Identificación de marcadores predictivos de toxicidad y eficacia del paclitaxel: regulación y variación genética de la ß-tubulina y estudio de asociación del genoma completo

El paclitaxel es un agente de union a microtubulos ampliamente usado en la clinica para el tratamiento de tumores solidos. Existen grandes diferencias interindividuales tanto en la eficacia como en los efectos adversos de este farmaco que, en parte, podrian ser explicadas por la variabilidad del genoma humano. Hasta la actualidad, los estudios farmacogeneticos del paclitaxel han utilizado aproximaciones de genes candidatos, centrandose fundamentalmente en su ruta farmacocinetica. En esta tesis hemos adoptado dos tipos de aproximaciones para la identificacion de posibles marcadores asociados a la toxicidad y eficacia del paclitaxel: en primer lugar, hemos estudiado la regulacion y variacion genetica de los isotipos de s-tubulina, la diana terapeutica de este farmaco; en segundo lugar, hemos llevado a cabo un estudio de asociacion del genoma completo. Con respecto a la regulacion y la variacion genetica de los isotipos de s-tubulina, esta tesis aporta informacion clave sobre la expresion de los isotipos mas relevantes de s-tubulina en diversos tejidos humanos normales y tumorales. Esta informacion podria ayudar al diseno de nuevos farmacos de union a microtubulos especificos de isotipo, de mayor eficacia y menor toxicidad. Asimismo, hemos descubierto que una baja expresion de los miembros de la familia miR-200 se asocia a una alta expresion de la s-tubulina III y a una mala respuesta y pronostico de los tumores de ovario tratados con paclitaxel/ carboplatino. Hemos encontrado una importante variabilidad interindividual en la expresion de la s- tubulina II, causada por los polimorfismos -101C>T/-112G>A en el promotor del gen y demostramos que estos polimorfismos protegen frente al desarrollo de la neuropatia inducida por paclitaxel. Finalmente, hemos demostrado que la s-tubulina VI es un isotipo especifico hematologico sujeto a una importante variabilidad genetica. Tambien descubrimos que el polimorfismo T274M de la s-tubulina VI disminuye el efecto del paclitaxel en los microtubulos y aportamos evidencias que sugieren que este polimorfismo podria constituir un marcador de mielotoxicidad en pacientes tratados con paclitaxel. Con respecto al estudio de asociacion del genoma completo, este se centro en la neuropatia causada por el paclitaxel. En el confirmamos que el polimorfismo rs7349683 del gen EPHA5 es un marcador de la neuropatia inducida por paclitaxel (P=1.4x10-9 ). Tambien proponemos que variantes comunes en otros genes EPHA y en el locus LIMK2 podrian desempenar un papel importante para esta toxicidad. Todo ello sugiere que genes involucrados en la funcion y reparacion de los nervios perifericos, no estudiados previamente en aproximaciones de genes candidatos, podrian contribuir de forma importante en la susceptibilidad genetica a desarrollar esta toxicidad. En resumen, los marcadores identificados en esta tesis doctoral podrian tener una importante relevancia clinica, contribuyendo a la individualizacion de la farmacoterapia con paclitaxel mediante la clasificacion de los pacientes de acuerdo a su riesgo de desarrollar toxicidad o falta de eficacia durante el tratamiento.