Comme le cancer est plus facile à traiter avec succès lorsqu'il est détecté tôt, un objectif majeur de la recherche sur le cancer est de développer de nouvelles façons de détecter les tumeurs à un stade précoce, avant qu'elles ne commencent à se propager. Une approche à l'étude est la biopsie liquide. Ces tests visent à trouver et diagnostiquer le cancer n'importe où dans le corps en détectant des biomarqueurs – des matériaux que les tumeurs répandent dans la circulation sanguine – dans un échantillon de sang.
Dans une étude publiée le 13 août 2020 dans Cellule par une équipe de collaborateurs de Memorial Sloan Kettering et Weill Cornell Medicine, les chercheurs rapportent que de minuscules paquets de matériaux libérés par des tumeurs, appelés EVP (vésicules et particules extracellulaires), peuvent servir de biomarqueurs pour détecter un certain nombre de types de cancer au début étapes.
L'un des Saint Graal en médecine du cancer consiste à diagnostiquer un cancer précoce chez un patient sur la base d'un test sanguin. Cette recherche est une étude de preuve de principe; beaucoup plus de travail est nécessaire avant de pouvoir l'utiliser comme outil de dépistage. Mais en fin de compte, ce serait fantastique si nous pouvions utiliser cette approche pour détecter le cancer chez une personne avant qu'elle n'ait des symptômes. «
William Jarnagin, chirurgien MSK, chef du service hépatopancréatobiliaire et co-auteur principal de l'étude
Un autre type de biomarqueur
Une grande partie des travaux antérieurs sur les biopsies liquides s'est concentrée sur la détection et l'analyse des gènes cancéreux qui sont libérés par les cellules cancéreuses dans le sang. Certaines de ces biopsies liquides, notamment MSK-ACCESS, sont déjà approuvées comme outil de suivi du traitement et de mise en correspondance des patients atteints de cancer avec la thérapie ciblée appropriée. L'utilisation de biopsies liquides comme outil de dépistage pour détecter un cancer non diagnostiqué auparavant est encore expérimentale.
La nouvelle étude ne se concentre pas sur l'analyse des gènes mais sur l'examen des protéines contenues dans les EVP. David Lyden, médecin-scientifique chez Weill Cornell et autre auteur principal de l'article, étudie les EVP dans son laboratoire et est un pionnier dans le domaine. Il a découvert que les tumeurs peuvent libérer des EVP afin de préparer d'autres parties du corps à recevoir des cellules cancéreuses lorsqu'elles se propagent.
Les chercheurs disent que l'un des avantages potentiels de se concentrer sur les protéines des EVP plutôt que sur les gènes du cancer est que cela leur permet de caractériser également différents types de cellules présentes dans la zone autour d'une tumeur – appelée microenvironnement tumoral. De plus, cela pourrait les aider à détecter les changements dans d'autres tissus, tels que les organes immunitaires, qui contribuent également aux protéines EVP observées dans le sang.
Utiliser l'apprentissage automatique pour traiter les données
L'étude actuelle a examiné si les EVP pourraient être utiles pour le dépistage. Il utilisait du sang et des tissus de personnes connues pour avoir un cancer ainsi que des échantillons de lignées cellulaires et de modèles murins. La recherche a inclus des échantillons de 18 cancers différents, y compris du sein, du côlon et du poumon, qui provenaient principalement de MSK. Il y avait un groupe témoin d'échantillons de personnes qui n'avaient pas de cancer.
Une approche de biologie computationnelle a été utilisée pour faire correspondre des signatures de protéines EVP particulières avec certains types de cancer. «La quantité d'informations qui provient de ce type d'étude est monumentale – c'est une énorme quantité de données», déclare le Dr Jarnagin. « Vous avez vraiment besoin de programmes informatiques à haut débit et d'apprentissage automatique pour pouvoir tout trier. »
Une fois la méthode de calcul établie, l'équipe a constaté que l'ordinateur pouvait identifier différents types de cancer à partir des échantillons avec une sensibilité de 95% (ce qui signifie qu'il a trouvé le cancer dans 95% des cas) et une spécificité de 90% (ce qui signifie que 10% des cancers identifiés se sont avérés être des faux positifs).
«Même si ce test devenait standard, nous devions encore faire des tomodensitogrammes et des IRM pour confirmer où se trouvait la tumeur», explique le Dr Jarnagin. « Mais si vous utilisez un test sanguin pour déterminer qui pourrait être à risque d'avoir un certain type de cancer, ce serait un énorme progrès car nous pourrions cibler les enquêtes sur ces patients à haut risque. »
Il ajoute que si ce type de biopsie liquide s'avère efficace pour une utilisation clinique, il sera probablement également utile pour surveiller la réponse au traitement chez les personnes déjà diagnostiquées avec un cancer. Cela peut également être un bon outil pour surveiller les personnes après le traitement afin de déterminer si leur cancer est réapparu alors qu'il est encore trop petit pour apparaître sur une analyse.
Prochaines étapes de validation des résultats
Utiliser des biopsies liquides pour détecter le cancer est un défi beaucoup plus important que de les utiliser pour surveiller des cancers déjà connus. Pour l'instant, l'équipe se concentre sur l'étape suivante: valider que les résultats de leur laboratoire avec les EVP fonctionneront avec des patients supplémentaires. Une partie du processus de validation impliquera de tester cette méthode chez ceux qui n'ont pas de cancer mais qui présentent un risque accru en raison de solides antécédents familiaux ou d'une mutation connue dans l'un des gènes BRCA, par exemple. Les méthodes de diagnostic standard seront utilisées à titre de comparaison dans le processus de validation.
Le Dr Jarnagin explique qu'à l'avenir, les biopsies liquides seront probablement particulièrement importantes pour diagnostiquer les cancers qui ne disposent pas actuellement de méthodes de dépistage établies, y compris les cancers du foie et du pancréas.
«Ces cancers sont rarement détectés à un stade précoce et les traiter le plus rapidement possible pourrait améliorer les résultats des patients», déclare le Dr Lyden, membre du Sandra and Edward Meyer Cancer Center et du Gale and Ira Drukier Institute for Children's Health à Weill Cornell Medicine.
La source:
Centre de cancérologie Memorial Sloan Kettering
Référence du journal:
Hoshino, A .., et coll. (2020) Les biomarqueurs de particules et de vésicules extracellulaires définissent plusieurs cancers humains. Cellule. doi.org/10.1016/j.cell.2020.07.009.
