Il y a de l’espoir en matière de prévention pharmacologique contre le cancer du poumon, la principale cause de cancer dans le monde. Un groupe de scientifiques dirigé par le Francis Crick Institute et l’University College London (UCL), financé entre autres par Cancer Research UK et le Conseil européen de la recherche (ERC), a identifié avec l’aide de l’IA une « signature » sanguine capable de prédire le risque de développer un cancer du poumon. Ce sont 14 protéines présentes dans le sang, qui permettent de prédire la probabilité de développer un cancer plus de 5 ans avant le diagnostic.
En combinant cette signature protéique avec la connaissance de la façon dont l’inflammation déclenche le cancer, l’équipe a pu identifier les personnes les plus à risque qui pourraient bénéficier de l’administration de médicaments préventifs. Le ‘New York Times’ a également consacré un article à l’étude, publié dans ‘Cell’, citant un expert américain non impliqué dans la recherche: Douglas Arenberg, professeur de médecine à l’Université du Michigan, définit l’espoir d’une stratégie préventive contre le cancer du poumon comme le « véritable Saint Graal » des oncologues. Une pièce manquante qui a toujours manqué, qui semble désormais être un objectif plus proche. Les auteurs, dit-il, pourraient avoir identifié un marqueur biologique qui « prédit non seulement le risque de cancer, mais également la probabilité d’obtenir un bénéfice d’un médicament spécifique » à des fins préventives.
En vieillissant – expliquent les chercheurs – nos cellules acquièrent des mutations qui provoquent le cancer, mais qui, à elles seules, suffisent rarement à déclencher une tumeur. Un déclencheur environnemental, du smog au tabagisme, peut être nécessaire pour rendre les cellules mutées cancéreuses. Actuellement, le dépistage du cancer du poumon n’est proposé qu’aux personnes de plus d’un certain âge ayant déjà fumé, excluant ainsi les non-fumeurs et les personnes exposées à des niveaux élevés de polluants, qui pourraient eux-mêmes courir un risque de développer la maladie. Partant de recherches antérieures qui ont démontré comment la pollution de l’air peut favoriser l’apparition du cancer en provoquant une inflammation et en réveillant des cellules dormantes porteuses de mutations, l’équipe, soutenue par le Centre de recherche biomédicale Uclh de l’Institut national de recherche sur la santé et les soins, s’est fixé pour objectif de découvrir une signature inflammatoire capable de prédire plus précisément le cancer du poumon, allant au-delà de l’évaluation du risque basée exclusivement sur l’âge et le mode de vie.
L’étude
Les scientifiques ont appliqué l’apprentissage automatique aux données sur les protéines plasmatiques de plus de 48 000 participants à la biobanque britannique, en utilisant les informations des registres du cancer pour identifier ceux qui ont ensuite développé un cancer du poumon. En plus de l’âge, du tabagisme et des antécédents de maladie pulmonaire, l’algorithme d’IA a identifié « 14 protéines clés dans le sang, qui peuvent prédire un futur diagnostic de cancer du poumon dans les 5 ans ». Les chercheurs ont validé cette signature protéique dans 8 ensembles de données provenant du monde entier, trouvant « des niveaux plus élevés chez les patients qui ont ensuite développé un cancer du poumon dans toutes les études, y compris un groupe de non-fumeurs ». L’analyse de cette signature chez des patients et des modèles animaux suggère qu’elle « ne provient pas de la tumeur, mais reflète un environnement pulmonaire inflammatoire altéré qui précède le cancer ». La signature a également été « augmentée chez les personnes ayant développé plus tard une fibrose pulmonaire idiopathique ou une maladie pulmonaire obstructive chronique (MPOC), confortant l’idée qu’elle pourrait représenter un état inflammatoire pulmonaire pré-pathologique partagé » par plusieurs maladies.
Une fois le rôle de l’inflammation clarifié, les scientifiques ont exploré les possibilités de prévention. Des études antérieures menées par la même équipe de recherche avaient montré que l’exposition au smog amène les cellules immunitaires des poumons à libérer un signal inflammatoire appelé interleukine-1 bêta (Il-1β), qui peut réveiller les cellules dormantes porteuses de mutations cancérigènes. Dans ces travaux, les auteurs sont allés plus loin : la pollution de l’air – ont-ils observé – augmente simultanément la population de cellules qui entrent dans un état appelé Kac (qui se produit en réponse à des dommages, mais qui peut devenir cancéreuse en présence de mutations) et les 14 protéines de la signature identifiée, qui augmentent également en présence d’Il-1β. Étant donné que le blocage de l’Il-1β réduisait le nombre de cellules Kac et ralentissait le développement précoce de tumeurs chez les souris exposées au smog, l’idée était que les médicaments anti-Il-1β pourraient prévenir le cancer du poumon chez les personnes dont les poumons présentent ce signal inflammatoire.
Le risque réduit de moitié
L’attention des chercheurs s’est concentrée sur le canakinumab, un bloqueur de l’Il-1β. En 2017, dans une étude intitulée Cantos, le groupe pharmaceutique suisse Novartis l’a testé dans la prévention des maladies cardiovasculaires, rapportant comme résultat exploratoire que le composé réduisait également l’incidence du cancer du poumon. Cependant, le bénéfice était modeste au niveau de la population, ce qui limitait la possibilité d’utiliser la molécule comme approche préventive généralisée. En réanalysant les données des 4 651 participants à l’essai Cantos, les chercheurs ont noté que les personnes possédant les 14 protéines signatures les plus élevées étaient également celles qui bénéficiaient le plus du canakinumab, avec un risque de cancer du poumon réduit de près de moitié. En sélectionnant uniquement celles présentant une signature protéique élevée, le nombre de personnes à traiter pour prévenir 1 cas de cancer du poumon était égal à 55 : un ratio comparable à celui des stratégies consolidées de prévention cardiovasculaire comme les statines anti-cholestérol. « Les médicaments tels que les statines, utilisés pour traiter les personnes ayant des taux élevés de cholestérol LDL, ont transformé la prévention des maladies cardiovasculaires – déclare Charlie Swanton, chercheur principal du projet, oncologue à l’Institut Francis Crick et à l’UCL. Pour le cancer du poumon, nous n’avons pas encore de marqueur de risque similaire aux lipoprotéines LDL, ni à une statine », mais « dans le contexte clinique, nous voyons de première main l’impact d’un diagnostic tardif. Il est donc possible d’identifier les personnes les plus à risque et d’intervenir avant que la maladie ne se développe est fondamental », souligne le scientifique qui – comme le rappelle le NYT – a récemment rejoint le conseil d’administration de Novartis.
« L’identification d’un signal d’inflammation pulmonaire nous a permis de mieux comprendre la fenêtre de temps pendant laquelle un traitement préventif pourrait être plus efficace », ajoute Swanton, convaincu que « cette signature inflammatoire pourrait à l’avenir aider à prédire et à prévenir le cancer du poumon et d’autres maladies pulmonaires » qui partagent un état inflammatoire pré-symptomatique commun avec la tumeur. « En révélant les signes avant-coureurs du cancer, cette recherche nous rapproche de la possibilité d’intervenir précocement et potentiellement d’arrêter la maladie avant qu’elle ne survienne », commente Hayley Brown de Cancer Research UK. L’étude est le résultat d’une large collaboration impliquant 80 chercheurs actifs sur 4 continents.
