Functionele analyse van BRCAness in borst- en ovariumtumoren Maaike Vreeswijk Humane Genetica, LUMC Moleculaire diagnostiek in de pathologie, 17 Januari 2016
Disclosure GEEN
Major challenges in cancer therapy
DNA damage recognition and inherited cancer susceptibility DNA damage recognition and inherited cancer susceptibility Lord and Ashworth 2012
PARP inhibitor in ovarian cancer: BRCA and beyond Genetic landscape ovarian tumors Konstantinopoulos et al., Cancer Discov 2015
Complexity of DNA damage response is enormous Pearl et al., 2015
Identification of tumors with specific DDR defect Personalized therapy genomics genotype tumor fenotype tumor Fenotype (bv defect in homologe recombinatie, HRD) hoeft niet veroorzaakt te zijn door een simpele genetische verandering in een enkel gen Reversie van HRD kan optreden door mutatie in ander gen DNA gebaseerde HRD signatures zijn statisch Functionele analyse zal HR defect identificeren onafhankelijk van onderliggende mechanisme Geeft huidige status van de tumor
Towards the functional analysis of BRCAness Fresh tumor tissue Slicing (manual/vibratome) Ascites/ pleural effusion Collect cells Day 1 Day 1 Day 1-3 Day 4 Treatment Incubation period Fixation/embedding Slice preparation
Identification of tumors with defect in homologous recombination Day 5 DAPI Geminin RAD51 Tumor tissue M173-02 OC085T; Manual slicing; Rotating platform; 5Gy, 2 hours recovery
Geminin-positive cells with RAD51 foci (%) Impaired RAD51 foci formation in BRCA1 deficient breast cancer BRCA1 tumor 5Gy Normal tumor 5Gy DAPI RAD51 Geminin 20µm K. Naipal, Erasmus MC Minimum of 50 Geminin+ cells were counted RAD51+ > 5 foci/cell 1 2 3 4 5
Geminin-positive cells with RAD51 foci (%) % Geminin-positive cells with RAD51 foci (5Gy) RAD51 foci formation in unselected breast tumor samples 100 90 80 n= 45 Normal RAD51 IRIF Intermediate RAD51 IRIF Impaired RAD51 IRIF 70 60 50 40 30 20 10 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1112 13 1415 16 1718 19 2021 22 2324 25 2627 Individual breast tumor samples 28 2930 31 3233 34 3536 37 3839 40 4142 43 4445 Impaired RAD51 IRIF formation in 5 out of 45 primary breast tumor samples (11%) IRIF: Ionizing Radiation Induced Foci
Genetic analysis of tumors with impaired RAD51 foci formation Naipal et al., 2014
RAD51 foci formation in breast tumor samples (LUMC) n=29 Intermediate Impaired These data are preliminary; please treat confidential
RAD51 foci formation in ovarian tumor samples n=37 Intermediate Impaired These data are preliminary; please treat confidential
Ovarian tumor samples; solid versus ascites Solid ovarian tumors Acites/Pleural fluid derived from ovarian tumors
BRCA1 and BRCA2 mutation analysis in breast tumors These data are preliminary; please treat confidential Germline mutation Somatic mutation BRCA1 methylation BRCA mutation No BRCA mutation BRCA status unknown
BRCA1 and BRCA2 mutation analysis in ovarian tumors These data are preliminary; please treat confidential Germline mutation Somatic mutation* BRCA1 methylation BRCA mutation No BRCA mutation BRCA status unknown *poor and incomplete coverage
Will BRCA testing in tumor material be sufficient? Als somatische analyse is afgerond weten we of: Alle tumoren met een HR defect verklaart kunnen worden door BRCA defect Alle BRCA gemuteerde tumoren defect zijn in HR BRCA analyse in tumor is voldoende om alle HR deficiente tumoren op te pikken
Concluding remarks 1. Een veelbelovende methode voor identificatie HR deficiente tumoren 2. Behoorlijk percentage van borst- ovariumtumoren is HRD (~25-50%) 3. Analyse van BRCA1 en BRCA2 mogelijk onvoldoende; uitbreiding andere genen voldoende of is gebruik van functionele analyse noodzakelijk om alle HRD tumoren te selecteren? 4. Ook te gebruiken voor andere tumoren Voorspelt de afwezigheid van RAD51 foci gevoeligheid voor PARP remmers? Ex vivo meten van gevoeligheid voor PARP remmers Klinische studies waarbij resultaat van assay gecorreleerd wordt aan gevoeligheid voor PARP remmers
Acknowledgements LUMC Human Genetics: Pathology: Surgery: Oncology: Gynaecology: Matty Meijers, Harry Vrieling Tjalling Bosse, Vincent Smit, residents (AIOS), Natalja ter Haar Rob Tollenaar, Wilma Mesker Judith Kroep Katja Gaarenstroom Erasmus MC Rotterdam Kishan Naipal, Nicole Verkaik, Carolien van Deurzen, Agnes Jager, Dik van Gent