Abstract

Antecedentes: La inhibición de TRK es el estándar de atención para los pacientes con tumores sólidos positivos a la fusión TRK. Las mutaciones del dominio de la quinasa TRK que impiden la unión del fármaco son mecanismos comunes de resistencia a los inhibidores de TRK de 1ª generación. Aunque los inhibidores de TRK de 2ª generación se diseñaron para mantener la inhibición de la quinasa en este entorno, la resistencia a estos agentes aún está mal caracterizada.

Métodos y resultados: Secuenciamos biopsias tumorales emparejadas y ADN libre de células (cfDNA) seriado recogido antes de la terapia y en el momento de la progresión de pacientes tratados con inhibidores de TRK de 2ª generación (selitrectinib o repotrectinib). Identificamos 5 casos en los que la adquisición de mutaciones TRKA xDFG (G667) se asoció con la resistencia. Dos pacientes cuyos tumores portaban estas sustituciones antes de selitrectinib nunca respondieron a la terapia, mientras que otros tres casos adquirieron estas mutaciones tras la progresión a selitrectinib o repotrectinib.

El modelado molecular in-silico combinado con simulaciones de dinámica molecular predijo que las sustituciones xDFG de TRKA pueden conferir resistencia a los inhibidores de TRK de segunda generación al generar impedimentos estéricos que comprometen la unión del fármaco. En consecuencia, los ensayos de quinasa in vitro mostraron que la IC50 para selitrectinib de los mutantes TRKA xDFG era de >12 a >8000 veces mayor en comparación con la IC50 de TRKA de tipo salvaje o del mutante TRKA G595R de frente solvente sensible a selitrectinib.

Interesantemente, nuestros datos también sugieren que las sustituciones xDFG de TRKA inducen cambios conformacionales que estabilizan la conformación inactiva (xDFG-out) de la quinasa, sensibilizándola así a la inhibición de tipo II. La termoforesis a microescala in vitro reveló que la afinidad de unión de los inhibidores de TRK de tipo II (cabozantinib o foretinib) a la quinasa TRKA G667C-mutante era de 8 a 10 veces mayor en comparación con el inhibidor de tipo I selitrectinib. A continuación, probamos la eficacia de los inhibidores de TRK de tipo II contra los mutantes TRKA xDFG en diferentes modelos celulares. Un modelo de ratón impulsado por Bcan-Ntrk1 y manipulado por CRISPR Cas9 para expresar las mutaciones xDFG fue sensible a los inhibidores de TRK de tipo II pero no a los de tipo I. Se obtuvieron resultados similares utilizando una línea celular colorrectal LMNA-NTRK1-positiva que adquirió la sustitución G667C tras el tratamiento crónico con selitrectinib.

La terapia con inhibidores de TRK de tipo II logró respuestas completas y duraderas también en modelos derivados de pacientes con resistencia mediada por TRKA xDFG a agentes de segunda generación de tipo I.

Conclusiones: Nuestro estudio descubre un interruptor molecular inducido por las mutaciones de xDFG que limita la sensibilidad a los inhibidores de la quinasa de tipo I mediante cambios conformacionales que favorecen el estado de quinasa inactiva xDFG-out. Este mismo interruptor, a su vez, sensibiliza a estas quinasas mutantes a los inhibidores de tipo II, que se enfrentan eficazmente a esta conformación inactiva. Estos resultados proporcionan un paradigma para el desarrollo racional de TKIs de tercera generación que aborden el problema de la resistencia conformacional en los tumores impulsados por quinasas oncogénicas.

Formato de citación: Emiliano Cocco, Ji Eun Lee, Srinivasaraghavan Kannan, Alison M. Schram, Helen H. Won, Sophie Shifman, Amanda Kulick, Laura Baldino, Eneda Toska, Sabrina Arena, Benedetta Mussolin, Ram Kannan, Neil Vasan, Alexander N. Gorelick, Michael F. Berger, Yi Liao, Uwe Rix, Alberto Bardelli, Jacklyn Hechtman, Elisa de Stanchina, David M. Hyman, Chandra Verma, Andrea Ventura, Alexander Drilon, Maurizio Scaltriti. Las mutaciones TRK xDFG desencadenan un cambio de sensibilidad de los inhibidores de la cinasa de tipo I a II . En: Proceedings of the Annual Meeting of the American Association for Cancer Research 2020; 2020 Apr 27-28 and Jun 22-24. Philadelphia (PA): AACR; Cancer Res 2020;80(16 Suppl):Abstract nr 5680.