Une nouvelle technologie de test sanguin d’intelligence artificielle développée et utilisée par les chercheurs du Johns Hopkins Kimmel Cancer Center pour détecter avec succès le cancer du poumon dans une étude de 2021 a maintenant détecté plus de 80% des cancers du foie dans une nouvelle étude portant sur 724 personnes.
Le test sanguin, appelé DELFI (DNA evaluation of fragments for early interception) détecte les changements de fragmentation parmi l’ADN des cellules cancéreuses rejetées dans la circulation sanguine, connu sous le nom d’ADN sans cellule (cfDNA). Dans l’étude la plus récente, les chercheurs ont utilisé la technologie DELFI sur des échantillons de plasma sanguin prélevés sur 724 personnes aux États-Unis, dans l’Union européenne (UE) et à Hong Kong pour détecter le cancer hépatocellulaire (CHC), un type de cancer du foie.
Les chercheurs pensent qu’il s’agit de la première analyse de fragmentation à l’échelle du génome validée indépendamment dans deux populations à haut risque et dans différents groupes raciaux et ethniques avec différentes causes associées à leurs cancers du foie.
Leurs découvertes ont été rapportées le 18 novembre dans Découverte du cancer et à la Conférence spéciale de l’Association américaine pour la recherche sur le cancer : Prévention de précision, détection précoce et interception du cancer.
Selon une analyse mondiale de la charge de morbidité hépatique (J. Hépatologie2019).
« Une détection précoce accrue du cancer du foie pourrait sauver des vies, mais les tests de dépistage actuellement disponibles sont sous-utilisés et passent à côté de nombreux cancers », déclare Victor Velculescu, MD, Ph.D., professeur d’oncologie et codirecteur du programme de génétique et d’épigénétique du cancer au Johns Hopkins Kimmel Cancer Center, qui a codirigé l’étude avec Zachariah Foda, MD, Ph.D., gastro-entérologie boursier, Akshaya Annapragada, MD/Ph.D. étudiant, et Amy Kim, MD, professeure adjointe de médecine à l’Université École de médecine de l’Université Johns Hopkins.
Sur les 724 échantillons de plasma étudiés, 501 ont été collectés aux États-Unis et dans l’UE et comprenaient des échantillons de 75 personnes atteintes de CHC pour former et valider le modèle d’apprentissage automatique, un type d’intelligence artificielle qui utilise des données et des algorithmes pour améliorer la précision, explique Foda. Pour validation, 223 échantillons de plasma supplémentaires ont été analysés sur des personnes à Hong Kong et comprenaient des échantillons de 90 personnes atteintes de CHC, 66 atteintes du virus de l’hépatite B (VHB), 35 atteintes de cirrhose du foie liée au VHB et 32 personnes sans facteurs de risque sous-jacents.
La technologie DELFI utilise un test sanguin pour mesurer la façon dont l’ADN est conditionné à l’intérieur du noyau d’une cellule en étudiant la taille et la quantité d’ADN acellulaire présent dans la circulation à partir de différentes régions du génome. Les cellules saines emballent l’ADN comme une valise bien organisée, dans laquelle différentes régions du génome sont soigneusement placées dans divers compartiments. Les noyaux des cellules cancéreuses, en revanche, ressemblent à des valises plus désorganisées, avec des éléments provenant de tout le génome jetés au hasard. Lorsque les cellules cancéreuses meurent, elles libèrent des fragments d’ADN de manière chaotique dans la circulation sanguine.
DELFI identifie la présence d’un cancer en examinant des millions de fragments d’ADNcf pour des modèles anormaux, y compris la taille et la quantité d’ADN dans différentes régions génomiques. L’approche DELFI ne nécessite qu’un séquençage à faible couverture, ce qui permet à cette technologie d’être rentable dans un cadre de dépistage, selon les chercheurs.
Dans la dernière étude, les chercheurs ont effectué le test – qui avait précédemment montré qu’il classait avec précision le cancer du poumon – sur des fragments d’ADNc isolés à partir d’échantillons de plasma. Ils ont analysé les schémas de fragmentation de chaque échantillon pour développer un score DELFI.
Les scores étaient faibles pour les personnes sans cancer atteintes d’hépatite virale ou de cirrhose (le score DELFI médian était de 0,078 et 0,080, respectivement), mais, en moyenne, 5 à 10 fois plus élevés pour les 75 patients HCC dans les échantillons US/EU, avec des scores élevés observée à tous les stades du cancer, y compris la maladie à un stade précoce (scores DELFI pour le stade 0 = 0,46, le stade A = 0,61, le stade B = 0,83 et le stade C = 0,92). De plus, le test a détecté des changements de fragmentation dans le contenu et l’emballage des génomes du cancer du foie, y compris des régions du génome associées à une activité spécifique au foie.
La technologie DELFI a détecté les cancers du foie à leurs stades les plus précoces, avec une sensibilité globale – ou capacité à détecter avec précision un cancer – de 88 % et une spécificité de 98 %, ce qui signifie qu’elle n’a presque jamais fourni de faux résultats positifs, chez les personnes en moyenne. risque. Dans les échantillons prélevés sur les personnes à haut risque de CHC, le test avait une sensibilité de 85 % et une spécificité de 80 %.
Actuellement, moins de 20 % de la population à haut risque se fait dépister pour le cancer du foie en raison de l’accessibilité et des performances sous-optimales des tests. Ce nouveau test sanguin peut doubler le nombre de cas de cancer du foie détectés, par rapport au test sanguin standard disponible, et augmenter la détection précoce du cancer. »
Amy Kim, MD, professeure adjointe de médecine à l’École de médecine de l’Université Johns Hopkinsco-auteur principal de l’étude
Les chercheurs disent que les prochaines étapes comprennent la validation de cette approche dans des études plus vastes à usage clinique.
Plus de 800 000 personnes reçoivent un diagnostic de cancer du foie dans le monde chaque année, et il s’agit de l’une des principales causes de décès par cancer dans le monde, selon l’American Cancer Society.
