El cáncer de mama es el tumor más frecuente en la mujer, representa aproximadamente el 28% de todas las neoplasias y es la principal causa de muerte por cáncer en las mujeres europeas. A pesar de los avances en el tratamiento y en el diagnóstico temprano, sigue siendo un importante problema de salud pública. El 20% de las pacientes diagnosticadas de cáncer de mama presentan una recaída. La enfermedad en estadios avanzados sigue siendo incurable con una supervivencia media de 2-3 años y una supervivencia global de 25% a los 5 años. El cáncer de mama es una enfermedad heterogénea que podemos clasificar en: luminal A, luminal B, HER2 amplificado o triple negativo en función de criterios anatomopatológicos. Evaluamos la expresión de receptores hormonales (receptores estrógeno [RE], receptores progesterona [RP]), índice de proliferación [Ki67] y la amplificación del gen HER2. Actualmente, disponemos también de la clasificación de los subtipos intrínsecos moleculares en función la expresión génica: Luminal A,Luminal B, HER2-enriched [HER2-E], Basal-like, Claudin-low y Normal-like. HER2 es uno de los oncogenes más importantes en cáncer de mama, se encuentra amplificado en aproximadamente 20% de las pacientes. Su sobreexpresión es un factor de mal pronóstico clínico asociado con más recaídas y peor supervivencia. Sin embargo, desde el desarrollo de trastuzumab, un anticuerpo monoclonal contra HER2, la sobreexpresión de dicha proteína se ha convertido también en un factor predictivo de respuesta y ha mejorado la supervivencia en este subgrupo de pacientes. Trastuzumab ha mostrado beneficio para las pacientes con cáncer de mama HER2+ tanto en enfermedad temprana como en avanzada. Sin embargo, existe un porcentaje de pacientes que presentan resistencia primaria o secundaria al tratamiento. Lo que pone de manifiesto la necesidad de identificar marcadores predictivos de respuesta/resistencia para identificar que pacientes se van a beneficiar del tratamiento y poder desarrollar nuevas estrategias para superar dichas resistencias. Uno de los mecanismos implicados en la resistencia es la transición epitelio-mesénquima, por lo que planteamos este mecanismo como fenómeno responsable de la resistencia a trastuzumab en cáncer de mama HER2 positivo. Para ello, estudiamos AXL y MET, dos receptores transmembrana tirosina quinasa cuya función está relacionada con este fenotipo. Ambos son receptores con potencial oncogénico que han sido descritos como biomarcadores de resistencia a diferentes fármacos en diferentes tipos de tumores. Disponemos de dos modelos celulares de resistencia, las HCC1954 con resistencia primaria a trastuzumab y mutación activadora en PIK3CA y las AU565-R con resistencia adquirida. La línea con resistencia adquirida se ha obtenido a través de la exposición mantenida a trastuzumab de su parenteral sensible (AU565-S). En ambos modelos preclínicos, de resistencia a trastuzumab tanto primaria como secundaria, no depende de cambios en la expresión del oncogen HER2. Al evaluar su expresión por IHC y por WB no encontramos diferencias entre la línea celular con resistencia adquirida (AU565-R) y su parental (AU565-S), manteniendo la amplificación de HER2 y la negatividad a la expresión de receptores hormonales. Además, la línea HCC1954 con resistencia primaria también mantiene la sobreexpresión de HER2. Al analizar la expresión de AXL y MET en nuestras líneas celulares con resistencia a trastuzumab, observamos la sobreexpresión de ambos con respecto a la línea sensible. Dicha sobreexpresión fue estable y consistente. Hubo una mayor transcripción de los genes con un aumento a nivel de RNA y una mayor traducción con un aumento de la síntesis de proteína. Esto es indicativo de que las células con la sobreexpresión de AXL y MET podrían adquirir propiedades mesenquimal-like que contribuyeran a la resistencia y que por tanto podrían constituir nuevas dianas terapéuticas, convirtiéndose en una estrategia razonable a explorar. Se ha descrito como MET contribuye a la resistencia a trastuzumab y está relacionado con peor pronóstico en las pacientes, además en estudios preclínicos, su inhibición restaura la sensibilidad. Por otro lado, la expresión de AXL se ha relacionado con la resistencia adquirida a lapatinib y como su inhibición restaura la sensibilidad en modelos in vitro, pero hasta la fecha no se ha descrito como mecanismo de resistencia a trastuzumab. Este hecho nos llevó a focalizarnos en el estudio de AXL como posible mecanismo responsable de la resistencia. El gen AXL pertenece a la firma Claudin-low de los subtipos intrínsecos de PAM50. Cuando exploramos su expresión a nivel de RNA en bases de datos públicas, observamos como está up-regulado en los subtipos no-Luminales con respecto a los Luminales, siendo predominante en el subtipo Claudin-low. Además presenta una correlación positiva y/o co-expresión de genes relacionados con la transición epitelio-mesénquima. Postulamos el receptor AXL como una nueva posible diana terapéutica en cáncer de mama HER2 positivo resistente a trastuzumab. Para ello utilizamos TP-0903, un inhibidor tirosina quinasa específico de AXL. Nuestros datos preclínicos muestran su eficacia en monoterapia disminuyendo la viabilidad celular in vitro tanto para AU565-R como HCC1954. Y, lo más importante, restaura la sensibilidad a trastuzumab en la línea celular con resistencia adquirida. Este efecto de resensibilización a trastuzumab, no se observó en la línea con resistencia primaria. Lo que nos llevó a hipotetizar que en este modelo la señalización de AXL no era driver en la resistencia a trastuzumab. Las HCC1954 poseen una mutación activadora en PIK3CA, la vía PI3K es una de las más relevantes en cáncer de mama con propiedades oncogénicas. Las mutaciones de PIK3CA es uno de los mecanismos de hiperactivación de la vía, esta mutación sería responsable de una activación constitutiva e independiente de la señalización upstream de receptores tirosina quinasa como HER2 y AXL. Por tanto, exploramos la inhibición farmacológica de la vía PI3K como estrategia para revertir la resistencia a trastuzumab en la línea con resistencia primaria y PIK3CA mutada. Utilizamos tres fármacos con mecanismos moleculares diferentes: un inhibidor de PI3K (BKM120), inhibidor de mTOR (everolimus) y un inhibidor dual de PI3K y mTOR (GDC-9080). Observamos como los tres fármacos en monoterpia eran eficaces y redujeron la viabilidad celular de HCC1954. El más efectivo de los inhibidores fue GDC-0980, probablemente debido a su inhibición en dos puntos de la vía que podría evitar la supresión de los mecanismos de feedback negativo. Estos datos ponen en relieve lo importante que es caracterizar la enfermedad metastásica e identificar potenciales dianas driver como objetivos terapéuticos. La importancia de este trabajo radica en la implicación traslacional de los hallazgos preclínicos. AXL podría ser un biomarcador predictivo de resistencia secundaria a trastuzumab. De este modo una potencial estrategia a evaluar sería un tratamiento con trastuzumab más inhibidor de AXL en aquellas pacientes con cáncer de mama HER2 positivo con progresión de enfermedad a trastuzumab y en las que el tumor asocia sobreexpresión de AXL (a nivel de proteína o RNA). El tratamiento de combinación permitiría bloquear la inducción de la transición epitelio-mesénquima y la vía HER2. Actualmente existen diferentes ensayos clínicos en fases tempranas que evalúan el papel de AXL como diana terapéutica con inhibidores orales de tirosina-quinasa o anticuerpos monoclonales. Además, las firmas génicas podrían ayudar a estratificar a las pacientes según su perfil molecular. Por otro lado, ya es una realidad en oncología como la determinación de las mutaciones de la vía PI3K y el desarrollo de inhibidores en ensayos clínicos nos ayuda a entender su valor predictivo y pronóstico. Los resultados de los ensayos clínicos que están en marcha nos ayudarán a comprender mejor el potencial terapéutico de los inhibidores de PI3K.