Tout le monde ne répond pas aussi bien aux traitements contre les maladies inflammatoires de l’intestin (MII). Ce qui fonctionnera pour chaque patient implique des essais et des erreurs au cours du processus de traitement. Aujourd'hui, une équipe de chercheurs dirigée par la Charité – Universitätsmedizin, en collaboration avec des collègues de Berlin et de Bonn, a réussi à identifier un biomarqueur qui indique si le traitement avec un certain médicament appelé immunomodulateur réussira ou non. Écrire dans le journal Gastro-entérologie,* les chercheurs notent que cela permettra une utilisation plus ciblée de la thérapie.
La maladie inflammatoire de l'intestin (MII) prend de multiples formes, notamment la maladie de Crohn et la colite ulcéreuse. Elle est causée par une réponse immunitaire hyperactive dans le tractus gastro-intestinal. Les personnes atteintes de la maladie souffrent de crampes abdominales, de diarrhée et de fatigue. Il n’y a pas de remède ; jusqu’à présent, le seul traitement a consisté à soulager les symptômes et à contrôler l’inflammation. « En tant que chercheur clinicien, je participe activement aux soins des patients », explique le professeur Ahmed Hegazy du service de gastroentérologie, maladies infectieuses et rhumatologie de la Charité. « Cette maladie implique des épisodes appelés poussées, qui sont souvent imprévisibles, de sorte que le traitement est constamment ajusté. Jusqu'à présent, il n'a pas été possible de prédire l'évolution individuelle de la maladie ni la façon dont les patients réagiront aux différentes options de traitement, ce qui est ce qui rend le traitement si difficile.
Une option de traitement très efficace avec seulement des effets secondaires mineurs est connue sous le nom de thérapie bloquant les intégrines. Il empêche certaines cellules immunitaires de pénétrer dans le tractus gastro-intestinal et d’y déclencher des processus inflammatoires. Le vedolizumab, un anticorps spécifique dirigé contre une intégrine spécifique, a un effet bloquant : il se lie aux cellules T auxiliaires, les empêchant de pénétrer dans le tractus gastro-intestinal. « La thérapie bloquant l'intégrine est très efficace chez environ deux tiers des patients. Mais pour l'autre tiers, elle ne fonctionne pas du tout. Auparavant, déterminer qui répondrait au traitement était une question d'essais et d'erreurs. C'est fastidieux, long et coûteux, et c'est souvent très frustrant pour les patients », explique Hegazy. « Il serait utile de disposer d'un biomarqueur capable de montrer à l'avance si le traitement est prometteur ou non. C'est exactement ce que nous avons cherché à découvrir avec notre étude. »
L'apprentissage automatique aide à la reconnaissance des formes
Les études approfondies des chercheurs étaient basées sur 47 patients atteints de MII chronique. Des échantillons de sang ont été prélevés avant le début du traitement par vedolizumab et six semaines après le début du traitement. Les chercheurs ont utilisé des méthodes analytiques avancées telles que la cytométrie de masse, le séquençage de l’ARN unicellulaire et la protéomique sérique pour examiner les échantillons. « Nous nous sommes concentrés sur différents types de cellules immunitaires et certaines protéines et avons recherché les changements potentiels provoqués par le traitement », explique Hegazy. « Cela a généré de nombreuses données, que nous avons ensuite analysées à l'aide de l'apprentissage automatique. L'apprentissage automatique est un domaine de l'intelligence artificielle qui utilise des algorithmes et des modèles statistiques pour permettre aux ordinateurs d'apprendre à partir des données et de reconnaître des modèles sans avoir besoin d'être explicitement programmés à l'avance. Cela nous a permis pour identifier des modèles qui aident à prédire quels patients sont les plus susceptibles de répondre à cette forme de traitement. » L'équipe interdisciplinaire composée de chercheurs dans les domaines de la médecine, de la bioinformatique, des mathématiques et de la biologie, qui comprenait également des chercheurs de l'Institut de santé de Berlin à la Charité (BIH), du Centre allemand de recherche sur les rhumatismes de Berlin (DRFZ) et de l'Université de Bonn. , ont identifié les mêmes tendances dans des études portant sur un autre groupe de patients. Ce groupe de 26 participants a aidé les chercheurs à valider les résultats de leur étude.
Niveaux élevés de biomarqueurs, faible réponse au traitement
Une molécule particulièrement significative était une protéine de division cellulaire appelée Ki67, qui est produite à des niveaux élevés lorsque les cellules T auxiliaires se divisent. Les patients présentant des taux élevés de ces cellules dans le sang avant le traitement n'ont pas répondu au vedolizumab. « Nous avons pu comprendre le phénomène moléculaire derrière cela : ces cellules T auxiliaires n'ont pas de sites de liaison pour le vedolizumab, elles peuvent donc passer sans entrave dans le tractus gastro-intestinal et continuer à contribuer à l'inflammation », explique Hegazy. « Ces cellules possèdent différentes molécules de trafic qui leur permettent de se déplacer dans le tractus gastro-intestinal. Cela fait du Ki67 un bon indicateur de la présence de cellules T auxiliaires résistantes au vedolizumab. »
Passer à la pratique clinique
Les chercheurs prévoient de vérifier leurs résultats au moyen de grandes études multicentriques et d’étudier en détail la fiabilité du biomarqueur qu’ils ont identifié. Il est également prévu de développer davantage leurs méthodes de détection et de mesure afin de pouvoir les intégrer dans la pratique clinique de routine. « Des biomarqueurs fiables sont la clé d'une thérapie individualisée, et donc d'un meilleur traitement, pour nos patients atteints de maladie inflammatoire chronique de l'intestin », déclare le professeur Britta Siegmund, directrice du département. Une fois cette condition remplie, les décisions concernant la forme individuelle de traitement appropriée peuvent être prises plus rapidement et avec plus de précision. Et cela représente une étape vers une médecine personnalisée qui apportera dès le début de la clarté aux patients.
