Polimorfismos de timidilato sintasa como predictor de toxicidad de la quimioterapia basada en 5-fluorouracilo en el cáncer de colon en estadio III

Hipótesis:

Recientemente, se ha descubierto que el promotor del gen de la timidilato sintasa es polimórfico, con un número variable de repeticiones en tándem de 28 pares de bases de longitud. Estos polimorfismos se han asociado con la respuesta tumoral al tratamiento con fluoropirimidinas. Los investigadores plantean la hipótesis de que los polimorfismos en la región promotora del gen de la timidilato sintasa (TS) están asociados con la toxicidad del tratamiento con 5-fluorouracilo (5FU)/leucovorina (LV), específicamente el desarrollo de mielosupresión y diarrea. Los investigadores plantean la hipótesis de que un polimorfismo en la metileno tetrahidrofolato reductasa (MTHFR) también está asociado con la toxicidad y la eficacia del tratamiento con 5FU/LV. Los investigadores especulan que el polimorfismo MTHFR solo se vuelve clínicamente significativo al estratificar a los pacientes por polimorfismos del promotor de TS.

Objetivos:

1. Determinar si los polimorfismos en la región promotora de la timidilato sintasa están asociados con el desarrollo de toxicidad general, diarrea, neutropenia o mucositis en pacientes tratados con 5FU/LV.
2. Determinar si un polimorfismo en la metileno tetrahidrofolato reductasa (MTHFR) está asociado con el desarrollo de toxicidad general, diarrea, neutropenia o mucositis en pacientes tratados con 5FU/LV

Antecedentes y significado:

El 5-fluorouracilo (5FU) es un potente antimetabolito que es el tratamiento adyuvante actualmente aceptado para el cáncer colorrectal. Además, el 5FU se usa para tratar cánceres de cabeza y cuello, cáncer de mama y cáncer gástrico. En 1985, Takeishi et al demostraron que el gen de la timidilato sintasa tenía un satélite en la región 5' no traducida, que constaba de 3 repeticiones en tándem de una secuencia de 28 pares de bases. Horie et al demostraron que estos satélites eran polimórficos en longitud debido a diferentes números de repeticiones en tándem, con 2 polimorfismos de longitud existentes, 2 repeticiones en tándem de 28 pares de bases (2R) y 3 repeticiones en tándem de 28 pares de bases (3R). Autores posteriores han demostrado 4 repeticiones (4R), cinco repeticiones (5R) y nueve repeticiones (9R). Kawakami et al demostraron que el número de repeticiones en tándem afectó la traducción del gen TS. Demostraron que los pacientes homocigotos para los alelos 3R tenían niveles más altos de proteína TS que los heterocigotos 2R/3R. Utilizando la expresión in vitro de los genes 2R y 3R, demostraron que el aumento de los niveles de proteína se debió a una mayor eficiencia de traducción del ARN 3R y no a una mayor expresión del ARNm de 3R. Estas repeticiones en tándem predicen las tasas de respuesta de varios tipos de cáncer a la quimioterapia contra el cáncer con fluoropirimidina. Park et al demostraron que en pacientes con cáncer colorrectal metastásico tratados con capecitabina, la tasa de respuesta fue del 14 % en pacientes homocigotos para repeticiones 3R y del 80 % en pacientes homocigotos para repeticiones 2R. Ningún estudio prospectivo ha examinado si el genotipo TS de un paciente predice toxicidad por 5-FU.

Un polimorfismo en el gen de la metileno tetrahidrofolato reductasa (MTHFR) también puede determinar el riesgo de toxicidad de capecitabina en un paciente. Existe un polimorfismo en MTHFR en la posición 677, C a T, que produce una enzima termolábil y rápidamente degradada. Los homocigotos TT tienen niveles elevados de tetrahidrofolato de metileno. El tetrahidrofolato de metileno estabiliza la unión de 5FU a la timidilato sintasa y el complejo de TS, 5FU y tetrahidrofolato de metileno se denomina complejo ternario. El investigador plantea la hipótesis de que una mayor estabilización de TS y 5FU debido a mayores cantidades de tetrahidrofolato de metileno conduciría a una mayor toxicidad y eficacia de la capecitabina. Ningún estudio ha examinado si los homocigotos TT tienen una mayor tasa de respuesta a las fluoropirimidinas o una mayor toxicidad. La deficiencia de dihidropirimidina deshidrogenasa (DPD) se ha identificado como la causa de reacciones raras graves a las fluoropirimidinas que ponen en peligro la vida. El primer caso fue informado por Tuchman et al en una mujer de 27 años que había recibido quimioterapia adyuvante con ciclofosfamida, metotrexato y 5-fluoruracilo y desarrolló complicaciones neurológicas graves. Diasio et al informaron el segundo caso nuevamente en una mujer que estaba siendo tratada con 5-fluoruracilo por cáncer de mama.

Un estudio realizado por Etienne et al planteó preguntas sobre la utilidad de la actividad DPD sola para predecir pacientes con riesgo de toxicidad por fluoropirimidina. Estudiaron prospectivamente a 185 pacientes tratados con regímenes de quimioterapia que contenían 5FU. Encontraron una distribución normal de la actividad de DPD con un valor medio de 0,222 nmol/min/mg de proteína. No encontraron ninguna correlación entre la actividad de DPD y la toxicidad de 5FU. Los investigadores proponen estudiar el efecto de estas dos enzimas polimórficas sobre la toxicidad de 5FU/LV en pacientes con cáncer de colon adyuvante. Los investigadores anticipan que los pacientes homocigotos para 2R/2R tendrán tasas más altas de toxicidad general, diarrea, neutropenia y mucositis que los homocigotos 3R/3R. Para MTHFR, los investigadores anticipan que los homocigotos TT tendrán tasas más altas de toxicidad general, diarrea, neutropenia y mucositis que los homocigotos CC. El efecto del polimorfismo MTHFR sobre la toxicidad de 5FU/LV se examinará controlando el genotipo de timidilato sintasa.

Métodos:

Se inscribirán los pacientes a los que se les haya recomendado recibir quimioterapia adyuvante para el cáncer colorrectal. Los pacientes serán tratados con dosis estándar de 5FU/LV según el régimen de Mayo. Las toxicidades durante el ciclo uno se clasificarán de acuerdo con los Criterios comunes de toxicidad versión 2 del Instituto Nacional del Cáncer. Se registrarán las reducciones de dosis durante el ciclo uno.

Investigaciones:

Antes de comenzar los tratamientos, los pacientes proporcionarán una muestra de sangre de 10 ml que se utilizará para obtener ADN a partir de glóbulos blancos. Los pacientes serán genotipados de acuerdo con los genotipos TS y MTHFR. El plasma se almacenará en un banco para determinar el fenotipo DPD.

Cálculo del tamaño de la muestra:

La frecuencia alélica de las repeticiones en tándem 3R es 0,6 y las repeticiones en tándem 2R son 0,417. Por lo tanto, en 100 pacientes, cabría esperar 16 pacientes con genotipos 2R/2R, 48 con genotipos 2R/3R y 36 con genotipos 3R/3R. Es interesante señalar que la incidencia de eritrodisestesia palmar-plantar y diarrea de grado 3/4 es del orden del 14 al 16 por ciento. Una muestra de 104 pacientes tendría una potencia de 0,8 para mostrar una diferencia estadísticamente significativa del 40 % entre 2R/2R (60 %) y 3R/3R (20 %).

Análisis estadístico:

Las asociaciones entre el genotipo TS y el desarrollo de toxicidad general de grado 1/2 y 3/4 se examinarán mediante la prueba de chi cuadrado, con un nivel de significación de 0,05. Se examinarán otras toxicidades de interés, diarrea, mucositis y neutropenia, en busca de asociación con la prueba de chi cuadrado del genotipo TS. Se realizará un análisis exploratorio similar para los fenotipos MTHFR