Aperçus génétiques sur la leucémie myéloïde chronique avancée
Une étude révèle des changements génétiques qui pourraient permettre de meilleurs traitements pour la LMC avancée.
Zafar Iqbal, N. Alanazi, A. AlGarni, S. Almukhaylid, M. AlMajed, S. Alanazi, M. Khan, M. Sabar, A. Jameel, A. Hussian, D. Almaghlouth, A. Alsuwaidani, G. Alsalem, N. AlMutairi, H. Almasoudi, B. AlShehab, S. Alfayez, M. Butwyibah, B. Alnajad, F. Alali, A. Al-Rasasi, K. Adeel, S. Al Hakeem, T. Karar, F. Alsaab, Y. Taleb, S. Shahbaz, S. Malik, A. Mahmood, S. Basit, M. Anharullah, A. Aleem, I. F. Zafar, R. Naeem, M. Shamas
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Table des matières
La leucémie myéloïde chronique (LMC) est un type de cancer qui touche le sang et la moelle osseuse. Ça vient de la croissance incontrôlée de certains globules sanguins, surtout un type appelé granulocytes. Dans la LMC, un changement génétique connu sous le nom de chromosome de Philadelphie joue un rôle clé. Ce changement se produit quand des morceaux de deux chromosomes échangent leur place, créant un nouveau gène qui fait avancer le cancer.
La LMC est relativement rare, touchant 1 à 2 personnes sur 100 000 adultes dans le monde. Elle représente environ 15 % de tous les nouveaux cas de leucémie chez les adultes.
Étapes de la LMC
La LMC progresse en trois étapes :
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Phase Chronique (PC) : Au début, la LMC se présente souvent comme une phase chronique, où les patients ne se sentent pas malades et peuvent vivre normalement pendant des années. Pendant cette phase, il y a un nombre élevé de globules sanguins immatures, mais les patients ont généralement un bon taux de survie.
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Phase accélérée (PA) : Certains patients peuvent passer à une phase accélérée, où la maladie devient plus agressive. À ce stade, les patients peuvent ressentir plus de symptômes et ne pas bien répondre au traitement.
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Crise blastique (CB) : C'est la phase la plus sévère de la LMC, marquée par une augmentation rapide des cellules immatures. Les patients dans cette phase ont souvent un très mauvais pronostic et peuvent ne survivre que quelques mois.
Symptômes de la LMC
Beaucoup de gens atteints de LMC ne remarquent pas les symptômes au début. Cependant, au fur et à mesure que la maladie progresse, les symptômes peuvent inclure :
- Fatigue
- Perte de poids
- Sueurs nocturnes
- Fièvre
- Anémie (faible taux de globules rouges)
- Taux de globules blancs élevé
- Augmentation de la rate (splénomégalie)
Options de traitement
La LMC a beaucoup évolué grâce aux avancées dans le traitement. Le traitement principal pour la LMC est un groupe de médicaments appelés inhibiteurs de la tyrosine kinase (ITK).
- Imatinib : C'était le premier ITK approuvé pour la LMC et ça a vraiment changé le pronostic pour les patients.
- Nilotinib et Dasatinib : Ce sont d'autres ITK utilisés quand l'Imatinib ne fonctionne pas.
Malgré ces avancées, certains patients peuvent ne pas répondre aux ITK ou développer une résistance, surtout dans les phases avancées de la maladie.
Objectif de l'étude
Cette étude a examiné des patients avec une LMC avancée, spécifiquement ceux en phase accélérée et en crise blastique. Les chercheurs voulaient identifier des changements génétiques chez ces patients qui pourraient pointer vers de nouvelles options de traitement.
Ils ont recueilli des infos de 141 patients atteints de LMC sur plusieurs années. Certains patients avaient été traités avec Imatinib, tandis que d'autres ont été changés vers des traitements alternatifs à cause de la résistance. L'étude a aussi regardé comment différentes mutations génétiques affectaient la réponse des patients au traitement.
Critères des patients
Les chercheurs ont inclus des patients d'un centre médical, en se concentrant sur ceux avec une LMC diagnostiquée. Ils ont classé les patients en trois groupes selon leur stade de la maladie :
- Phase chronique (PC)
- Phase accélérée (PA)
- Crise blastique (CB)
L'étude cherchait à trouver des motifs communs dans les gènes des patients qui pourraient indiquer des traitements efficaces.
Méthodes de test
Des échantillons de sang des patients ont été prélevés pour analyser le matériel génétique (ADN). Les chercheurs ont utilisé des techniques avancées pour chercher des mutations dans les gènes associés à la LMC, ainsi que ceux liés à d'autres types de leucémie.
Ils se sont concentrés sur des gènes connus ayant des mutations dans d'autres leucémies, y compris la leucémie myéloïde aiguë (LMA) et la leucémie lymphoblastique aiguë (LLA). L'objectif était de trouver des mutations ciblables par des traitements existants.
Résultats
Les chercheurs ont identifié de nombreuses variantes génétiques dans l'ADN des patients, surtout chez ceux avec la maladie avancée. Certaines de ces mutations étaient déjà connues pour être liées aux réponses au traitement dans d'autres types de leucémie.
- Des gènes comme RPTOR, BRCA1/BRCA2 et d'autres montraient des taux de mutation notables chez les patients en crise blastique.
- L'étude a souligné des augmentations notables des mutations de la phase accélérée à la phase de crise blastique, suggérant que ces mutations pourraient être essentielles pour comprendre et traiter la LMC avancée.
Mutations ciblables
Les chercheurs ont identifié plusieurs mutations qui pourraient potentiellement être ciblées par des médicaments existants. C'est essentiel parce que trouver de nouvelles utilisations pour des médicaments déjà approuvés peut faire gagner du temps et des ressources, permettant des options de traitement plus rapides.
Ces médicaments incluent :
- Arsenic Trioxide
- Venetoclax
- Doxorubicine
- Azacitidine
Ces médicaments ont montré leur efficacité dans le traitement d'autres types de leucémie et pourraient offrir un nouvel espoir aux patients atteints de LMC, surtout ceux qui ne réagissent pas aux ITK standards.
Résultats du traitement
L'étude a aussi noté comment différents patients ont réagi au traitement. Tandis que beaucoup s'en sortaient bien avec les thérapies initiales, les patients en phase de crise blastique montraient des résultats beaucoup plus médiocres.
- Près de 75 % des patients dans cette phase ne répondaient pas bien au traitement.
- En comparaison, les taux de survie étaient nettement meilleurs pour les patients en phase chronique.
Ces résultats soulignent le besoin urgent de meilleures approches pour traiter les patients avec une LMC avancée.
Conclusion
En résumé, cette étude éclaire le paysage génétique de la LMC, surtout dans les stades avancés. Elle souligne l'importance de comprendre les mutations spécifiques qui se produisent chez les patients, car celles-ci pourraient fournir des indices cruciaux pour développer de nouvelles stratégies de traitement.
En identifiant ces mutations ciblables, l'espoir est de réutiliser des médicaments existants pour créer des plans de traitement plus efficaces pour les patients souffrant de LMC, surtout ceux qui se trouvent dans les stades les plus difficiles de la maladie.
Le besoin de continuer la recherche dans ce domaine est vital car cela promet d'améliorer les résultats pour ceux touchés par la leucémie myéloïde chronique.
Source originale
Titre: Investigations on druggable gene mutations related to AML/ALL lineage genes in Advanced Phases of CML: Implications in patient-tailored therapy of blast crisis CML in TKI era
Résumé: Background: Chronic Myeloid Leukemia (CML) is a myeloproliferative stem cell malignancy. Chronic Phase CML (CP-CML) is treatable with overall survival equivalent to the general population. Nevertheless, a proportion of CP-CML progresses to the accelerated phase (AP-CML) and ultimately blast crisis (BC-CML), with the latter having an overall survival (OS) of 3-23 months, making it almost a fatal manifestation. Therefore, the treatment of BC-CML is one of the biggest challenges in modern cancer medicine. Moreover, the OS of BC-CML is very variable indicating its heterogeneity. Although BC-CML is a different clinical entity than acute leukemias, it resembles AML (as myeloid BC-CML) or ALL (lymphoid BC-CML). Therefore, this study was designed to find out AML-/ALL lineage gene mutations in BC-CML using very sensitive next-generation sequencing. Patients & Methods: The study included 141 CML patients (123 CP-CML as control groups; 6 AP-CML and 12 BC-CML as experimental groups). Most of the patients received imatinib mesylate (IM) as first-line treatment. All response criteria were per European LeukemiaNet (ELN) guidelines 2020. Whole exome sequencing (WES) was carried out to find out druggable gene mutations and the druggability of the mutated genes was determined using the online Artificial intelligence (AI) tool www.pandrugs.com. SAS/STAT software version 9.4 was used for data analysis (SAS Institute Inc., Cary, NC, USA). For statistical computing, the R package was employed (Vienna, Austria). The study was approved by the ethical committee of KAIMRC and carried out per the guidelines of the Helsinki Declaration Results: Overall male-to-female ratio was 1.6:1 and the mean age was 36.4 (range: 9 -67) years. Eighteen (12.8%) patients progressed to AP-CML while 12 (8.5%) to BC-CML finally. BC-ML patients had overall poorer response to TKIs and higher mortality rate (75%) that prompted to look for additional gene mutations. WES showed overall 64 AML-/ALL- associated gene mutated in advanced phase CML patients. Overall WES coverage was about 110X. AP-CML had 1644 variants, whereas BC-CML had 2531 variants, with a 54% gain in mutations from AP-CML to BC-CML (P< 0.000001). Among AML-/ALL- related mutated genes were NPM1 (%1.98), DNMT3A (%1.86), PML (%1.82), AKT1 (%1.62), CBL (%1.30), JAK2 (%0.71), TET2 (%0.59), IDH1 (%0.32), and BCL2. These mutations can be targeted by some drugs already approved by FDA to treat different blood cancers and include that included Venetoclax, Ivosidenib, Azacitidine, Decitabine, Doxorubicin, Vincristine, Quizartinib, Pacritinib, Vandetanib and Bortezomib. Conclusions: Our studies highlighted the role of myeloid-/lymphoid-lineage genetic abnormalities in CML blast crisis transformation and TKI-resistance. Whole-exome sequencing (WES)-based mutational analysis of BC-CML as experimental group and CP-CML as well as healthy subjects as controls found that genes exclusively mutated in BC-CML samples, in addition to BCR-ABL1, were RPTOR, BRCA1/2, STAB1, NF1, ACIN1, EGFR, NDRG2, ERG, MYH11, NPM1, DNMT3A, PML, AKT, CBL, JAK2, FLT-3, TET2, IDH1/2 and BCL2. Bioinformatics-based drug discovery (pandrugs2) analysis of WES data revealed various FDA-approved drugs targeting these blood cancer-related gene mutations detected in our BC-CM. It is important to mention that many of these drugs are already in clinical trials for BC-CML. . Hence we conclude that pan-cancer genetic analysis of BC-CML subjects by employing sensitive NGS assays coupled with AI-based drug discovery tools can detect druggable gene mutations in these patients that can provide rich sources of drug repurposing for personalized therapy of this fatal BC-CML. Keywords: Blast crisis Chronic Myeloid Leukemia; druggable mutations; pa-tient-tailored treatment; AML lineage genes; ALL lineage genes.
Auteurs: Zafar Iqbal, N. Alanazi, A. AlGarni, S. Almukhaylid, M. AlMajed, S. Alanazi, M. Khan, M. Sabar, A. Jameel, A. Hussian, D. Almaghlouth, A. Alsuwaidani, G. Alsalem, N. AlMutairi, H. Almasoudi, B. AlShehab, S. Alfayez, M. Butwyibah, B. Alnajad, F. Alali, A. Al-Rasasi, K. Adeel, S. Al Hakeem, T. Karar, F. Alsaab, Y. Taleb, S. Shahbaz, S. Malik, A. Mahmood, S. Basit, M. Anharullah, A. Aleem, I. F. Zafar, R. Naeem, M. Shamas
Dernière mise à jour: 2024-12-22 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.09.08.24313260
Source PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.09.08.24313260.full.pdf
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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