Pêcher l’ADN tumoral dans le liquide qui baigne le cerveau

Lorsque des fluides circulent dans notre corps, les molécules des cellules voisines baignées dans ces fluides peuvent être emportées et emportées. Les chercheurs font le pari que certaines de ces molécules offrent des indices sur la maladie.

Le sang est l’un des fluides les plus chauds de la recherche en ce moment, en particulier pour le cancer. En effet, le sang offre une riche source d’informations à laquelle on peut accéder de manière relativement non invasive. Les cellules cancéreuses indésirables ou l’ADN tumoral peuvent être prélevés dans le sang d’un patient pour aider les médecins à en savoir plus sur la maladie.

Mais pour développer des tests qui détectent des molécules comme l’ADN tumoral, les scientifiques doivent savoir quoi rechercher. Et avec environ 9 à 12 pintes de sang circulant autour de l’adulte moyen, de rares morceaux d’ADN tumoral peuvent être difficiles à trouver.

C’est pourquoi nos scientifiques spécialisés dans les tumeurs cérébrales à Cambridge se sont tournés vers la recherche d’indices dans un autre liquide qui entoure le cerveau et la moelle épinière, le liquide céphalo-rachidien (LCR). Et dans une nouvelle étude, publiée dans EMBO Molecular Medicine, ils ont découvert des signes de tumeurs cérébrales dans le LCR qui pourraient les rapprocher un peu plus du développement d’une biopsie liquide pour ces maladies.

Savoir où chercher

« Le principal défi pour détecter tout ADN tumoral circulant est de filtrer les informations dans la circulation sanguine de toutes les autres cellules du corps qui meurent également », explique le Dr Florent Moulière, du Cancer Research UK Cambridge Institute qui a co-dirigé l’étude. .

Le LCR, cependant, alimente directement le cerveau et, selon l’endroit où se trouve la tumeur cérébrale, peut entrer directement en contact avec la tumeur.

« Dans le cerveau, le bruit de fond de toutes les cellules normales est beaucoup plus faible que celui du sang, car les cellules du cerveau ne se divisent pas au même rythme que les cellules du reste du corps », explique Moulière.

Le LCR semblait donc être un bon endroit pour commencer la chasse à l’ADN de tumeur cérébrale.

Pêcher l’ADN d’une tumeur cérébrale

L’équipe a examiné des échantillons de LCR de 13 patients atteints de tumeurs cérébrales agressives.

Ce que nous avons essayé de faire, c’est d’identifier des motifs ou des marques dans l’ADN qui disent : « Cela vient de la tumeur ».

– Richard Mair, co-auteur principal

Ils ont recherché des fragments d’ADN tumoral flottant librement dans le LCR.

Des recherches antérieures suggèrent que les fragments libérés par les tumeurs sont plus petits que ceux libérés par les cellules saines, ils ont donc conçu leurs tests de laboratoire pour ramasser ces sections plus courtes. La détection a été un succès dans les échantillons de LCR de 5 patients, ce qui n’a jamais été fait auparavant.

« Essentiellement, ce que nous avons essayé de faire, c’était d’identifier des motifs ou des marques dans l’ADN qui disent :  » Cela vient de la tumeur  » », explique Richard Mair, un neurochirurgien qui a co-dirigé l’étude.

Une plus grosse prise

Pour s’assurer de l’ADN tumoral qu’ils prélevaient, Moulière et Mair ont également pêché dans le LCR certaines zones de répétition dans le code génétique d’une tumeur.

La répétition dans le code génétique des cellules humaines est normale, mais elle est généralement plus fréquente dans les cellules tumorales. Ces changements peuvent signifier que de gros morceaux d’ADN sont ajoutés ou perdus lorsque les cellules tumorales se divisent, ce qui rend leur ADN différent de l’ADN sain.

Surtout, l’équipe a réussi à repérer ces grands changements d’ADN à l’aide d’une technique très bon marché appelée séquençage superficiel du génome entier.

« Il y a eu quelques articles sur les biopsies liquides du LCR pour les tumeurs cérébrales, mais ils utilisent des techniques très complexes et coûteuses », explique Mair. « Nous avons montré que les mêmes choses peuvent être faites à moindre coût et de manière plus simple. »

Un cas particulier

Cette étude montre que des traces d’ADN de tumeur cérébrale peuvent être détectées dans le LCR sans recourir à des techniques coûteuses. Mais il y avait une autre découverte intéressante.

Les échantillons de LCR pourraient être en mesure de refléter l’ensemble du répertoire des changements génétiques trouvés dans les tumeurs cérébrales.

– Dr Florent Moulière, co-auteur principal

Lorsqu’un patient atteint d’une tumeur cérébrale subit une intervention chirurgicale, les chirurgiens envoient plusieurs morceaux de la tumeur au laboratoire pour déterminer son agressivité. Mais les cellules tumorales cérébrales peuvent sembler différentes les unes des autres, même au sein d’une même tumeur.

« Quand vous prenez des sections d’une tumeur et que vous les testez, vous ne comprenez pas la constitution génétique de l’ensemble de la tumeur », explique Moulière, « juste cette section dont vous avez fait une biopsie. »

Fait intéressant, ils ont découvert que les changements génétiques dans les échantillons chirurgicaux d’un patient correspondaient à ceux du LCR, mais l’échantillon du LCR contenait des changements génétiques qui n’ont pas été trouvés dans certains des échantillons de tissus.

« Cela suggère que les échantillons de LCR pourraient être en mesure de refléter l’ensemble du répertoire des modifications génétiques trouvées dans les tumeurs cérébrales », explique Moulière.

La capture de ce détail génétique peut donner aux biopsies liquides l’avantage sur les échantillons de tissus invasifs et indiquer de nouvelles voies potentielles de traitement.

« Nous n’avons pas encore les médicaments pour le faire, mais un jour, nous pourrons peut-être cibler des thérapies de précision basées sur ces informations génétiques », déclare Mair.

Un test sanguin de tumeur cérébrale est-il possible?

Si l’ADN tumoral peut être détecté dans le LCR, Moulière dit qu’il n’y a aucune raison pour que la technique bon marché ne puisse pas être adaptée pour fonctionner dans le sang.

Une biopsie liquide pour les personnes atteintes de tumeurs cérébrales qui améliorerait considérablement leur qualité de vie.

– Richard Mair, co-auteur principal

«Je vois ces patients tout le temps», dit Mair. « Il existe diverses applications de la biopsie liquide pour les personnes atteintes de tumeurs cérébrales qui amélioreraient considérablement leur qualité de vie. »

D’une part, un test sanguin de détection de l’ADN d’une tumeur cérébrale signifierait que les patients pourraient subir des examens rapides et réguliers pour s’assurer que leur traitement fonctionne.

« Il existe également certains cancers du cerveau pour lesquels le meilleur traitement n’est pas nécessairement la chirurgie, précise Mair. « Cela pourrait être dû au fait que la tumeur est trop étendue ou impliquée dans des régions du cerveau trop délicates pour être opérées. »

Certaines tumeurs cérébrales sont également mieux traitées par chimiothérapie et radiothérapie. « Si nous pouvions identifier un marqueur génomique qui l’indique, cela pourrait leur éviter une intervention chirurgicale risquée », dit-il.

Plus à faire

La technique actuelle ne peut capter l’ADN tumoral que si la tumeur entre en contact avec le liquide entourant le cerveau. Le signal est tout ou rien et explique potentiellement pourquoi l’ADN tumoral n’a été détecté que chez 5 patients sur 13.

« Il est très important d’améliorer cette analyse afin que nous puissions ensuite commencer à faire évoluer cette méthode vers le travail avec le sang », explique Moulière.

Mais pour l’instant, ces résultats marquent un début prometteur vers de meilleurs moyens de surveiller les tumeurs cérébrales et montrent que lorsqu’ils recherchent l’ADN de tumeurs cérébrales, nos scientifiques jettent leurs filets dans la bonne direction.

Gabi