fármacoso como diferencias que afectan a las enzimasque los metabolizan. Cualquier cambio provoca-do en la molécula diana puede ser responsablede la ausencia de respuesta a un determinadofármaco, mientras que cambios que afecten alas enzimas metabolizadoras pueden modulartanto la eficacia como la citotoxicidad. La far-macogenética tradicional estudia variaciones dela secuencia de genes candidatos sospechososde afectar a la respuesta frente a un determina-do fármaco. Por otro lado, la farmacogenómicaestudia el efecto global sobre un amplio núme-ro de genes, lo que permite a los investigadoresidentificar las bases genéticas de las variacionesinterindividuales e interraciales respecto a laeficacia de los fármacos, su metabolismo y sutransporte. De esta manera se ha incrementadoel grado de complejidad en la búsqueda de nue-vos genes candidatos1.

El patrón de expresión génica en un determi-nado tejido puede revelar mecanismos de acciónde determinados fármacos en el contexto gené-tico y puede servir para aclarar diferencias inte-rindividuales en la respuesta a aquéllos. Puederesultar especialmente importante realizar estu-dios del perfil de transcripción en tumores, yaque los patrones alterados de expresión génicapueden servir como guía para seleccionar unaterapia efectiva o evitar exposiciones innecesa-rias a determinados medicamentos tóxicos por-que son ineficaces. El proyecto genoma humano(HGP) y las avanzadas tecnologías automatiza-das, como la tecnología microarray, van a tenerun profundo impacto en el descubrimiento denuevos fármacos, en su desarrollo y en su apli-cación terapéutica. La aplicación de esta técnicaen screening y toxicología de fármacos permiteanalizar de una forma rápida los cambios deexpresión génica que se dan durante la admi-nistración de un fármaco, así como la localiza-

ción de nuevas posibles dianas terapéuticas ylos efectos toxicólogos asociados.

La tecnología microarray permite estudiarsimultáneamente la expresión de miles degenes en un único experimento. Se puede estu-diar la función de los genes al facilitar la iden-tificación de qué genes están activados de for-ma diferencial cuando se comparan tejido sanoy enfermo, células en distintas etapas de des-arrollo, en distintas condiciones metabólicas oambientales. Este enfoque posibilita el desarro-llo de la “genómica funcional”. La tecnologíamicroarray se basa en la tecnología Southernque viene desarrollándose en ciencia desde losaños 70. Las innovaciones tecnológicas comola miniaturización y la detección con fluores-cencia aportan notables ventajas con respecto alas técnicas tradicionales. Un microarray estáformado por cientos o miles de puntos, cadauno de los cuales representa la secuencia de undeterminado gen. Estos puntos pueden ser pro-ductos de PCR de cDNA u oligonucleótidos queson inmovilizados en una superficie sólida,habitualmente cristal. La muestra problema aanalizar, RNA total o RNAm, es transformadaen DNA complementario incorporando nucleó-tidos marcados mediante fluorescencia, nor-malmente Cy3 o Cy5. Los cDNA provenientesde dos muestras diferentes (tejido tumoral ver-sus tejido normal) marcados con distintos fluo-rocromos son hibridados con un mismo micro-array y la fluorescencia en cada punto sedetermina mediante la utilización de un láserconfocal. Tras la excitación y emisión de fluo-rescencia se obtiene una señal cuantificableque se convierte en una matriz de puntos ver-des, rojos o amarillos según la expresión rela-tiva para cada gen en cada una de las mues-tras3, 4. La cantidad de RNA utilizado, laeficacia del marcaje del cDNA y la eficiencia enla hibridación pueden variar significativamenteentre los distintos experimentos y resultaimprescindible “normalizar” los datos obteni-dos. En estos experimentos se obtiene una graninformación con numerosos datos que debenser procesados. Es en este punto donde labioinformática adquiere protagonismo y aporta



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numerosas herramientas que permiten analizartoda la información obtenida.

Otro elemento clave en la búsqueda de genesrelevantes para explicar una determinada enfer-medad y/o terapia es obtener un mapa compren-sible de los polimorfismos distribuidos por todoel genoma. El término polimorfismo se definecomo las variaciones que existen en el DNAgenómico y que ocurren en al menos el 1% de lapoblación. La gran mayoría de estos polimorfis-mos son cambios de un solo nucleótido o SNP5.Hasta ahora se conoce sólo un pequeño númerode estos SNP y una minoría de ellos se ha aso-ciado con la respuesta a fármacos, de maneraque la tarea pendiente en este campo es enorme.

Las principales empresas farmacéuticas hanrespondido con grandes inversiones económi-cas al énfasis creciente puesto en el desarrollode una terapia individualizada para conseguiruna mayor eficacia y seguridad de sus fárma-cos. Consideran esencial el desarrollo de nuevaspruebas genéticas que permitan discernir enqué pacientes un determinado fármaco va a sermás efectivo y seguro. El desarrollo de estasnuevas tecnologías es imprescindible en el des-arrollo de la farmacogenómica y no sólo permi-te identificar qué genes están afectando a la efi-cacia de un determinado fármaco sino quetambién está permitiendo identificar genesimplicados directamente en la patogenia de unadeterminada enfermedad, descubriendo asínuevas dianas potenciales para el desarrollo denuevos fármacos. Todo esto nos conduce a nue-vas aproximaciones en el estudio y producciónde nuevos medicamentos, a la aplicación de unaterapia individualizada y al advenimiento deuna medicina más preventiva.

Ejemplo de la aplicación de la farmacogenó-mica y de la farmacogenética en el cáncerde colon

En el campo de la oncología es particularmenteevidente la necesidad de nuevos diagnósticos ynuevas estrategias terapéuticas. La clasificaciónde los tumores en subtipos patogénicos con

diferentes cursos clínicos puede ayudar a los clí-nicos a desarrollar terapias más específicas. Enel caso del cáncer colorrectal, la clasificación deDukes y el estadiaje con el sistema TNM clasifi-can el tumor de acuerdo a su apariencia histoló-gica. Sin embargo, la práctica clínica demuestraque tumores con características histopatológicassimilares responden de manera diferente a laterapia y, por tanto, presentan muy diferentespronósticos.

El fundamento del tratamiento actual delcáncer de colon está en la resección del tumormediante cirugía. Esta terapia, si bien resultacurativa en los estadios tempranos del tumor,no es eficaz en los pacientes con micrometásta-sis o metástasis a distancia. Aunque se hademostrado que el cáncer de colon tiene unapatogenia muy heterogénea desde el punto devista clínico y patológico, el tratamiento quimio-terápico que se aplica por el momento es están-dar. Los fármacos citotóxicos utilizados son efi-caces sólo en algunos pacientes, mientras queen otros, además de no ser eficaces, resultanaltamente tóxicos. Por tanto, es necesario loca-lizar marcadores de pronóstico que puedan faci-litar la identificación de los pacientes que van abeneficiarse en mayor medida del tratamientocitostático. Habitualmente, todos los pacientescon cáncer de colon en estadio III son tratadoscon quimioterapia adyuvante. Tras la cirugía, lasupervivencia a 5 años era tan sólo del 45%,mientras que en los pacientes que habían reci-bido quimioterapia adyuvante el porcentaje desupervivencia era del 65%. Lo que indican estosdatos es que cerca de la mitad de los pacientesque han recibido quimoterapia se hubierancurado sin ella y que el 35% de los pacientesfallecen a pesar de haber recibido el tratamien-to6. Las diferencias genéticas individuales pue-den ayudar a determinar el potencial metastási-co de cada tumor y determinar distintosprotocolos de tratamientos adyuvantes. Loscambios genéticos habitualmente observadosen el cáncer de colon están siendo estudiadoscomo posibles marcadores que puedan propor-cionar pistas a los clínicos con el fin de realizaruna intervención terapéutica más racional. Ade-



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más de la efectividad del fármaco, es importan-te poder predecir la toxicidad de los distintostratamientos. Las células tumorales poseen ungenoma que difiere sólo sutilmente del de lascélulas normales de las que derivan, por lo quemuchas dianas frente a las que van dirigidos losfármacos antitumorales afectan del mismomodo a las células normales. De esta manera,muchos de los que son capaces de matar célulastumorales, son poco específicos y provocandaños colaterales muy importantes en las célu-las normales. Se considera que estos fármacospresentan un estrecho margen terapéutico encuanto que la relación existente entre la dosisque se asocia con eficacia antitumoral y la toxi-cidad que presenta es demasiado pequeña7,8.

Los compuestos formados por las tiopurinasson los más ampliamente utilizados como tera-pia antitumoral. Estos profármacos son conver-tidos por enzimas en nucleótidos de tioguanina,los cuales son incorporados en el DNA provo-cando la muerte celular. Uno de estos fármacos,el agente 5-fluorouracilo (5-FU) es amplia-mente prescrito para el tratamiento de tumoressólidos y es el principal agente quimioterápicoutilizado en el tratamiento del cáncer colorrec-tal9,10. Resulta raro comprobar que a pesar deser el tercer agente antitumoral más prescritosólo el 20-30% de los pacientes con cáncer colo-rrectal responde al tratamiento. El 5-FU es unamolécula en la que se sustituye en el carbono 5del anillo de pirimidina del uracilo el hidrógenopor flúor. La enzima timidina fosforilasa (TP)cataliza la conversión de 5-fluorouracilo a FudRy posteriormente sufre una fosforilación por latimidina cinasa (TC) a 5-fluoro-2’deoxiuridín-5’monofosfato (FdUMP). Este metabolito es elque inhibe directamente la enzima timidilatosintasa (TS). Esta enzima es necesaria para lasíntesis de novo de pirimidinas y su inhibiciónimpide la replicacion del DNA y por tanto el cre-cimiento tumoral11,12.

Diferentes concentraciones de la enzimatimidilato sintasa (TS) afectan directamente a laefectividad de dicho agente y se ha comprobadoen diferentes estudios una relación inversaentre las concentraciones de RNAm13,14 o de

enzima15 y la respuesta obtenida al tratamiento.Recientemente se ha demostrado además que lapresencia de esta enzima es diferente en distin-tos puntos de metástasis. Gorlick et al.16 handemostrado que las concentraciones de RNAmde TS es mayor en las metástasis pulmonaresque en las metástasis hepáticas derivadas decáncer colorrectal. Este dato coincide con lospublicados por Cascinu et al.17 según los cualeslas concentraciones de TS son también mayoresen las metástasis abdominales que en las hepá-ticas. Estas variaciones intra-pacientes en lasconcentraciones de TS entre los tumores prima-rios y entre los distintos puntos de metástasispueden indicarnos la necesidad de cuantificar laexpresión de esta enzima con el fin de obtenerun mejor indicador de la falta de respuesta a 5-FU. También se ha descrito un polimorfismogenético en el gen para la enzima TS que actúacomo regulador de la expresión de dicha enzi-ma. Este polimorfismo está caracterizado por unnúmero de repeticiones en tándem (dos o tresrepeticiones) en la región promotora del gen dela TS de una secuencia de 28 pares de bases. Unmayor número de repeticiones implica unamayor expresión de la enzima, y por tanto lospacientes homocigotos con tres repeticiones entándem tienen una mayor actividad de la TS yen consecuencia una menor probabilidad deresponder al tratamiento con 5-FU que lospacientes homocigotos con dos repeticiones18, 19.En uno de estos estudios los investigadoresevaluaron a 50 pacientes con cáncer colorrectalen estadio avanzado que habían sido tratadoscon 5-FU. Los resultados obtenidos demostra-ron que el 50% de los pacientes tenían unacopia del promotor con una doble repetición yotra con triple repetición, el 29% presentabanlos dos genes con triple repetición y el 21% tení-an los dos genes con una doble repetición. Sedemuestra que los pacientes en los que en laregión promotora de ambos genes existe unadoble repetición son los que responden mejor altratamiento con 5-FU y los tumores disminuyeno desaparecen por completo durante al menos 6semanas20. La supervivencia en estos pacienteses aproximadamente de 8 meses más que en los



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que tienen otros tipos de variaciones. Estosdatos sugieren que este simple test genéticopuede ayudar a determinar qué pacientes concáncer colorrectal se beneficiarían más del trata-miento con este fármaco. Sin embargo, en esteestudio además se comprueba que los pacientescon la variante genética más beneficiosa encuanto a la respuesta son además los más sen-sibles a los efectos adversos provocados por elfármaco y por tanto este test también identificaa los pacientes que requieren un mayor segui-miento cuando son tratados.

Es importante señalar que aunque una altaexpresión de la TS es indicativa de quimiorre-sistencia a 5-FU, una baja expresión no identi-fica necesariamente a individuos que van a res-ponder. Otros marcadores como las enzimasimplicadas en el metabolismo del 5-FU podríanayudar a explicar la falta de respuesta al mismo.La enzima timidin-fosforilasa (TP) es una enzi-ma que cataliza la fosforilacion reversible detimina y desoxiuridina a sus bases y deoxirri-bosas fosfato. Se ha demostrado que esta enzi-ma induce angiogénesis y crecimiento tumoral21

y además permite la activación de ciertos pro-fármacos como, por ejemplo, la conversión deFUDR a 5-FU. Un estudio realizado por Metzgeret al. demuestra que la expresión de TP es unfactor predictivo independiente en pacientes concáncer colorrectal tratados con 5FU más leuco-vorín. Bajos grados de expresión de TP en eltumor se observan en los pacientes que respon-den al tratamiento, mientras que ninguno de lospacientes con una alta expresión de TP o TS res-pondieron al tratamiento22, 23. Estos datos con-trastan claramente con la evidencia teórica deque las células con una mayor expresión de TPdeberían ser más sensibles al 5FU. Esta discre-pancia puede sugerir que la asociación inversaentre los grados de expresión de TP y la res-puesta a 5FU es una consecuencia del papelangiogénico de la enzima TP.

Otra importante enzima involucrada en lafunción del 5-FU es la dihidropirimidina deshi-drogenasa (DPD). Más del 80% del 5-FU esinactivado en el hígado por esta enzima y laactividad de la DPD presenta variaciones entre

individuos de entre 5 y 21 veces24, 25. Un estu-dio publicado demuestra que los tumores depacientes con cáncer colorrectal con baja expre-sión de esta enzima presentan mejores respues-tas. Por otro lado, los pacientes con una bajaactividad de la DPD no consiguen inactivar ade-cuadamente el 5-FU y se forman excesivas can-tidades de metabolitos activos, lo que provocauna gran toxicidad que puede llegar a ser mor-tal26. Se han descrito un amplio número de poli-morfismos en esta enzima que podrían afectar asu actividad. Se ha comprobado que los indivi-duos que sufren toxicidad severa frente al 5-FUpresentan una reducida actividad de la enzimaDPD (por debajo de 100 pmol/min/mg de prote-ína en células de sangre periférica)27. Aproxi-madamente el 3% de la población son portado-res de mutaciones heterocigotas que inactivanla DPD y el 0,1% son homocigotos para estasmutaciones. La deficiencia completa de estaenzima provoca un metabolismo deficiente delas pirimidinas que se asocia a trastornos neu-rológicos. Se han documentado al menos 350casos de asociación entre deficiencia de la enzi-ma DPD y toxicidad severa a 5-FU y en siete deellos los pacientes han fallecido28. Una transi-ción de G a A en la región 5´ de la secuenciaconsenso de splicing del exón 14 ocurre en el50% de los individuos que presentan un alelono funcional de la proteína DPD, provocandouna delección del exón 14 y por tanto la gene-ración de una proteína truncada que es degra-dada por el proteosoma. Un estudio realizado en25 pacientes con toxicidad en grado III-IVdemostró que el 24% de ellos eran portadoresde esta mutación, lo que aporta pruebas sobre lanecesidad de realizar dicho genotipado antesdel tratamiento quimioterápico con 5-FU29. Sibien esta mutación parece ser la más frecuente,hasta ahora se han descrito un total de 20mutaciones que se asocian a una reducida acti-vidad de la enzima DPD y por tanto quizás enun futuro sea necesario realizar un screeningcompleto de todo el gen. Por otro lado, otros tra-bajos demuestran que aproximadamente entreun 33 y un 66% de los pacientes con toxicidadsevera tras el tratamiento con el 5-FU presentan



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un fenotipo normal en la enzima DPD, lo quesugiere que además de esta enzima existenotros factores que determinan la toxicidad a estefármaco.

El análisis de expresión de mRNA de lasenzimas DPD y TP en combinación con el análi-sis de expresión de la enzima TS sugieren queestas tres enzimas podrían actuar como factorespredictivos independientes de resistencia a 5-FU en el cáncer colorrectal metastásico30.

Aunque estas enzimas, TS, DPD y TP, sonlas que por el momento han aportado resulta-dos más favorables como marcadores de resis-tencia, están siendo investigados otros muchosgenes. El gen p53 y su proteína están involu-crados directamente en el control del ciclo celu-lar y el mecanismo de apoptosis. En un 50-60%de los tumores de colon se observan mutacio-nes en dicho gen que provoca una sobreexpre-sión del mismo31. La sobreexpresión de estaproteína se ha asociado con un peor pronóstico,aunque los resultados publicados en la literatu-ra de carácter clínico son conflictivos en estesentido32. Sólo existe un trabajo en el que sedemuestra que la sobreexpresión de este gen secorrelaciona con una peor respuesta en pacien-tes con cáncer colorrectal tratados con bolus de5-FU más leucovorín33. En líneas celulares decáncer colon se ha comprobado que la disrup-cion de la vía de p53 puede provocar resisten-cia a 5-FU.

Otro gen que ha sido investigado en cáncercolorrectal es el k-ras. Su influencia en la res-puesta obtenida en el tratamiento quimioterápi-co con 5-FU se ha analizado en dos estudios yen ninguno de los dos trabajos se ha demostra-do asociación entre las mutaciones en este geny la quimiosensibilidad34, 35.

El 5-fluorouracilo interacciona con algunosotros fármacos antineoplásicos confiriendo unaacción sinérgica, lo cual ha facilitado la puestaen marcha de regímenes de poliquimioterapiacuyo objetivo se cifra en aumentar la tasa derespuesta y, por extensión, la supervivencia glo-bal de estos pacientes. Algunos de estos citostá-ticos que pueden utilizarse como adyuvantesson:

– El ácido folinico o leucovorín se une a unpunto distinto de la TS que el FdUMP, estable-ciéndose un complejo ternario entre los tres ele-mentos que aumenta la inhibición de la TS.

– El tomudex (Raltitrexed) es otro inhibidorcompetitivo de la timidilato sintetasa favore-ciendo de esta manera la actividad del 5-fluo-rouracilo.

Los grados de expresion de la enzima timidi-lato sintetasa, al igual que ocurre con el 5-FU,condicionan la respuesta obtenida a la poliqui-mioterapia con estos farmacos.

– Los derivados del platino como el cisplati-no, el carboplatino o el oxaliplatino aumentan elcontenido intracelular de folatos reducidos,aumentan el daño producido sobre el DNA einterfieren en la reparación del DNA. De todosellos el más utilizado en terapia de cáncer decolon es el oxaliplatino. Como agente único coneste compuesto se obtienen modestas respues-tas, pero es muy activo en combinación con 5-FU. Como tratamiento de primera línea, la com-binación de ambos compuestos muestra ratiosde respuesta de un 50-53%. Oxaliplatino actúaprincipalmente formando aductos en el DNA ylos genes implicados en el sistema de reparacióndel DNA deben estar implicados en la respuestaobtenida. De todos los posibles genes implica-dos en el sistema de reparación, por el momen-to existen algunas evidencias de que una altaexpresión del gen ERCC1 es un factor predictivode la pobre respuesta obtenida en pacientes tra-tados con 5-FU más oxaliplatino36.

La capecitabina es otra fluoropirimidina queha demostrado tasas de respuesta similares alas del 5-FU en enfermedad metastásica conuna toxicidad aceptable y la ventaja de que seadministra por vía oral. La enzima TP cataliza elpaso final de activación de este fármaco y se hademostrado que la expresión de esta enzima esmayor en tumores que en tejidos normales, locual sugiere que este fármaco presenta unamayor especificidad tumoral. El mecanismo deacción es similar al del 5-FU y, al igual que ocu-rre con este agente, el grado de expresión de laenzima TS se ha asociado con la respuesta obte-nida a la capecitabina. Un pequeño estudio rea-



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lizado en el promotor de la TS también hademostrado que los pacientes con el genotipo2R/2R en esta región muestran las más altastasas de respuesta (80%)37. Bajas concentracio-nes de DPD podrían también asociarse con larespuesta a capecitabina; sin embargo, al con-trario de lo que ocurre con el 5-FU, los tumorescon altos niveles de TP responden mejor al tra-tamiento, lo cual indica un nuevo mecanismo deacción diferente al del 5-FU.

El irinotecan, o CPT-11, es otro productoque está siendo utilizado como tratamiento qui-mioterápico frente al cáncer de colon, comoagente único o en combinación con 5-FU. Losresultados obtenidos en primera línea de trata-miento demuestran que la incorporación del iri-notecan al tratamiento con 5-FU incrementa laratio de respuesta de un 22% a un 35% y lasupervivencia en tres meses. Este producto seadministra como un profármaco que requiereser transformado por la carboxilesterasa, la cualactiva el fármaco a SN-38 que bloquea la topoi-somerasa I y por tanto inhibe el crecimientocelular38. La enzima hepática UDP-glucuronil-transferasa 1A1 inactiva el producto activo delfármaco, SN-38, mediante glucuronidación, demanera que el producto originado es eliminadopor la bilis y la orina. La toxicidad dosis-limi-tante del irinotecan consiste entre otros efectosen diarrea y leucopenia, y estos efectos tóxicosestán asociados con una excesiva formación deSN-3839. Estudios in vitro han demostrado quela variación interindividual en la capacidad deintroducir un grupo glucurónico al compuestoSN-38 varía entre 17 y 52 veces, de manera quela variabilidad en cuanto a la respuesta al irino-tecan puede estar relacionada con la tasa deglucuronidación40, 41. En la región promotora deeste gen también se ha descrito un polimorfis-mo que afecta a la expresión de la enzima42.Este polimorfismo consiste en variaciones en undeterminado número de repeticiones TA (zonade unión del factor de transcripción IID). La pre-sencia de siete repeticiones TA, (TA)7TAA,UGT1A1*28, en comparación con la formaagreste de seis repeticiones, en la región promo-tora de UGT1 reduce la expresión de la enzima

y por tanto también reduce las concentracionesde SN-38-glucuronizado43. Esto provoca unamayor acumulación de SN-38, dando lugar aimportantes efectos adversos durante la terapiacon irinotecan. En cuanto a la eficacia de estefármaco, otro gen que ha sido implicado comomarcador predictivo es el gen k-ras. Se ha suge-rido que productos mutantes de este gen pue-den alterar la expresión de c-fos, alterando lasensibilidad de células tumorales a las campto-tecinas. El producto del oncogén fos regula lasíntesis de DNA y los mecanismos de reparacióndel DNA aumentando en parte la expresión de laenzima topoisomerasa I. Esta enzima es la prin-cipal diana del CPT-11 y por tanto un aumentoen su expresión podría provocar resistencia altratamiento44. Estudios in vitro han demostradoque las líneas celulares con alta expresión de c-fos muestran una mayor resistencia a camptote-cinas. En un trabajo in vivo se ha comprobadoque pacientes con mutaciones en k-ras tienenun menor tiempo de supervivencia tras el trata-miento con CPT-11 que los que tienen el gen k-ras normal.

Sin embargo, el gran salto cualitativo havenido dado por el valor predictivo negativo delas mutaciones de k-ras en relación con laausencia de respuesta a anticuerpos frente alEGFR en términos de tasa de respuesta y tiem-po a progresión en el cáncer de colon metastási-co44-48.

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