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Early detection of tumor DNA in liquid biopsies as a biomarker of cancer recurrence

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De nouveaux moyens pour détecter avec précision les tumeurs dans les échantillons de sang

Des scientifiques de l’UE travaillent sur un kit de diagnostic rapide, fiable et ultrasensible pour un dépistage précoce du cancer dans des échantillons de sang.

Santé

Les scientifiques du projet ONCOTECT ont trouvé de nouveaux moyens pour détecter les tumeurs dans le sang. «L’ADN flotte dans la circulation sanguine et provient de l’ensemble des cellules du corps. Une partie de l’ADN proviendra également de la tumeur», explique Alessio Marcozzi, directeur de recherche à Cyclomics BV, une société dérivée du Centre médical universitaire de la ville d’Utrecht, aux Pays-Bas. «La quantité d’ADN tumoral circulant (ADNtc) dans le sang, et le contenu de mutation, sont des biomarqueurs essentiels de récurrence tumorale et de réponse au traitement anticancéreux», a‑t‑il indiqué. «Nous avons travaillé sur la manière de prélever des molécules mutantes spécifiques de la circulation sanguine et appliqué par la suite une série de techniques biomoléculaires pour rendre cette petite molécule compatible avec un dispositif de séquençage ADN semblable à ceux fabriqués par la société Oxford Nanopore», indique M. Marcozzi, en référence à la société britannique spécialisée dans l’analyse électronique de l’ADN des molécules uniques. «Le séquençage de Nanopore convient particulièrement pour les molécules longues. Mais la qualité du séquençage n’est pas très élevée — il y a un pourcentage d’erreur de 5 ou 6 %», note‑t‑il. «Nous commençons donc avec une petite molécule d’ADN, nous en faisons un cercle et, ensuite, grâce à la biologie moléculaire, nous générons une molécule longue dans laquelle le modèle de la petite molécule est reproduit à plusieurs reprises», a‑t‑il expliqué. Le système d’Oxford Nanopore est utilisé pour séquencer cette longue molécule d’ADN. «Puisque le modèle initial d’ADN court est inlassablement reproduit, il est possible d’annuler n’importe quelle erreur grâce à la bio-informatique. Elle permet une détection très précise des mutations de l’ADN à partir de l’échantillon de sang», indique M. Marcozzi.

Tumeurs des voies aérodigestives supérieures

«Nous avons obtenu la preuve de principe avant de recevoir la subvention de l’UE et nous avons su que cela fonctionnait, mais nous ne disposions d’aucun moyen pour choisir de manière sélective des gènes particuliers qui présentent un intérêt dans le cas de certains cancers», explique M. Marcozzi. Ce système a été testé en laboratoire sur des tumeurs des voies aérodigestives supérieures qui peuvent également affecter la gorge et la langue. Les cancers des voies aérodigestives supérieures font partie des cinq cancers les plus prévalents en Europe. «Nous savons que 90 % d’un sous‑groupe de ces cancers contient une mutation du gène TP53. Nous avons pu utiliser le financement de l’UE pour affiner notre technologie pour pouvoir extraire de manière spécifique les informations de ce gène dans le sang.» La tomodensitométrie (TDM) ou l’imagerie par résonance magnétique (IRM), qui constituent les moyens de détection traditionnels de telles tumeurs, peuvent s’avérer «brouillons» du fait de la présence de nombreux types différents de tissus, de cicatrices, d’inflammations et de ganglions lymphatiques dans le cou. «À moins qu’il y ait une grosse tumeur, leur détection reste complexe, et dans le cas d’une grosse tumeur, le traitement arrive bien trop tard. On ne peut pas avoir recours à la TDM ou à l’IRM aussi souvent qu’on le voudrait, il existe donc un réel besoin clinique de test simple, à l’instar de ce que propose Cyclomics», indique M. Marcozzi.

Un dispositif de recherche seule

Quelques défis d’ordre pratique se sont posés pour réduire le temps d’obtention d’un meilleur résultat. «Nous devions essayer différents tampons, différentes enzymes et différents composants provenant de différents vendeurs et affiner le moindre petit détail de ce long protocole pour obtenir un meilleur résultat. Le processus dans son ensemble s’est avéré assez laborieux et intense, mais nous en sommes venus à bout et nous disposons désormais d’un test simple et fiable prêt à faire son entrée sur le marché», explique M. Marcozzi. Le projet est sur le point de lancer le premier kit prototype de recherche seule pour une utilisation dans le cadre d’études cliniques. «Ce kit regroupe des réactifs nécessaires pour effectuer une biologie moléculaire en laboratoire et accéder au logiciel», indique M. Marcozzi.

Mots‑clés

ONCOTECT, Cyclomics, nanopore, Oxford Nanopore, séquençage ADN, ADN, tumeurs, cancer des voies aérodigestives supérieures, biomarqueurs

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