Un nouveau test de biopsie liquide automatisé en cours de développement par des chercheurs du Johns Hopkins Kimmel Cancer Center peut détecter avec précision la présence d’ADN cancéreux dans le sang de patientes atteintes d’un cancer du sein métastatique en cinq heures. Le test, actuellement un prototype à usage de recherche uniquement, pourrait potentiellement être utilisé pour aider rapidement les oncologues à déterminer si les traitements contre le cancer fonctionnent.
Le test, appelé Liquid Biopsy for Breast Cancer Methylation (LBx-BCM), est compatible avec une plateforme de test moléculaire disponible dans le commerce appelée GeneXpert® et peut détecter la méthylation, un type d’étiquette chimique, dans un ou plusieurs des neuf gènes altérés dans les cancers du sein en 4,5 heures. Il nécessite moins de 15 minutes de temps de manipulation par un technicien de laboratoire. Une validation du test et de ses utilisations potentielles a été publiée en ligne le 6 mai dans la revue Communications sur la recherche sur le cancer.
De nombreuses patientes atteintes d’un cancer du sein ne répondent pas à la chimiothérapie, mais passent par plusieurs cycles de traitement avant que les équipes d’oncologie puissent effectuer des études d’imagerie pour déterminer si un traitement est efficace, explique l’auteur principal de l’étude, Saraswati Sukumar, Ph.D., professeur d’oncologie et de pathologie à l’École de médecine de l’Université Johns Hopkins. L’imagerie peut être efficace pour détecter les changements dans les tumeurs plus grosses, mais il est presque impossible d’identifier les changements dans les tumeurs plus petites, dit Sukumar.
Notre objectif était de développer un test qui serait sophistiqué mais simple à réaliser dans le monde entier et qui pourrait être utilisé sur le lieu de soins pour fournir une rétroaction le jour même aux cliniciens et aux patients. Si nous sommes en mesure de montrer par ce test de cartouche que nous réussissons effectivement à prédire le cours du traitement, nous pourrions être en mesure d’instituer des changements dans la façon dont nous envisageons la chimiothérapie et la façon dont nous traitons les patientes atteintes d’un cancer du sein métastatique. »
Saraswati Sukumar, Ph.D., professeur d’oncologie et de pathologie, École de médecine de l’Université Johns Hopkins
Avec le test LBx-BCM, développé en collaboration avec des scientifiques de Cephied, un technicien peut placer des échantillons de sang ou de plasma de patients cancéreux dans des tubes contenant un réactif, un mélange utilisé pour extraire l’ADN, et placer le contenu dans des cartouches pour que le système commercial modifient chimiquement l’ADN, puis amplifient et détectent les gènes méthylés, renvoyant rapidement les résultats. Le test recherche des marqueurs de méthylation (altérations chimiques de l’ADN propres aux cellules cancéreuses) parmi un panel de neuf gènes qui reconnaissent les quatre sous-types de cancer du sein. Les gènes sont AKR1B1, TM6SF1, ZNF671, TMEFF2, COL6A2, HIST1H3C, RASGRF2, HOXB4 et RASSF1.
L’équipe de Johns Hopkins a précédemment développé un test de laboratoire de biopsie liquide appelé cMethDNA, qui a identifié la présence d’hyperméthylation parmi 10 gènes altérés dans les cancers du sein. L’hyperméthylation est une altération chimique de l’ADN qui fait souvent taire la fonction des gènes qui contrôlent la croissance cellulaire incontrôlable. Son apparition dans l’ADN des gènes liés au cancer du sein versés dans le sang indique que le cancer est réapparu ou s’est propagé. Le test peut détecter jusqu’à 90 % des patientes atteintes d’un cancer du sein métastatique et peut aider à prédire la réponse au traitement et les résultats à long terme pour les patientes. Cependant, cela prend 10 jours et nécessite un haut degré de compétence technique. LBx-BCM s’appuie sur ce travail, et parce qu’il est automatisé, prend beaucoup moins de temps, dit Mary Jo Fackler, Ph.D., l’auteur principal de l’étude.
Pour tester LBx-BCM, les enquêteurs ont d’abord demandé à deux personnes d’effectuer le test à des jours différents, en utilisant des échantillons stockés de 11 patientes atteintes d’un cancer du sein métastatique et de quatre sans cancer du sein. Les résultats étaient les mêmes pour plus de 90 % des cas.
Ils ont également étudié la capacité du test à détecter le cancer du sein métastatique dans deux séries d’échantillons provenant d’études antérieures à Johns Hopkins. Ils ont examiné la méthylation cumulative des neuf gènes dans 20 échantillons de sérum de patientes atteintes d’un cancer du sein métastatique et 20 de personnes sans cancer du sein. Un deuxième ensemble d’échantillons de 40 personnes atteintes d’un cancer du sein métastatique, 17 avec une maladie bénigne du sein et neuf sans cancer du sein, a été analysé. Dans les deux séries, LBx-BCM a détecté de deux à 200 fois plus d’ADN méthylé dans des échantillons de plasma de personnes atteintes d’un cancer du sein que dans des échantillons normaux ou bénins.
Il a été constaté que le test détectait correctement le cancer 83 % du temps et excluait correctement le cancer 92 % du temps, pour une précision diagnostique globale de 85 %.
« D’autres essais cliniques prospectifs évalueront la sensibilité de détection de LBx-BCM et sa capacité à surveiller la réponse thérapeutique pendant le traitement du cancer du sein avancé », ont écrit Sukumar et ses collègues.
En plus de Sukumar et Fackler, d’autres chercheurs étaient Claudia Mercado-Rodriguez, Leslie Cope, Bradley Downs, Abdul Hussain Vali, Jennifer Lehman, Rita Denbow, Jeffrey Reynolds, Morgan Buckley, Kala Viswanathan, Christopher Umbricht, Antonio Wolff et Vered Stearns de Johns. Hopkin ; Suzana Tulac, Neesha Venkatesan, Adam Aslam, Timothy de Guzman, Michael Bates et Edwin Lai de Cepheid, Sunnyvale, Californie ; et Wanjun Ding de l’hôpital Renmin de l’Université de Wuhan, en Chine.
Le travail a été soutenu par le ministère de la Défense (subvention W81XWH-18-1-0018) et un accord de recherche de Cepheid.
Sukumar, Fackler et Wolff sont les inventeurs du test cMethDNA, brevet américain US10450609B2, et ont également obtenu des brevets internationaux déposés auprès de l’Université Johns Hopkins.
