Le mélange spécifique de bactéries vivant dans l'intestin d'une personne peut prédire les risques de récidive du mélanome après une intervention chirurgicale et une immunothérapie, un traitement qui aide les cellules immunitaires à cibler les cellules cancéreuses. C’est ce que révèle une nouvelle étude menée par des chercheurs de NYU Langone Health et de son Perlmutter Cancer Center.
Des études antérieures ont montré que 25 à 40 pour cent des patients atteints de mélanome subissent une récidive malgré ces deux approches standard, mais prédire quels patients verront le cancer réapparaître a été un défi.
Publication en ligne le 17 avril dans la revue Cellulel'étude portant sur 674 patients inscrits dans un essai clinique mondial a révélé que les différences dans la quantité de groupes bactériens clés (taxons) dans l'intestin prédisaient la récidive du cancer avec une précision allant jusqu'à 94 pour cent lorsque les patients étaient analysés d'une nouvelle manière. Les taxons les plus associés aux modifications du risque de récidive étaient Eubacterium, Ruminococcus, Firmicutes et Clostridium.
Notre étude a identifié pour la première fois des types de bactéries intestinales pouvant servir de marqueurs d'un risque accru de récidive chez ces patients spécifiques, ce qui aidera à adapter le traitement.
Jiyoung Ahn, PhD, auteur principal de l'étude, professeur au Département de santé des populations de la NYU Grossman School of Medicine et directeur associé de la recherche démographique au Perlmutter Cancer Center
Le microbiome intestinal est la communauté de milliards de bactéries qui vivent dans le tube digestif humain. Là, ils entraînent le système immunitaire à reconnaître la différence entre les bactéries dangereuses, qui doivent être attaquées, et les bactéries qui aident à digérer les aliments, qui doivent être tolérées. Des études antérieures ont montré que les taxons étudiés interagissent avec les cellules immunitaires (telles que les cellules tueuses naturelles et les lymphocytes T) de manière à modifier la réponse d'une personne à l'immunothérapie. Les bactéries peuvent également affecter l’approvisionnement en sucre qui sert de carburant à la croissance des cellules cancéreuses.
La géographie compte
La nouvelle étude a examiné les espèces bactériennes intestinales des participants à un essai clinique international appelé CheckMate 915. Les chercheurs ont analysé les bactéries dans des échantillons de selles provenant de personnes atteintes de mélanome dont la tumeur avait été enlevée chirurgicalement. Les patients de cinq régions géographiques (Amérique du Nord, Europe de l’Est, Europe de l’Ouest, Australie et un échantillon d’autres régions) ont ensuite reçu soit une combinaison d’immunothérapies, nivolumab et ipilimumab, soit du nivolumab seul.
L’équipe de recherche a découvert que le microbiome intestinal est un puissant prédicteur de récidive du mélanome, mais avec une particularité. Les marqueurs bactériens qui signalent le plus précisément le risque de récidive variaient en fonction du lieu de résidence du patient.
En regroupant d'abord les patients en fonction de la similarité globale de leurs microbiomes intestinaux, quel que soit l'endroit où ils vivaient, l'équipe de recherche a découvert des « empreintes digitales » bactériennes qui prédisent la récidive du cancer dans chaque région. En lisant la séquence des éléments constitutifs de l'ADN dans toutes les espèces bactériennes présentes dans les intestins des patients, les chercheurs ont créé une liste des espèces présentes ou non lors de la récidive du mélanome.
En utilisant une mesure standard de similarité microbienne, l’équipe a découvert qu’une signature dérivée de patients nord-américains, par exemple, pouvait prédire avec précision la récidive chez des patients d’autres régions du monde, mais seulement si ces patients avaient une empreinte bactérienne similaire. Les niveaux de ces marqueurs prédisaient la récidive du cancer avec une précision de 83 à 94 pour cent, selon la région géographique.
« Les études antérieures ont connu des difficultés car les bactéries intestinales qui prédisent le succès du traitement semblaient changer d'une région à l'autre », a déclaré le Dr Ahn. « Notre étude propose une nouvelle méthode qui surmonte cet obstacle, démontrant que ces marqueurs sont effectivement généralisables si l'on tient compte du microbiome sous-jacent de la personne. »
Enfin, l’équipe de recherche a découvert que le microbiome intestinal restait remarquablement stable chez les patients au cours de leur traitement d’un an par immunothérapie.
« Cela signifie qu'un seul test microbiologique avant traitement pourrait fournir une prévision fiable du risque d'un patient », a déclaré l'auteur de l'étude Richard B. Hayes, DDS, PhD, MPH, professeur au Département de santé de la population. « La prochaine étape consiste à valider cette approche correspondante dans d'autres cancers et à créer les diverses bases de données nécessaires pour rendre cette approche cliniquement réalisable. À l'avenir, nous envisageons d'analyser le microbiome d'un patient avant le traitement, de le comparer à une base de données mondiale et de fournir un pronostic fiable qui guide le traitement dès le début. »
Avec les Drs. Ahn et Hayes, auteurs de l'étude de NYU Langone étaient Mykhaylo Usyk, PhD ; Huilin Li, PhD ; Iman Osman, MD; et feu Jeffrey S. Weber, MD, PhD. Les autres auteurs étaient Rob Knight, PhD, et Antonio González, PhD, des départements de pédiatrie, d'informatique et d'ingénierie, et de bio-ingénierie de l'Université de Californie à San Diego.
Le financement de l’étude a été assuré par les subventions P50CA225450, P20CA252728, P30CA016087, R01CA159036, R01LM014085, U24ES036002 et U01CA250186 des National Institutes of Health.
