En piégeant dans le sang, les cellules cancéreuses, une par une, et en offrant un profilage génétique complet du cancer, cette nouvelle technique de biopsie liquide, développée par des ingénieurs de l'Université du Michigan et présentée dans la revue Nature Communications, constitue une amélioration spectaculaire par rapport aux approches actuelles. Cet outil très puissant capable de surveiller au niveau cellulaire la réponse de la tumeur au traitement au fil du temps va aider considérablement les médecins à cibler les tumeurs et à surveiller leur évolution.
Il s'agit d'une amélioration spectaculaire par rapport aux approches actuelles, car la technique permet de suivre également la variation entre les cellules cancéreuses, chez un même patient, précise l’auteur principal, le Dr Max Wicha, professeur d’oncologie à l’Université du Michigan.
Ne plus laisser « passer » d'importantes populations de cellules cancéreuses
Les techniques actuelles impliquent un compromis entre le profil génétique complet d'un sous-ensemble limité de cellules cancéreuses ou la capture de la plupart des cellules cancéreuses avec la possibilité de ne rechercher que quelques gènes. En conséquence, les profils génétiques laissent souvent « passer » d'importantes populations de cellules cancéreuses, notamment des cellules susceptibles de propager le cancer dans l'organisme.
Hydro-Seq, la nouvelle technique est basée sur une puce capable de capturer des cellules tumorales circulantes pures, et d'extraire ensuite des informations génétiques sans aucune contamination par les globules rouges et blancs. De nombreux médicaments anticancéreux modernes agissent en s'attaquant aux cellules contenant certains gènes, des gènes qui signalent l’identité « cellule cancéreuse », cependant ces gènes ne sont pas uniformément actifs dans la population des cellules cancéreuses d'un patient et peuvent évoluer au cours du traitement. Or les biopsies répétées qui vont permettre de surveiller la tumeur sont douloureuses et dangereuses pour le patient. La capture de cellules cancéreuses à partir d’échantillons de sang offre un moyen non invasif d’observer si le cancer est en train de disparaître ou s'il devient résistant au traitement. En bref, la nouvelle technique allie les avantages de la biopsie liquide classique mais en couvrant de manière plus précise et plus complète la population des cellules cancéreuses.
Un test mené auprès de 21 patientes atteintes du cancer du sein a analysé 666 cellules cancéreuses provenant d’échantillons sanguins. L'analyse génétique confirme que même chez un seul patient, les cellules cancéreuses se comportent souvent de manière très différente. L’équipe avait déjà montré montré que la métastase du cancer est médiée par des cellules cancéreuses possédant les propriétés des cellules souches. Bien que les cellules souches cancéreuses ne représentent que quelques pour cent des cellules tumorales, elles constituent une proportion plus élevée des cellules cancéreuses dans le sang. Dans cette étude, environ 30 à 50% des cellules cancéreuses capturées dans les échantillons de sang présentaient des propriétés analogues à celles des cellules souches. Or il est particulièrement courant de laisser passer cette population avec des techniques qui capturent des échantillons incomplets de cellules cancéreuses à partir du sang des patients. La nouvelle méthode élimine tous les globules sanguins et permet ensuite d’analyser chaque cellule au niveau individuel, à partir d’un échantillon « propre » de cellules cancéreuses isolées. A partir de cet échantillon, l’équipe peut ensuite établir les profils génétiques à travers des instantanés de l'ADN utilisé par chaque cellule. Cela révèle tous les gènes actifs des cellules.
« Auparavant, nous pouvions mesurer 2 ou 3 gènes à la fois avec des méthodes de coloration, mais nous obtenons maintenant une image complète des cellules tumorales en circulation, en mesurant des milliers de gènes dans chaque cellule à la fois ».
Source: Nature Communications May, 2019 Hydro-Seq enables contamination-free high-throughput single-cell RNA-sequencing for circulating tumor cells (Visuel Euisik Yoon)
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