Différents cancers contiennent différents types de dommages à l’ADN
Des scientifiques américains rapportent aujourd’hui qu’ils ont identifié des marqueurs génétiques « personnalisés » dans le sang de deux patients atteints d’un cancer de l’intestin à l’aide d’une technique de pointe appelée séquençage d’ADN massivement parallèle, et qu’ils ont utilisé ces marqueurs pour surveiller les cancers des patients pendant le traitement.
L’équipe affirme que sa nouvelle technique – baptisée PARE (« analyse personnalisée des extrémités recombinées ») – est un grand pas vers des soins « personnalisés » contre le cancer – un objectif de longue date pour la recherche sur le cancer.
Leurs travaux sont publiés dans la revue Science Translational Medicine.
Bien qu’il y ait encore du travail à faire pour affiner la technique et la rendre assez rapide et – surtout – assez bon marché pour une utilisation de routine, c’est une nouvelle très excitante.
Surveillance du traitement
En plus de développer de nouveaux traitements, les chercheurs sur le cancer du monde entier tentent de déterminer la meilleure façon de surveiller l’efficacité d’un traitement ou de déterminer si le cancer d’un patient réapparaît.
Actuellement, il existe différentes façons de le faire, notamment en prélevant des échantillons de tissus ou en utilisant des scans comme la TEP et l’IRM. Mais les scientifiques peuvent également rechercher des « biomarqueurs », des signes révélateurs de la maladie dans le sang ou d’autres fluides corporels.
Le biomarqueur le plus connu du cancer est peut-être l’antigène spécifique de la prostate, ou PSA – la base du test controversé du cancer de la prostate PSA, dont nous avons longuement discuté sur ce blog. Mais plusieurs autres existent aussi, comme le test CA125, qui est utilisé pour surveiller le cancer de l’ovaire, et les chercheurs travaillent dur pour en trouver plus.
Une caractéristique commune – et un problème avec – les tests comme le PSA est qu’ils reposent sur des molécules présentes en chacun de nous, et ne tiennent donc pas compte du fait que nous sommes tous génétiquement uniques. Différentes personnes produisent différents niveaux de différents biomarqueurs – il est donc parfois difficile d’interpréter les résultats.
Plus problématique encore, les tumeurs peuvent survenir via une multitude d’altérations et de mutations génétiques aléatoires – de sorte que chacune est également unique. Non seulement différentes personnes ont différents niveaux de biomarqueurs «de fond», mais différentes tumeurs affectent ces niveaux de différentes manières.
Mais peut-être que cette individualité pourrait être utilisée à notre avantage. Étant donné que la tumeur de chaque patient est génétiquement distincte du reste des cellules des patients, il devrait être possible de la suivre et de la surveiller – pour repérer l’intrus du groupe.
Pour certains types de cancer, nous pouvons déjà le faire. Il est désormais possible de suivre l’évolution de certaines leucémies et lymphomes – cancers du sang – en utilisant leurs signatures génétiques comme base d’un test de suivi de la réussite du traitement. Et cela a révolutionné la prise en charge de ces maladies.
Mais de par leur nature même, ces cancers sont présents en grande quantité dans le sang. Malheureusement, les tumeurs dites « solides » comme les cancers du sein, de l’intestin, du poumon et de la prostate se sont avérées beaucoup plus difficiles à suivre. Et c’est pourquoi cette nouvelle recherche génère un tel engouement.
Qu’ont fait les chercheurs ?
La nouvelle recherche n’aurait pas été possible sans une nouvelle technique appelée séquençage d’ADN massivement parallèle.
Contrairement aux techniques d’ADN précédentes, le séquençage massivement parallèle permet aux scientifiques de prélever un échantillon de cellule et d’analyser tout l’ADN qu’il contient en une seule fois. C’est une amélioration par rapport aux techniques laborieuses antérieures consistant à analyser les choses un gène à la fois, ou en se concentrant sur des «points chauds» prédéterminés pour rechercher des changements.
Le professeur Victor Velculescu, chercheur basé au Johns Hopkins Kimmel Cancer Center de Baltimore, Maryland, et son équipe ont utilisé un séquençage massivement parallèle pour examiner l’ADN de divers échantillons de tumeurs, en créant des «cartes» indiquant exactement où se trouvaient leurs erreurs individuelles.
Ils ont également utilisé d’autres approches de séquençage « traditionnelles » pour confirmer que leurs cartes étaient correctes et ont constaté que les cartes générées par un séquençage massivement parallèle étaient non seulement précises, mais beaucoup plus détaillées et informatives que celles générées par d’autres méthodes.
De l’analyse ADN aux marqueurs tumoraux
Maintenant, ils étaient prêts à utiliser ces cartes. Après avoir identifié des défauts uniques dans des échantillons de tumeurs prélevés sur deux patients atteints d’un cancer de l’intestin, les chercheurs ont développé un test ADN spécifique pour la tumeur de chaque patient, basé sur une technique de laboratoire largement utilisée appelée PCR.
Ils ont ensuite utilisé ces tests personnalisés pour rechercher des signes de tumeurs dans le sang des deux patients au cours du traitement. La découverte stupéfiante a été que l’équipe a pu détecter des signes révélateurs d’ADN cancéreux dans des échantillons de sang, malgré la présence de grandes quantités d’ADN «normal».
Dans leur article, les chercheurs décrivent comment ils ont testé six fois des échantillons de sang d’un patient – deux fois avant le traitement, trois fois après la chirurgie mais avant la chimiothérapie et une fois après la chimiothérapie. Ils ont pu observer les niveaux d’ADN tumoral chuter après la chirurgie, remonter à mesure que les restes du cancer repoussent, puis chuter presque à zéro après la chimiothérapie.
Mais les niveaux ne sont jamais tout à fait tombés à zéro, car le cancer du patient s’était propagé à son foie – une découverte qui a mis en évidence la sensibilité du test.
Que se passe-t-il ensuite ?
Les chercheurs n’ont testé la nouvelle technique que chez deux patients atteints de cancer, elle devra donc être mise à l’épreuve à une échelle beaucoup plus grande, avec une variété de types de tumeurs différents, pour s’assurer que ces principes sont vrais. Et le coût est toujours un problème. Bien que le séquençage massivement parallèle devienne moins cher, chaque «carte» produite dans cette étude coûte environ 5 000 $ (plus de 3 000 £) à produire – trop cher pour une utilisation clinique de routine.
Néanmoins, les experts s’accordent à dire qu’il s’agit d’un domaine très prometteur. Daniel MacArthur, auteur du blog Genetic Future et généticien au Wellcome Trust Sanger Institute dans le Cambridgeshire, nous a dit qu’il s’attend à ce que des approches comme celle-ci « deviennent une routine » pour les patients atteints de cancer à l’avenir.
Il déclare : « Les coûts du séquençage massivement parallèle chutent rapidement, et cette étude donne un aperçu de l’avenir du traitement personnalisé du cancer.
Notre clinicien en chef, le professeur Peter Johnson, convient que les nouveaux résultats constituent un pas en avant passionnant. « La détection des modifications de l’ADN, propres à chaque cancer, s’est avérée être un outil puissant pour guider le traitement de la leucémie », nous a-t-il dit.
« Si cela peut être fait pour d’autres types de cancer comme l’intestin, le sein et la prostate, cela nous aidera à apporter de nouveaux traitements aux patients mieux et plus rapidement que jamais. »
L’avenir est personnalisé
Près d’une décennie après la publication du génome humain complet, nous sommes encore loin d’être en mesure d’offrir aux patients des soins contre le cancer véritablement adaptés. Mais la technologie génétique continue de progresser à un rythme vertigineux. Par exemple, en décembre, nous avons annoncé que des scientifiques avaient utilisé un séquençage massivement parallèle pour comparer des cellules cancéreuses à leurs homologues indemnes avec des détails sans précédent.
Cette percée a été passionnante pour les chercheurs sur le cancer et leur a donné un ensemble d’outils beaucoup plus sophistiqués pour étudier la maladie. Mais nous avions averti à l’époque qu’il faudrait un certain temps avant que cette ligne de recherche ne produise des avantages concrets pour les patients.
La recherche publiée cette semaine nous rapproche un peu plus d’un monde de soins personnalisés contre le cancer. Mais ce n’est que grâce à l’investissement continu dans la recherche sur le cancer – et au travail acharné des chercheurs du monde entier – que nous atteindrons jamais cette destination.
Henri
Référence:
Leary RJ. et al (2010). Développement de biomarqueurs tumoraux personnalisés à l’aide du séquençage massivement parallèle ; Science Médecine translationnelle 2(20)
Rogers, Y., & Venter, J. (2005). Génomique : séquençage massivement parallèle Nature, 437 (7057), 326-327 DOI : 10.1038/437326a