Des chercheurs du Johns Hopkins Kimmel Cancer Center, du Johns Hopkins All Children's Hospital et de quatre autres institutions ont conçu une nouvelle méthode pour tester le cancer de la prostate utilisant des biomarqueurs présents dans l'urine, financés en partie par les National Institutes of Health. Cette approche pourrait réduire considérablement le besoin de biopsies invasives, souvent douloureuses, disent-ils.
En analysant les échantillons d'urine de patients atteints de cancer de la prostate avant et après la chirurgie de l'abotion de la prostate, ainsi que de personnes en bonne santé, les chercheurs ont identifié un panel de trois biomarqueurs – TTC3, H4C5 et EPCAM – qui ont robustement détecté la présence d'un cancer de la prostate. Ces biomarqueurs étaient détectables chez les patients avant la chirurgie mais étaient presque absents après la chirurgie, confirmant qu'ils provenaient du tissu de la prostate.
Les chercheurs ont testé le panel à trois biomarqueurs dans un groupe de développement et de validation. Le test avait une zone sous la courbe (AUC) de 0,92 (1,0 est une performance parfaite). Il a identifié avec précision le cancer de la prostate 91% du temps et a exclu avec précision les personnes sans cancer de la prostate 84% du temps dans l'étude de validation. Il a également déterminé que le panel pourrait mieux que PCA3 distinguer les patients atteints de cancer de la prostate de ceux atteints de BPH.
Le panel a maintenu une précision diagnostique dans 78,6% (étude de développement) et 85,7% (étude de validation) du cancer de la prostate négatif spécifique de la prostate (PSA) et un cancer de la prostate distingué des conditions de prostate bénignes avec un AUC de 0,89. Ces résultats ont été publiés le 2 septembre ebiomedicine.
Le TTC3 (le domaine de répétition tétratricopeptidique 3) joue un rôle dans la division des cellules asymétriques dans les cellules cancéreuses, H4C5 (H4 en grappes 5) joue un rôle dans la modulation de la structure de la chromatine (un complexe d'ADN et de protéines trouvées dans les cellules), et EpCam (épithélial cellule d'adhésion) tissulaire tapissant la surface des organes et des structures dans tout le corps.
Le cancer de la prostate, l'une des principales causes de décès chez les hommes aux États-Unis, est généralement détectée par les tests sanguins à mesurer le PSA, une protéine produite par les tissus cancéreux et non cancéreux dans la prostate. Chez la plupart des hommes, un niveau de PSA supérieur à 4,0 nanogrammes par millilitre est considéré comme anormal et peut entraîner une recommandation de biopsie de la prostate, dans laquelle plusieurs échantillons de tissus sont prélevés par de petites aiguilles.
Cependant, le test PSA n'est pas très spécifique, ce qui signifie que des biopsies de la prostate sont souvent nécessaires pour confirmer un diagnostic de cancer, explique Ranjan Perera, auteur de l'étude principale, directeur du Center for ARN Biology chez Johns Hopkins All Children's Hospital à la St. Petersburg, en Floride, et professeur d'oncologie et de neurochirurgie à l'école de médecine de l'Université Johns Hopkins. Dans de nombreux cas, ces biopsies sont négatives et peuvent entraîner des complications involontaires, dit Perera. Les tests PSA peuvent également conduire à un traitement inutile pour les cancers de la prostate de très bas grade qui sont très peu susceptibles de croître et de se propager sur une courte période.
Ce nouveau panneau de biomarqueur offre un test de diagnostic prometteur, sensible et spécifique et non invasif pour le cancer de la prostate. Il a le potentiel de détecter avec précision le cancer de la prostate, de réduire les biopsies inutiles, d'améliorer la précision du diagnostic chez les patients non négatifs du PSA et de servir de base aux tests de diagnostic développés en laboratoire et in vitro. «
Ranjan Perera, Ph.D., directeur du Center for ARN Biology au Johns Hopkins All Children's Hospital à Saint-Pétersbourg, en Floride, et professeur d'oncologie et de neurochirurgie à la Johns Hopkins University School of Medicine University
Le panel s'est avéré être en mesure de détecter le cancer de la prostate même lorsque le PSA était dans la plage normale et pourrait distinguer le cancer de la prostate des conditions comme la prostatite (inflammation de la prostate) et une prostate agrandie, une condition connue sous le nom d'hyperplasie bénigne de la prostate (BPH).
« Il y a un réel besoin de biomarqueurs non basés sur la PSA pour le cancer de la prostate, et l'urine est assez facile à collecter à la clinique », a déclaré le co-auteur de l'étude Christian Pavlovich, MD, le Bernard L. Schwartz, professeur distingué d'oncologie urologique, chez Johns Hopkins et directeur de programme pour le programme de surveillance active de la prostate. « La plupart des urologues estiment qu'un biomarqueur urinaire précis serait un ajout précieux à notre armentarium diagnostique actuel. »
Au cours de l'étude, les enquêteurs ont étudié les biomarqueurs dans des échantillons d'urine de personnes en bonne santé ainsi que de patients atteints d'un cancer de la prostate prouvé par la biopsie subissant des chirurgies d'élimination de la prostate à l'hôpital Johns Hopkins, Johns Hopkins Bayview Medical Center ou Advenhealth Global Robotics Institute à la célébration, en Floride. Ils ont étudié 341 échantillons d'urine (107 d'individus en bonne santé, 136 de patients atteints de cancer de la prostate avant chirurgie et 98 après la chirurgie) pendant le développement de leur test d'urine et 1 055 échantillons supplémentaires (162 de personnes en bonne santé, 484 de patients atteints de cancer de la prostate avant la chirurgie et 409 après la chirurgie) pour valider le test.
Au cours de la phase d'évaluation des performances des tests, les scientifiques ont également étudié les échantillons de patients atteints d'HBP ou de prostatite et de témoins sains de l'hôpital Johns Hopkins de 2022 à 25.
Les chercheurs ont extrait l'ARN des cellules de la prostate se sont déroulés dans des échantillons d'urine de 50 ml et les ont analysés en utilisant le séquençage de l'ARN ainsi que la réaction en chaîne de polymérase quantitative en temps réel (qPCR) pour étudier l'expression des gènes. Ils ont également utilisé l'immunohistochimie pour étudier les biomarqueurs dans des échantillons de tissus de la prostate cancéreux et de tissus adjacents sains, et des analyses statistiques pour comparer les biomarqueurs trouvés dans les échantillons d'urine et de tissu.
À partir d'un premier 815 gènes spécifiques à la prostate identifiés dans l'urine des hommes atteints de cancers de la prostate, les enquêteurs ont priorisé les 50 premiers gènes, puis les neuf premiers, et à partir de là, ont sélectionné les trois plus performants: TTC3, H4C5 et EPCAM pour une analyse plus approfondie.
Dans l'ensemble, les niveaux d'expression des trois biomarqueurs étaient significativement plus élevés dans les échantillons d'urine d'individus atteints de cancers de la prostate que dans l'urine des témoins sains. L'expression de chaque biomarqueur a diminué à des niveaux faibles ou indétectables dans les échantillons prélevés après la chirurgie. Une plus grande proportion de patients atteints de cancer de la prostate a été testé positif pour les trois biomarqueurs que pour PCA3, un autre biomarqueur associé aux cancers de la prostate, à la fois dans l'étude de développement et l'étude de validation.
« Ce test a le potentiel d'aider les médecins à améliorer la précision diagnostique du cancer de la prostate, réduisant les interventions inutiles tout en autorisant un traitement précoce pour ceux qui en ont besoin », explique le co-auteur de l'étude Vipul Patel, MD, directeur de l'oncologie urologique au Advriealth Cancer Institute en célébration, en Floride. Patel est également directeur médical de Global Robotics pour le Global Robotics Institute d'Advenhealth et fondateur de l'International Prostate Cancer Foundation. « Au nom des médecins et des patients dans le monde, je plaide pour une étude et des progrès pour ces biomarqueurs. »
Les enquêteurs envisagent comment le panneau Biomarker pourrait être utilisé seul ou combiné avec un test PSA pour faire un « super PSA », dit Perera. Les prochaines étapes de la recherche sont d'avoir un essai indépendant du test dans une autre institution et de développer davantage le test pour une utilisation en laboratoire en milieu clinique, dit-il. Les enquêteurs ont déposé un brevet et Johns Hopkins Technology Ventures aide l'équipe à tourner une entreprise.
Les co-auteurs de l'étude étaient Menglang Yuan, Kandarp Joshi, Yohei Sanada, Bongyong Lee, Rudramani Pokhrel, Alexandra Miller, Ernest K. Amankwa Hopkins. Les co-auteurs supplémentaires étaient de l'Université Charles à Prague; l'Université du Kansas; Orlando Health Medical Group Urology-Winter Park à Orlando, en Floride; et Advenhealth Cancer Institute.
Les travaux ont été soutenus par l'International Prostate Cancer Foundation, le Johns Hopkins Kimmel Cancer Center (NIH Grant # P30CA006973), le Bankhead-Coley Cancer Research Program (subvention # 24B16) à Perera et par la subvention de l'innovation du Maryland Innovation à Pavlovich et Perera.
Bettegowda est consultante pour Haystack Oncology, Privo Technologies et BionAut Labs. Il est co-fondateur d'Orisdx et Relay Diagnostics
