Dans un article récent publié dans la revue BMJ Oncologieles chercheurs ont développé un nouveau test de diagnostic basé sur le protéome/biopsie liquide pour détecter les protéines plasmatiques moins abondantes, c’est-à-dire les biomarqueurs de divers cancers dans les organes humains.
Les chercheurs poursuivaient le développement de tests multi-cancers qui pourraient surmonter la moindre sensibilité des tests de protéines et des tests d’acide nucléique actuels dans la détection des biomarqueurs protéiques des cancers à un stade précoce.
Sommaire
Arrière-plan
La détection précoce du cancer avec une grande précision est vitale, étant donné l’incidence mondiale croissante du cancer. Cela peut permettre une mise en route rapide de traitements curatifs.
Près de 60 % des décès liés au cancer surviennent en l’absence de tests fiables permettant de détecter les cancers à un stade précoce. De plus, les tests actuellement utilisés, tels que la mammographie, la coloscopie, etc., sont invasifs, coûteux et moins précis pour les cancers à un stade précoce.
La biopsie liquide basée sur la génomique peut permettre le développement d’un test sanguin pour le dépistage simultané de plusieurs cancers. Cependant, ces tests sont actuellement coûteux (plus de 500 dollars américains) et ont montré une sensibilité inférieure à 50 % pour les cancers à un stade précoce.
À ce jour, l’utilisation potentielle des protéines plasmatiques du protéome comme biomarqueurs du cancer reste un défi en raison de la complexité du protéome et de la moindre sensibilité dans la détection des protéines en faible abondance.
Néanmoins, de nombreux biomarqueurs protéiques sanguins ont montré leur capacité à détecter et à surveiller les cancers à un stade précoce. Les exemples incluent l’antigène du cancer 15-3 (CA 15-3), le CA 27.29 pour le cancer du sein, l’antigène carcinoembryonnaire (CEA) et le CA 19-9 pour le cancer colorectal et l’alpha-foetoprotéine pour le cancer du foie.
Méthodologie d’étude
Dans la présente étude, les chercheurs ont développé un nouveau test basé sur le protéome plasmatique et ont montré son potentiel pour détecter les tumeurs solides à un stade précoce.
Ils ont collecté des échantillons de plasma auprès de 440 patients atteints de cancer et d’individus en bonne santé, les premiers ayant reçu un diagnostic de l’une des 18 tumeurs solides différentes (à l’exclusion du mélanome), représentant presque tous les cancers d’organes humains.
Ils ont utilisé la technologie de test d’extension de proximité (PEA) d’Olink pour mesurer les protéines dans ces échantillons de plasma. Techniquement, ce test utilise une détection basée sur les anticorps pour évaluer les niveaux de 3 072 protéines cibles dans le plasma.
L’équipe a effectué deux étapes statistiques séparément pour les échantillons masculins et féminins afin de calculer un score basé sur la probabilité pour chaque étape. Alors que la première étape impliquait la recherche d’un nombre limité de protéines capables d’identifier n’importe quel cancer à ses débuts, la deuxième étape a classé chaque type de cancer pour trouver un tissu d’origine spécifique au cancer.
L’équipe a sélectionné les protéines présentant le plus grand nombre de coefficients non nuls en utilisant la pénalité L1 sur 100 échantillons bootstrap de l’ensemble de données d’origine. Cela a empêché la sélection simultanée de biomarqueurs corrélés.
Ils ont évalué les performances de tous les panels de biomarqueurs, exprimant les résultats sous forme d’aire sous la courbe (AUC) de la courbe caractéristique de fonctionnement du récepteur. En outre, ils ont utilisé la méthode Leave-One-Out pour évaluer les performances du panel de biomarqueurs avec des fonctionnalités sélectionnées.
Résultats
La plupart des participants à l’étude étaient asymptomatiques et ont reçu un diagnostic de tumeurs à un stade précoce après avoir subi des examens médicaux de routine ; de plus, ils étaient tous naïfs de tout traitement. Sur 3 071 protéines analysées à partir de leurs échantillons, 2 785 ont réussi les mesures de qualité.
De nombreuses paires de protéines présentaient une corrélation positive élevée. Parmi celles-ci, les chercheurs ont sélectionné les protéines les plus informatives pour le diagnostic du cancer. Bien que ces protéines plasmatiques puissent différencier les échantillons de cancer et distinguer différents types de cancer avec une grande précision, l’association protéine-cancer variait considérablement entre les hommes et les femmes.
Pour les cohortes masculines et féminines, 80 % et 83 % des protéines ayant une valeur p inférieure à 0,05 ne présentaient aucune différence significative chez les femmes et les hommes, respectivement. Pour un seuil de valeur p plus strict de 0,001, ces valeurs ont augmenté respectivement à 97,8 % et 99,1 % pour les hommes et les femmes.
En essayant d’identifier des ensembles de protéines spécifiques au sexe pour identifier le cancer, les chercheurs s’attendaient à voir une performance croissante du modèle par AUC avec plus de protéines pour capturer différentes populations de cancer. Curieusement, l’ASC ne s’est améliorée davantage dans aucun modèle après avoir atteint le seuil de 10 protéines.
Chaque protéine du panel avait à elle seule une précision de détection faible à moyenne ; cependant, en combinaison avec d’autres protéines en tant que panel, ils ont atteint une très grande précision dans la détection des cancers à un stade précoce.
La sensibilité globale de ce test était respectivement de 90 % et 85 % chez les hommes et les femmes, avec une spécificité de 99 %.
Conclusion
La présente étude a mis en évidence que les protéines présentes en faibles concentrations dans le protéome plasmatique étaient les plus utiles en tant que biomarqueurs pour la détection précoce du cancer, et que les signatures des protéines cancéreuses étaient spécifiques au sexe. Ces connaissances pourraient ouvrir de nouvelles voies de recherche en protéomique et en biologie du cancer.
Ces connaissances ouvrent également la voie à un test de dépistage unique, peu coûteux et précis pour plusieurs cancers, facilitant ainsi le dépistage du cancer dans la population générale.
Cependant, une plus grande validation du test dans des cohortes plus importantes est nécessaire pour établir sa fiabilité et sa généralisabilité.
Néanmoins, la mise en œuvre d’un tel test dans les systèmes de santé pourrait réduire le fardeau sanitaire et économique lié au cancer. Si le test était intégré aux contrôles de routine, il pourrait remodeler les lignes directrices en matière de dépistage du cancer à l’avenir.
