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POSIBILIDADES DE APLICACIONES DE LA GENÓMICA EN
EL TRATAMIENTO DE LA ARTRITIS REUMATOIDE
Dra. Sara Marsal Unitat de Recerca de
Reumatologia Institut de Recerca Hospital Vall
Hebron San Sebastian, 22 de Junio de 2006
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ARTRITIS REUMATOIDE

• Enfermedad inflamatoria crónica
• Sistémica, principalmente a las articulaciones
• Prevalencia 1, ratio sexo 31
• Comorbili-mortalidad asociada
• No cura, tratamiento continuo

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FISIOPATOLOGIA

• Formación de un tejido destructivo pannus
• Cells implicadas
• - Sistema immune
• B T Linfocitos, MØ, Neutro,
• - Tejido Conectivo
• Fibroblastos (sinoviocitos, condrocitos,
  osteoblastos, ...)
• Erosiones en el cartílago y hueso irreversibles
• Mucho por conocer

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EVOLUCIÓN RADIOLÓGICA EN 6 AÑOS
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EVOLUCIÓN RADIOLÓGICA EN 6 AÑOS

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(No Transcript)
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GENÓMICA EN LA AR

• Ausencia de una metodología para
• Diagnosticar pacientes con AR en las etapas
  iniciales de la enfermedad
• Identificar nuevas clases de AR (Heterogeneidad)
• Porqué necesitamos categorizar la AR?
• Principalmente Ajustar el tratamiento (medicina
  personalizada)
• Necesidad de incorporar marcadores biológicos ?
  tecnologías de análisis masivo

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DE LOS MARCADORES DIAGNÓSTICO A LOS PERFILES DE
RESPUESTA
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CONSTRUCCIÓN DE UN PREDICTOR

• Diseño adecuado (nº y tipo de muestras)
• Selección de genes predictivos
• Crear regla de predicción
• Algoritmo de clasificación
• LDA Linear Discriminant Analysis
• KNN k-Nearest Neighbours
• SVM Support Vector Machines
• Validar en muestra independiente

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PREDICCIÓN MOLECULAR EN AR

• Tipo de muestra PBMC
• Tecnología GeneFiltres Invitrogen (4000
  tránscritos)
• n 11AR de inicio (ERA), 8AR avanzadas,
  14SLE, 11asma, 9controles

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PREDICCIÓN MOLECULAR EN AR

• 8 genes predictivos ERA
• Genes predictivos ratio ERA/RA gt 3-fold
• Regla de decisión Si gen gt p ? 1, si gen lt p?
  0.
• Promedio RA 0.13 0.13, ERA 7.88 0.13
• Validación regla en muestra independiente (11
  ERAs, 7.11 0.31, P 1.39 x10-11)

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PREDICCIÓN MOLECULAR EN AR

• Tipo de muestra membrana sinovial (pieza
  quirúrgica)
• Tecnología Lymphochip, (18000 tránscritos)
• N 21 RAs, 9 OAs

Arthritis Rheum 04
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PREDICCIÓN MOLECULAR EN AR

• Relativa agrupación RA vs OA
• Análisis no supervisado ? 3 perfiles
• RAhigh T/B, APC
• RAintermediate
• RAlow Estroma
• En RAhigh clara activación via STAT
• STAT-1 marcador de AR inflamatoria
• No regla predicción

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PREDICCIÓN MOLECULAR EN AR

• Tipo de muestra Fibroblasto sinovial en cultivo
• Tecnología Arrays de 2-colores (24000
  tránscritos)
• n 19 RAs

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PREDICCIÓN MOLECULAR EN AR

• Clasificación en 2 grupos
• Capacidad predictiva
• Método PAM (Tibshirani 02, PNAS)
• 484 genes permiten un precisión de clasificación
  de 90
• Clasificación in vitro emula clasificación in
  vivo
• Heterogeneidad en fibroblastos en AR es un rasgo
  estable

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DE LOS MARCADORES DIAGNÓSTICO A LOS PERFILES DE
RESPUESTA
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MARCADORES BIOLÓGICOS DE RESPUESTA CLÍNICA A
TERAPIAS ANTI-TNFa EN AR

• 16 RA en tratamiento con Etanercept (Wyeth)
• Variable respuesta Respondedor/No Respondedor
• Perfiles de expresión en sangre total
• Identifican 65 genes diferencialmente expresados
• Support Vector Machine (SVM) modelos predictivos
• Pares de genes (8) precisión de predicción 90
• Trios de genes (27) precisión de predicción
  100
• Técnica de validación cruzada (CV)

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Glocker et al, Med Res Rev 2006
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MARCADORES BIOLOGICOS DE RESPUESTA CLÍNICA A
RITUXIMAB EN AR

• Rituximab (Roche) depleción LB CD20
• No marcadores predictores de respuesta
• 8 AR activa, fallo a terapias biológicas previas
• Eficacia clínica
• DAS28, Respuestas ACR y EULAR (S0, S2, S12, S24)
• Inmunofenotipo
• Abs anti CD3, CD4, CD8, CD28, CD25, CD20
• Expresión génica
• Affymetrix HGA133 A 2.0
• Separación LB y LT (LB S0, LT S0, S2, S12, S24)

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RESULTADOS EFICACIA CLÍNICA
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RESULTADOS PREDICTORES CLÍNICOS

• ANÁLISIS EXPLORATORIO
• Delta.DAS DAS28sem0 DAS28sem12
• V. respuesta
• Respondedor Delta.DAS gt 0.4
• No Respondedor Delta.DAS lt 0.4
• V. predictores datos clínicos en sem0
• Regla de aprendizaje K-Nearest Neigbours
• Validación predicción Técnica de Validation
  Cruzada

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RESULTADOS PREDICTORES CLÍNICOS
Precisión de clasficación 99.5
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INMUNOFENOTIPO PREDICTOR

• ANÁLISIS EXPLORATORIO
• Modelado
• V. respuesta delta.das DAS28sem0 DAS28sem12
• V. predictores datos fenotípicos (absolutos o
  relativos)
• Mejor modelo
• Delta.das 0.16(CD20) 0.08
  (95 C.I.)
• P 0.0028, R20.71

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RESULTADOS EXPRESIÓN GÉNICA DIFERENCIAL
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EXPRESIÓN GÉNICA DIFERENCIAL
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CONCLUSIONES

• En el diagnóstico de la AR son necesarias nuevos
  marcadores para diagnosticar precozmente la
  enfermedad
• Los predictores de diagnóstico y tratamiento
  serán más útiles si antes definimos subtipos de
  AR homogéneos
• Las nuevas tecnologías de análisis masivo nos
  pueden ayudar a determinar tanto nuevos subtipos
  de AR como a predecir la respuesta terapéutica
  con mayor robustez

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• Toni Julià
• Dra. Mireia Barceló
• Cristina Tresents
• Victor Gordo
• Nora Spinedi
• Dra. Sara Marsal