Pour de nombreux cancers, les médecins se tournent de plus en plus vers l'ADN que les tumeurs solides répandent dans la circulation sanguine pour faciliter le diagnostic et la surveillance. Mais le cancer du cerveau a été une autre histoire grâce au blocage naturel créé par la barrière hémato-encéphalique.
Les chercheurs de l'Université du Michigan Rogel Cancer Center et du Michigan Medicine CS Mott Children's Hospital, cependant, étaient optimistes quant au fait que le liquide céphalo-rachidien pourrait être une source précieuse d'ADN tumoral qui pourrait aider à surveiller et à traiter les patients pédiatriques cancéreux atteints de tumeurs cérébrales agressives connues sous le nom de haut grade. gliomes.
Non seulement les mutations de ces tumeurs changent au fil du temps, entraînant des changements dans les voies potentielles de traitement, mais la quantité d'ADN tumoral dans le liquide céphalo-rachidien d'un patient peut aider le médecin à savoir si les changements observés sur les scans d'imagerie d'un patient sont de vrais signes de la progression d'une tumeur ou une réponse du corps aux traitements du cancer.
Nous savions d'après des recherches antérieures que les séquences génétiques de ces tumeurs, y compris les informations sur les mutations qui les entraînent, peuvent être trouvées dans le liquide céphalorachidien -; mais la collecte ne fait pas actuellement partie de la norme de soins. C'est quelque chose que nous espérions changer. «
Carl Koschmann, M.D, oncologue pédiatrique Mott et chercheur, Carr Pediatric Brain Tumor Center, Michigan Medicine – Université du Michigan
Une nouvelle étude menée par Koschmann et une équipe de chercheurs de l'U-M suggère qu'une nouvelle technologie de séquençage d'ADN portable pourrait rendre possible une telle approche de «biopsie liquide».
Les conclusions de l'équipe, qui apparaissent dans Recherche clinique sur le cancer, une revue de l'American Association for Cancer Research, ont été les premiers à appliquer la technologie de séquençage génétique des nanopores à cette fin.
«Nous avons utilisé un appareil de séquençage d'ADN portable moderne d'une manière qui n'avait jamais été faite auparavant», explique Amy Bruzek, M.D., première auteure de l'étude, résidente en neurochirurgie au Michigan Medicine. « Cela nous a permis d'analyser l'ADN tumoral dans le liquide céphalo-rachidien des patients rapidement et avec un équipement suffisamment portable pour être introduit dans la salle d'opération. »
Le système nanopore fonctionne en mesurant les changements de courant électrique lorsque les molécules biologiques passent à travers les minuscules trous dans une surface de collection; des valeurs différentes correspondent à différentes lettres du code génétique, permettant ainsi de lire une séquence d'ADN.
L'étude a recherché des alternatives cliniquement exploitables dans des échantillons de 12 patients atteints de gliomes de haut grade à l'aide d'un appareil fabriqué par Oxford Nanopore Technologies, une spin-out de l'Université d'Oxford.
L'appareil coûte environ 1000 dollars, pèse une livre et peut être connecté à un ordinateur portable, notent les chercheurs, ce qui lui confère des avantages par rapport aux principaux modèles de laboratoire, qui coûtent souvent des dizaines de milliers, nécessitent un espace dédié et sont plus complexes à utiliser. Il nécessite également des quantités de liquide céphalo-rachidien nettement plus faibles que les autres méthodes de séquençage.
Sur près de 130 échantillons, les chercheurs ont trouvé que la nouvelle approche fonctionnait bien et les résultats ont été confirmés à l'aide de méthodes de séquençage bien établies.
«Cette étude montre une opportunité de surveiller efficacement l'efficacité des médicaments des essais cliniques chez les patients atteints de gliome pédiatrique en prélevant du liquide céphalo-rachidien à différents moments à l'aide d'une procédure connue sous le nom de ponction lombaire ou ponction lombaire», explique Bruzek.
Actuellement, après une intervention chirurgicale initiale pour retirer autant de gliome que possible, les médecins suivent les modifications d'une tumeur en examinant des scans d'imagerie.
«Malheureusement, de bonnes réponses à la radiothérapie peuvent créer un gonflement qui ressemble beaucoup à une tumeur en croissance», dit Koschmann. « Et en tant que médecins, nous devons dire aux familles des patients que les images ne peuvent pas être interprétées avec certitude. »
Bien que ces cancers du cerveau pédiatriques soient rares, la grande majorité des patients diagnostiqués vivent moins de deux ans. De nouvelles approches ciblées pour traiter les gliomes de haut grade chez les enfants et les jeunes adultes sont donc absolument nécessaires -; y compris pour les gliomes pontins intrinsèques diffus ou DIPG, les tumeurs hautement agressives du tronc cérébral.
L'exploitation des mutations moléculaires spécifiques de ces tumeurs offre le meilleur espoir des médecins pour les attaquer. Le séquençage de l'ADN tumoral trouvé dans le liquide céphalo-rachidien permettrait également aux médecins de surveiller l'évolution des mutations d'une tumeur au fil du temps et de savoir si l'une des mutations pourrait rendre des traitements spécifiques moins susceptibles de fonctionner.
«En tant que soignants, nous sommes enthousiasmés par la possibilité de surveiller les tumeurs sans exposer les patients à des complications potentielles des chirurgies invasives», déclare Koschmann.
« Cette approche suggère que nous pouvons détecter rapidement et de manière fiable les mutations clés de la tumeur dans les gliomes de haut grade avec de très petits échantillons -; surmonter certains des obstacles qui empêchaient l'utilisation du liquide médullaire dans le diagnostic et le suivi de ces patients.
Et nous sommes optimistes quant à l'intégration de cette approche dans la conception des essais cliniques pour le cancer du cerveau pédiatrique, ce qui nous permet de suivre la réponse moléculaire à travers plusieurs gènes pour mieux comprendre et prédire les résultats cliniques. «
La source:
Michigan Medicine – Université du Michigan
Référence du journal:
Bruzek, A. K., et al. (2020) Analyse ADN électronique de l'ADN tumoral sans cellules du LCR pour quantifier la réponse moléculaire multigénique dans le gliome pédiatrique de haut grade. Recherche clinique sur le cancer. doi.org/10.1158/1078-0432.CCR-20-2066.
