La biopsie liquide ou l’analyse d’échantillons de fluides ou liquides des patients, provenant du sang, de l'urine, de la salive ou du LCR, une alternative non invasive à la biopsie tissulaire a fait des progrès considérables au point de permettre l’analyse au niveau cellulaire voire particulaire. Elle trouve un intérêt considérable notamment dans la surveillance des cancers difficilement « atteignables », comme les cancers du cerveau par exemple. Cette étude du Centre de cancérologie Memorial Sloan Kettering (New York) révèle une étape supplémentaire dans la précision possible de ce mode diagnostique : travailler à partir des vésicules ou particules extracellulaires (VE), de minuscules paquets de matériaux libérés par des tumeurs, qui s’avèrent d’excellents biomarqueurs pour certains types de cancer à stade précoce.
Le principe de base est que tout cancer est plus facile à traiter avec succès lorsqu'il est détecté tôt, et donc un objectif majeur de la recherche sur le cancer est de développer de nouveaux modes diagnostiques de détecter les tumeurs à un stade précoce, avant qu'elles ne commencent à se propager. La biopsie liquide permet d’atteindre cet objectif avec un minimum d’effets indésirables et quel que soit le site du cancer dans le corps. « Diagnostiquer un cancer précoce chez un patient sur la base d'un test sanguin est l’objectif ultime », explique le co-auteur principal de l’étude, le Dr William Jarnagin, chirurgien et chef du service hépatopancréatobiliaire du Memorial Sloan Kettering Center. « Notre recherche apporte une preuve de concept mais il reste encore beaucoup de travail à faire avant de pouvoir utiliser notre technique comme outil de dépistage en clinique. Mais l’idée serait de pouvoir utiliser cette approche pour détecter un cancer chez une personne avant qu'elle n'ait les premiers symptômes ».
Elargir le recours de la biopsie liquide à la détection précoce des cancers
C’est un autre type de biomarqueur, que documente l’équipe, par rapport à la plupart des recherches déjà publiées sur le sujet : ces travaux sur les biopsies liquides se sont en effet majoritairement concentrés sur la détection et l'analyse des gènes cancéreux libérés par les cellules cancéreuses dans le sang. Certaines des techniques de biopsies liquides sont d’ailleurs déjà approuvées comme outil de suivi du traitement et de mise en correspondance des patients avec la thérapie ciblée appropriée.
La biopsie liquide comme outil de détection du cancer reste expérimentale.
L’équipe ne se concentre pas sur l'analyse des gènes mais sur l'examen de protéines contenues dans ces vésicules extracellulaires relâchées par les cellules cancéreuses. En effet l’équipe a d’abords découvert que les tumeurs libèrent ces VE afin de préparer d'autres site du corps à recevoir des cellules cancéreuses lorsqu'elles se propagent. Se concentrer sur ces protéines des VE plutôt que sur les gènes du cancer permet de caractériser les différents types de cellules présentes aussi dans le microenvironnement tumoral. Cela permet également de détecter les changements dans d'autres tissus, tels que les organes immunitaires, qui contribuent également à la libération de ces protéines de VE observées dans le sang.
L'apprentissage automatique vient ici à la rescousse pour traiter les données issues de l’analyse du sang et des tissus de patients atteints d’un cancer et d’échantillons de lignées cellulaires et de modèles murins de cancer. La recherche a porté ainsi sur différents types d’échantillons de 18 cancers différents (sein, côlon, poumon) vs différents types d’échantillons exempts de cancer. L’apprentissage automatique a été utilisé pour identifier des correspondances entre des signatures de protéines de VE avec différents types de cancer. « La quantité d'informations qui provient de ce type d'étude est monumentale », commentent les scientifiques, « nous avons vraiment eu besoin de programmes informatiques à haut débit et d'apprentissage automatique pour pouvoir traiter l’ensemble de ces données ».
Une sensibilité de ce type de biopsie de 90% : finalement, le programme permet d’identifier différents types de cancer avec une sensibilité de 95% (soit le « bon » cancer dans 95% des cas) et une spécificité de 90% ( soit seulement 10% de faux positifs). Si validé, le test devra tout de même être confirmé par imagerie, pour confirmer le site de la tumeur mais il sera un remarquable indicateur de risque d’un certain type de cancer, ce qui serait un énorme progrès dans la détection des patients à risque élevé. Ce type de biopsie liquide serait également utile pour surveiller la réponse au traitement chez les personnes déjà diagnostiquées.
Une partie du processus de validation va impliquer de tester cette méthode chez des participants qui n'ont pas de cancer mais qui présentent un risque accru en raison d’antécédents familiaux ou d'une mutation connue de susceptibilité. Les chercheurs prévoient un usage prometteur de ces biopsies pour la détection de cancers pour lesquels il n’existe pas de méthodes de dépistage établies, dont les cancers du foie et du pancréas.
Des cancers qui sont rarement détectés précocement, concluent les auteurs.
Source: Cell August 13, 2020DOI:https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.07.009 Extracellular Vesicle and Particle Biomarkers Define Multiple Human Cancers
Plus sur la Biopsie liquide sur Cancer Blog et Diagnostic Blog
Équipe de rédaction SantélogAoût 27, 2020Rédaction Santé log