Savoir si une tumeur pourrait se développer ou se propager à d’autres parties du corps d’un patient pourrait être la clé de la survie – et maintenant les scientifiques sont sur le point de déverrouiller la capacité de prédire exactement cela.
Dans une série de sept articles publiés aujourd’hui (mercredi 12 avril) dans Nature et Médecine naturelledes chercheurs financés par Cancer Research UK et basés au Francis Crick Institute et à l’University College London (UCL) décrivent comment les modifications de l’ADN des cellules cancéreuses leur permettent d’anticiper le comportement futur de ces cellules.
Cela inclut où et quand le cancer se propagera à d’autres parties du corps dans un processus connu sous le nom de métastase, qui est responsable de la plupart des décès par cancer dans le monde.
Les résultats pourraient un jour permettre aux médecins d’utiliser un test sanguin pour prédire comment le cancer d’un patient peut se développer et se propager, leur permettant de le suivre et d’adapter rapidement le traitement en temps réel. Il offre également une voie possible par laquelle les cliniciens pourraient analyser le risque de récidive de la maladie après une intervention chirurgicale.
Bien que la recherche ait été menée sur des patients atteints d’un cancer du poumon, les scientifiques affirment que leurs découvertes pourraient également être appliquées à d’autres types de cancer, tels que le cancer de la peau ou le cancer du rein.
Ces études sont l’aboutissement de 9 années de recherche dans le cadre de l’étude TRACERx de 14 millions de livres sterling de Cancer Research UK – la première étude à long terme sur l’évolution du cancer du poumon. TRACERx est un effort de recherche à l’échelle nationale, impliquant plus de 800 patients dans des essais cliniques et une communauté de 250 chercheurs basés dans 13 sites hospitaliers à travers le Royaume-Uni.
Le chercheur principal basé au Francis Crick Institute de Londres, à l’UCL et le clinicien en chef de Cancer Research UK, le professeur Charles Swanton, ont déclaré :
« TRACERx reconnaît que le cancer n’est pas statique et que la façon dont nous traitons les patients ne devrait pas l’être non plus. »
« Ce qui rend le projet TRACERx particulièrement puissant, c’est qu’il traite les tumeurs comme des « écosystèmes » en constante évolution composés de diverses populations de cellules cancéreuses.
« En examinant la tumeur dans son intégralité, nous pouvons observer comment ces populations cellulaires interagissent et même se font concurrence, ce qui nous aide à glaner des informations précieuses sur la probabilité qu’une tumeur réapparaisse et quand cela pourrait se produire. Nous pouvons également observer comment la tumeur est susceptible d’évoluer dans le temps, de se propager et de répondre au traitement, offrant de l’espoir à des millions de patients à l’avenir.
Dans ces sept études, des chercheurs du Crick et de l’UCL ont suivi 421 des 842 participants TRACERx à partir du moment où ils ont été diagnostiqués pour surveiller l’évolution de leurs tumeurs au fil du temps. Les patients avaient un cancer du poumon non à petites cellules (NSCLC), le type de cancer du poumon le plus courant.
Parmi les principales conclusions des sept articles, les chercheurs ont constaté que :
- Les tumeurs peuvent être constituées de nombreuses populations différentes de cellules cancéreuses qui portent des ensembles de gènes qui changent constamment. Plus ces tumeurs sont diverses, plus le cancer du patient est susceptible de réapparaître dans l’année suivant le traitement.
- Certains modèles de modifications de l’ADN lorsqu’ils sont observés dans la tumeur d’un patient indiquent ce que son cancer pourrait faire ensuite.
- Ces modèles pourraient indiquer aux médecins quelles parties d’une tumeur pourraient se développer et se propager à d’autres parties du corps à l’avenir.
- Des tests sanguins pourraient être utilisés pour surveiller ces modifications de l’ADN tumoral en temps réel, aidant ainsi les médecins à détecter les premiers signes indiquant que le cancer réapparaît ou ne répond pas au traitement.
Les changements constants des cellules permettent aux tumeurs de prospérer
Les tumeurs sont constituées de différentes « populations » de cellules cancéreuses qui portent toutes des mutations génétiques différentes. Plus ces mutations sont diverses, plus les tumeurs peuvent évoluer et acquérir une résistance aux traitements.
Les chercheurs ont découvert que des modèles spécifiques de mutations génétiques dans les populations cellulaires permettent au cancer de réapparaître plus rapidement chez un patient, dans l’année suivant la chirurgie.
Ces schémas de mutations indiquent également si une tumeur est plus susceptible de se propager à d’autres zones du corps au-delà des poumons et de la poitrine.
Forts de ces informations, les médecins pourraient un jour prédire si une personne atteinte d’un cancer à un stade précoce, qui devrait être traitée avec succès par chirurgie, pourrait finir par voir son cancer réapparaître.
Dans une autre découverte, les chercheurs ont découvert que la diversité génétique des populations cellulaires au sein d’une tumeur découle non seulement de modifications génétiques, mais également de la manière dont les gènes sont exprimés.
Les changements dans l’expression des gènes peuvent affecter des aspects importants de la biologie du cancer, y compris la réapparition d’une tumeur après la chirurgie.
Dans ce cas, les chercheurs suggèrent que les médecins traitant les patients atteints d’un cancer du poumon pourraient intervenir tôt en identifiant ceux dont le cancer est le plus à risque de récidiver après la chirurgie et en suivant un traitement supplémentaire, pour aider à prévenir la réapparition du cancer.
Identifier ce qui conduit le cancer à se propager
Les chercheurs ont également examiné de plus près la façon dont le cancer du poumon se propageait chez les participants à TRACERx.
Ils ont identifié quelles cellules d’une tumeur étaient les plus susceptibles d’être responsables de la propagation d’un cancer (métastases) à l’avenir, car ces cellules étaient plus susceptibles d’héberger certains changements dans leurs gènes. Ceux-ci indiquent qu’une cellule a plus de chances de quitter la tumeur et de se déplacer vers d’autres parties du corps, où elle se transforme ensuite en une nouvelle tumeur.
Les métastases sont responsables de la majorité des décès par cancer, donc comprendre quelles parties de la tumeur sont responsables du déclenchement de ce processus pourrait permettre aux chercheurs de cibler spécifiquement des traitements pour empêcher la propagation du cancer.
Transformer la façon dont nous suivons les cancers des gens
Les scientifiques de TRACERx ont également cherché à savoir s’ils pouvaient suivre les modifications de la tumeur et les caractéristiques de sa diversité génétique sans recourir à une intervention chirurgicale ou à des biopsies, un type de procédure médicale invasive qui consiste à prélever un petit échantillon de tissu et à l’examiner en laboratoire.
En analysant l’ADN libéré dans la circulation sanguine par les cellules tumorales, connu sous le nom d’ADN tumoral circulant (ctDNA), ils ont découvert que la présence de ctDNA dans le sang avant ou après la chirurgie suggérait que le cancer du patient était très susceptible de réapparaître à l’avenir.
La présence d’ADN tumoral dans le sang n’est pas le seul indicateur que le cancer pourrait se propager ou réapparaître. Les chercheurs ont découvert que les modèles microscopiques créés par la disposition des cellules tumorales sont liés au risque de récidive du cancer.
Un test sanguin qui lit l’ADNct pourrait permettre aux médecins de suivre le cancer d’une personne en temps réel, leur permettant de personnaliser les traitements pour ce patient.
Actuellement, la meilleure option dont nous disposons pour surveiller la tumeur d’un patient consiste à extraire des tissus soit par biopsie, soit au cours d’une intervention chirurgicale. Les deux sont des options invasives et chronophages qui nous donnent un aperçu limité de la façon dont cette tumeur se comporte à un moment donné.
L’analyse de l’ADNct nous donnerait une image plus complète de la façon dont la tumeur évolue au cours de la maladie du patient à l’aide de tests sanguins peu invasifs. Cela permettrait aux médecins de traiter les gens de manière plus proactive, en prenant des mesures rapides pour modifier un plan de traitement qui ne fonctionne pas.
Dr Iain Foulkes, directeur exécutif de la recherche, Cancer Research UK
TRACERx est déjà entré dans sa prochaine phase, connue sous le nom de TRACERx EVO, qui recevra un peu moins de 15 millions de livres sterling de financement supplémentaire au cours des sept prochaines années pour approfondir notre compréhension de l’évolution des tumeurs et utiliser ces connaissances pour changer la façon dont les patients atteints de cancer sont traités.
