Critical reviews in Oncology Hematology Novel targeted therapies to overcome imatinib mesylate resistance in chronic myeloid leukemia (CML) Critical reviews in Oncology Hematology C. WALZ & M. SATTLER BRIGNON Ariane, MHALLA Alaa, SAINZ Régis

Plan Présentation de la Leucémie Myéloïde Chronique BCR-ABL et ses différentes cibles Qu’est ce que le Glivec® ? Mécanisme du Glivec® Résistances au Glivec® Nouveaux inhibiteurs de l’ABL-Kinase Conclusion

Leucémie Myéloïde Chronique Syndrome myéloprolifératif : prolifération des cellules dites myéloïdes. Prolifération maligne d'origine clonale : une seule cellule souche primitive. Maladie de l'homme entre 40 et 50 ans.

Leucémie Myéloïde Chronique Mutation : La LMC est caractérisée par la présence d’une anomalie cytogénétique acquise, la translocation t(9;22)(q34;q11) ou chromosome Philadelphie (Phi). Incidence : 1.3 pour 100 000 par an

BCR - ABL C’est une translocation anormale. Le bras long du chr 22 se fixe sur le chr 9. Le gène ABL se retrouve transloqué à coté de BCR.

Caryotype normal vs. philadelphia

Conséquences BCR-ABL Le gène ABL a une activité tyrosine kinase. La présence du chromosome Philadelphie aboutit à une activité kinase constitutive. Sa présence est suffisante pour provoquer la Leucémie Myéloide Chronique.

Cibles de BCR-ABL

Qu’est ce que le Glivec® ? Le Glivec® (Imatinib mesylate) est un inhibiteur de l’activité kinase de ABL. Il se présente sous forme de capsule et est très bien absorbé. T½ (Imatinib) = 18 h T½ (N-desmethyl-Imatinib) = 40 h. Se prend par voie orale !!

Action de BCR ABL sur les substrats

Action du Glivec®

Résistance au Glivec®

Résistance au Glivec® Patients en phase accélérée : 70% développent une résistance en 6 mois de traitement Patients en phase chronique : Rechute après rémission cytogénétique complète est exceptionnelle (95% en rémission hématologique complète – 85% en rémission cytogénétique)

Résistance au Glivec® Définition : Pas de rémission hématologique complète pour les patients en phase chronique Pas de retour en phase chronique pour les patients en phase accélérée ou en phase blastique

Résistance au Glivec® 2 catégories de résistance : Résistance Iaire ou extrinsèque : Pas de réponse après le traitement initial Résistance IIaire ou intrinsèque : Résistance se développe après l’achèvement d’une réponse objective Mécanismes de ces résistances….

Imatinib se lie à un BCR-ABL inactif La kinase doit être préférentiellement en configuration inactive pour pouvoir lier l’imatinib, le domaine SH3 auto inhibiteur doit être en contact avec le domaine de liaison Tyr 1127 (Tyr 242 dans c-ABL) localisée dans la boucle d’activation du domaine kinase doit être déphosphorylée BCR-ABl doit être monomérique Tout ce qui modifie cela peut entraîner une diminution de la liaison de l’imatinib à BCR-ABL

Mutations ponctuelles dans BCR-ABL diminue la sensibilité de l’imatinib Dans la boucle P (lieu de liaison nucléotidique pour le groupe phosphate de l’ATP) : la plus commune, pronostic particulièrement mauvais, raisons inconnues Dans la région proximale T315 : régule la liaison de l’imatinib Dans le domaine catalytique : augmentation de l’activité kinase Dans la boucle d’activation : empêche l’achèvement de la conformation de la kinase nécessaire à la liaison de l’imatinib

Résistance à l’imatinib par amplification du gène BCR-ABL Conduit à une surexpression de la protéine de fusion BCR-ABL Certains patients surexpriment la protéine de fusion en absence apparente d’amplification du gène : mécanismes additionnels inconnus Patients avec résistance due à surexpression de la protéine peuvent répondre lorsque l’on augmente les concentrations d’imatinib

Mécanismes pharmacologiques Rôle mineur des protéines transmembranaire permettant le transport dans la cellule Suggestion du rôle de la surexpression du gène MDR-1 (gène de la Pgp) (phases avancées) Suggestion du rôle de la réduction de la concentration de A1 acid glycoprotein dans le plasma (transport de l’imatinib dans le plasma) Suggestion de l’inhibition de la fonction de ABCG2 (Protéine d’efflux) par l’imatinib : peut influencer l’absorption intestinal et à prendre en compte en cas de traitement associé

Résistance due à des aberrations cytogénétiques indépendantes de BCR-ABL BCR-ABl est associé à une instabilité génomique qui peut augmenter avec l’évolution de la maladie de la phase chronique à la phase blastique Ces mutations additionnelles peuvent transformer la cellule par elle-même indépendamment de BCR-ABL Transformations des cellules avec BCR-ABL entrainent une augmentation de radicaux libres, qui peuvent modifier la cellule par elle-même et entraîner à long terme une instabilité génomique

Nouveaux inhibiteurs de l’ABL-Kinase ciblant BCR-ABL résistant à l’imatinib Les nouveaux médicaments qui inhibent l'ABL kinase sont moins affectés par les mutations ponctuelles grâce à leur conformation statique. EXA : * molécules qui peuvent se lier aux conformations active et non active de l’ABL Kinase ( BMS- 354825). * ou molécules qui visent la poche de liaison du substrat dans ABL (ON012380).

AMN 107 Il a besoin d’avoir la protéine ABL dans sa conformation inactive . Plus puissant que l’imatinib autant dans la réduction de l’autophosphorylation que dans celle de la prolifération (provoque une diminution de régulation de la phosphorylation au site d’autophosphorylation tyr177 de la BCR-ABL). Inhibe les lignées de cellules : M351T, F317L et E255V, mais n’est pas efficace contre les T315I, et G250E BCR-ABL mutants. Résistance ? Comme imatinib ? Des études sont actuellement en cours.

AMN 107 Il peut être utilisé avec l’imatinib pour améliorer l’efficacité ? (en promouvant l’uptake de AMN107). La dose toxique limitante n’a pas encore été définie. Des essais cliniques sont actuellement en cours (phase I/II, des études ouvertes «LMC AP ou BC, LA Ph+» HRR > 50%).

BMS-354825 Par rapport à l’imatinib, il augmente l’inhibition jusqu’à 100-fold de l’activité de l’ABL Kinase, et inhibe l’activité dans 14 de 15 mutants imatinib-résistants de BCR-ABL in vitro (la substitution T3151 est le seul mutant connu BMS-354825-résistant). Il se lie au site de liaison de l’ATP dans une position qui est similaire à celle de l’imatinib, mais il est capable de se lier aux conformations active et inactive d’ABL, et a besoin de moins de points de contact avec l’ABL.

BMS-354825 C’est un inhibiteur plus puissant des Src Kinases que des ABL. Il a une activité significative contre le c-Kit et PDGFRβ «IC50=5,28 nM». Il inhibe la mutation d’autophosphorylation D816V de c-Kit «IC50=100nM», et peut surmonter la résistance à l’imatinib dans d’autres maladies myeloprolifératives que la LMC comme l’inclusion de mastocytosis systémique. Des essais cliniques de phase I/II avec BMS-354825 sont actuellement développés pour évaluer la sécurité et l’efficacité du traitement.

ON012380 A la différence de l’imitanib, il bloque le site de liaison du substrat plutôt que le site de liaison de l’ATP, donc il peut travailler en synergie avec l’imatinib dans l’inhibition de BCR-ABL de type sauvage. Il est capable d’inhiber les deux types sauvages et toutes les mutations domaines de imatinib résistance Kinases « IC50=10nM » . Il a montré une plus forte inhibition de 10-fold du BCR-ABL de type sauvage par rapport à l’imatinib. Il a une action contre le PDGFR Kinases et Src « IC50=80nM » Ce médicament n’est pas encore entré dans les essais cliniques .

Les inhibiteurs de Src famille supplémentaire de tyrosine kinase avec l’activité d'inhibiteur d’ABL L'activité de Src TK est connue depuis longtemps comme étant élevée en présence de l’oncoprotéine BCR-ABL. Peut jouer un rôle mineur dans premier LMC??. Kinases Src peuvent être essentielles à l’induction négociée de BCR-ABL de la LLA, mais pas de la LMC. ces kinase ne sont pas inhibées par l’imatinib à doses cliniques. Inhibiteurs de Src, en incluant AZM47527l, PP2, AP 23236, PP1,CGP76030, ou PD166326 .

PPI et CGP76030 induisent l'arrêt de la croissance et l’apoptose dans les lignés cellulaires BCR-ABL positives, donc ils peuvent être intéressants pour le traitement de leucémies avancées ou bien de Ph+ imatinib-résistants. PD 166326 est un inhibiteur des récepteurs du facteur de croissance fibroblastique (FGF), du facteur de croissance épidermique (EGF) et du (PDGF).

Conclusion L’imatinib est la première molécule développée qui inhibe spécifiquement le BCR-ABL. Les résistances de BCR-ABL à l’imatinib sont associées à une instabilité génomique. Développement de nouveaux inhibiteurs d’ABL pour lutter contre ces résistances.

« It is not the end or the beginning of the end but it is may be the end of the beginning . » Winston Churchill 1945

Spécificité Le Glivec® avait été décrit comme une molécule très spécifique de ABL mais : Il semble qu’il inhibe l’action des PDGFR α/β. Il semble que l’imatinib soit un compétiteur de plusieurs cytochrome P450 : 2C9, 2D6 et 3A5.