Article paru dans le magazine SEMPER – édition mars 2022 – www.dsb.lu
Rubrique RECHERCHE sous la responsabilité du Dr Manon Gantenbein, PhD, Responsable du CIEC – LIH
IBBL a récemment soutenu le Department of Cancer Research (DoCR) du Luxembourg Institute of Health dans l’avancement du diagnostic du cancer du poumon. L’équipe a découvert un ensemble de six protéines circulant dans le sang qui peuvent servir de biomarqueurs pour le diagnostic du cancer du poumon à différents stades de la maladie, y compris les tumeurs à un stade précoce. Les résultats, qui ont été publiés le 19 juin dans la revue Cancers, ont des implications importantes pour la pratique clinique et peuvent améliorer de manière significative le diagnostic du cancer du poumon, le suivi et les résultats pour les patients.
La publication est le fruit des travaux menés dans le cadre du programme sur le cancer du poumon du Partnership for Personalized Medicine (PPM), actuellement dirigé par le Dr Victoria El Khoury au LIH et initié en 2008 par le Dr Guy Berchem.
Le cancer du poumon est le cancer le plus mortel au monde, principalement en raison de son stade avancé au moment du diagnostic. En effet, seulement 15% des tumeurs pulmonaires nouvellement diagnostiquées sont détectées à un stade précoce, le taux de survie à 5 ans pour les tumeurs de stade IV n’étant que de 6%.
Une méthode non invasive, hautement sensible et spécifique pour son dia¬gnostic précoce est donc cruciale pour améliorer le pronostic et la survie des patients.
Les tests sanguins capables de détecter les cancers solides sont depuis longtemps considérés comme une solution idéale, bien que l’identification de biomarqueurs sanguins fiables du cancer reste l’un des principaux défis de la recherche sur le cancer.
Dans ce contexte, des scientifiques du Department of Cancer Research (DoCR) du LIH, du Competence Center for Methodology and Statistics (CCMS) du LIH et de la Proteomics Platform de la Quantitative Biology Unit (QBU) du LIH ont quantifié les niveaux de 351 protéines détectables dans le sang et associées au cancer du poumon dans le plasma de 128 patients atteints de cancer du poumon et de 93 contrôles sains - y compris des non-fumeurs, des fumeurs actuels et des anciens fumeurs.
L’objectif était de mettre au point un panel de biomarqueurs protéiques permettant de distinguer avec précision les patients atteints d’un cancer du poumon des individus sains et pouvant être utilisé comme outil de diagnostic non invasif.
Après avoir obtenu le consentement des patients pour le prélèvement des échantillons, IBBL était responsable de la préparation initiale et du traitement des échantillons de plasma collectés par le Clinical and Epidemiological Investigation Center (CIEC) du LIH, en suivant de rigoureuses procédures opérationnelles standard internes, et de la gestion globale du projet.
En outre, la biobanque a assuré le stockage optimal des échantillons et des données cliniques tout au long du projet. À l’aide d’une technique d’analyse des données appelée «LASSO» (Least absolute shrinkage and selection operator variable selection), les chercheurs ont identifié une combinaison prédictive de six protéines dont les concentrations étaient significativement différentes dans le plasma des patients atteints de cancer du poumon et des sujets sains.
«Le cancer du poumon est le cancer le plus mortel au monde, principalement en raison de son stade avancé au moment du diagnostic.»
Ces protéines, à savoir la filamine A (FLNA), la tubuline à chaîne alpha-4A (TUBA4A), la glutathion S-transférase oméga-1 (GSTO1), la peroxiredoxine-6 (PRDX6), l’inhibiteur de dissociation rho GDP 2 (ARHGDIB) et la cadhérine-13 (CDH13), se sont avérées impliquées dans des processus tels que la croissance tumorale, l’invasion cellulaire, les métastases et les réponses immunitaires altérées.
Les 6 protéines ont permis de classer avec précision 22 des 23 patients au stade I comme ayant un cancer du poumon, ce qui démontre sa forte performance diagnostique même dans les cas de cancer précoce.
Afin de faciliter leur utilisation dans le cadre clinique, les chercheurs ont également attribué une valeur seuil à chaque biomarqueur, ainsi qu’un score par échantillon pour le classer comme cancer du poumon ou sain.
La combinaison de biomarqueurs a affiché une spécificité (0,989) et une sensibilité (0,992) très élevées dans la cohorte de test, ce qui a également été confirmé dans un ensemble de données de validation utilisant le plasma de 48 patients atteints de cancer du poumon et de 49 donneurs sains.
«Notre panel de 6 protéines est très prometteur en tant que test de diagnostic non invasif, très sensible et très spécifique, capable de détecter le cancer du poumon à différents stades de la maladie», explique le Dr El Khoury, scientifique au sein du Drug Discovery research group du LIH Department of Oncology et auteur principal de la publication.
«Nous sommes également très reconnaissants à l’équipe de l’IBBL d’avoir assuré un traitement et un stockage de haute qualité des échantillons, ce qui a été un facteur déterminant pour la réussite de notre projet et la fiabilité de nos résultats», ajoute-t-il.
«S’il est utilisé comme test de routine pour les personnes à risque élevé et moyen, comme les fumeurs et les anciens fumeurs, le panel pourrait compléter efficacement les techniques de dépistage du cancer du poumon actuellement adoptées. Cela réduirait le nombre de faux positifs, évitant ainsi des tests invasifs supplémentaires inutiles, avec des impacts positifs sur le bien-être physique et mental des patients atteints de cancer», ajoute le Dr Guy Berchem, Associated Medical Director au LIH et co-auteur de la publication.
Pour accélérer la commercialisation du panel en tant que test de diagnostic clinique, l’équipe du LIH a également déposé une demande de brevet prioritaire en avril 2020.
L’étude a été corédigée par Victoria El Khoury, Guy Berchem et Rolf Bjerkvig, et a été supervisée par Yeoun Jin Kim, dernier auteur de la publication et précédent chercheur principal du programme PPM Lung Cancer.
L’étude a été publiée le 19 juin 2020 dans la revue internationale Cancers, avec le titre complet «Identification of a Blood-Based Protein Biomarker Pa¬nel for Lung Cancer Detection». L’étude a été réalisée en collaboration avec la Biobank intégrée du Luxembourg (IBBL), le Clinical and Epidemiological Investigation Center (CIEC), le département de chirurgie cardiaque de l’Institut national de chirurgie cardiaque et de cardiologie interventionnelle (Luxembourg), les Hôpitaux Robert Schuman - Zithaklinik (Luxem¬bourg), le Centre Hospitalier de Luxembourg (Luxembourg), le Collaborative Center for Translational Mass Spectrometry, Translational Genomics Research Institute (USA), le Fred Hutchinson Cancer Research Center (USA), le Department of Cancer Biology, Mayo Clinic (USA), le Norton Thoracic Institute, St. Joseph’s Hospital and Medical Center (États-Unis) et le département de biomédecine de l’université de Bergen (Norvège). Ce travail a été financé par le ministère luxembourgeois de l’Enseignement supérieur et de la Recherche (MESR), dans le cadre du programme Partnership for Personalized Medicine (PPM).
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