Un test sanguin simple et économique qui, dès les premiers résultats de l’étude, s’est révélé prometteur pour détecter simultanément différents types de cancer, diverses maladies du foie et des anomalies d’autres organes. Comme? En analysant les fragments d’ADN circulant dans le sang. Des chercheurs de l’UCLA l’ont développé, décrivant les résultats d’une recherche publiée dans les « Actes de l’Académie nationale des sciences ». « Un diagnostic précoce est essentiel – explique Jasmine Zhou, auteur principal de l’étude, professeur de pathologie et de médecine de laboratoire au UCLA Health Jonsson Comprehensive Cancer Center – Les taux de survie sont beaucoup plus élevés lorsque les tumeurs sont détectées avant qu’elles ne se propagent. Si une tumeur est diagnostiquée au stade 1, les perspectives sont bien meilleures qu’au stade 4 ».
La nouvelle méthode, appelée « MéthylScan », fonctionne en analysant l’ADN en circulation libre (cfDna), de minuscules fragments de matériel génétique libérés dans le sang lorsque les cellules meurent. À mesure que les cellules de chaque organe libèrent de l’ADN dans la circulation sanguine, le cfDNA transporte des signaux moléculaires qui reflètent ce qui se passe dans tout le corps. Le ‘MéthylScan’ « peut donc fonctionner comme un radar pour la santé du corps », car il est capable de « lire les signaux ADN dans le sang et d’identifier quand des organes spécifiques, comme le foie ou les poumons, sont stressés ou endommagés, même sans connaître à l’avance la pathologie », affirment les chercheurs.
« Chaque jour, 50 à 70 milliards de cellules meurent dans notre corps. Elles ne disparaissent pas simplement, leur ADN entre dans le sang – a poursuivi Zhou – Cela signifie que nous avons déjà des informations provenant de tous nos organes qui circulent dans le sang ». L’idée d’utiliser le sang pour détecter le cancer, parfois appelée biopsie liquide, n’est pas nouvelle. Certains tests recherchent déjà des mutations dans l’ADN tumoral pour dépister certaines tumeurs. Cependant, ces tests se concentrent souvent sur un nombre limité d’altérations génétiques et peuvent être coûteux, en partie parce qu’ils nécessitent un séquençage approfondi pour détecter de faibles signaux tumoraux. Au lieu de rechercher des mutations, l’équipe de l’UCLA s’est penchée sur la méthylation de l’ADN, des marqueurs chimiques attachés à l’ADN qui aident à réguler l’activité des gènes. Les schémas de méthylation varient en fonction du type de tissu et peuvent changer lorsque les cellules deviennent cancéreuses ou malades. « La méthylation de l’ADN reflète l’état de santé d’un tissu – a précisé le Dr Wenyuan Li, professeur de pathologie et de médecine de laboratoire à UCLA et co-auteur de l’étude – c’est un signal très informatif ». La difficulté » réside dans le fait que la majeure partie de l’ADN libre circulant dans le sang ne provient pas de tumeurs ou d’organes endommagés. Environ 80 à 90 % proviennent de cellules sanguines normales – prévient la recherche – cela crée un ‘bruit de fond’, rendant difficile et coûteuse la détection des fragments relativement rares qui pourraient signaler une tumeur à un stade précoce ».
Pour surmonter ce problème, les chercheurs se sont appuyés sur des études antérieures pour développer une technique qui supprime une grande partie de l’ADN de fond avant le séquençage. « À l’aide d’enzymes spécialisées, ils coupent sélectivement les fragments d’ADN non méthylés provenant principalement de cellules sanguines. En concevant un panel d’hybridation à l’échelle du génome, les fragments d’ADN capturés sont enrichis en ADN méthylé provenant d’organes solides, y compris d’organes potentiellement malades. » En supprimant le « bruit de fond », les chercheurs affirment « qu’ils peuvent réduire considérablement la quantité de séquençage nécessaire, réduisant ainsi les coûts et maintenant la sensibilité ». Selon l’étude, « pour atteindre une profondeur de séquençage efficace de 300X par échantillon, il suffit de 5 Go de données, ce qui coûterait moins de 20 dollars si le prix par Gigabase » – l’unité de mesure indiquant la longueur d’une séquence d’ADN, égale à 1 milliard de paires de bases – « était inférieur à 4 dollars ».
Pour tester l’exactitude du MéthylScan, les chercheurs ont analysé des échantillons de sang provenant de 1 061 personnes, dont des patients atteints de cancers du foie, du poumon, des ovaires et de l’estomac ; les personnes atteintes de maladies du foie telles que l’hépatite B, l’hépatite C, la maladie alcoolique du foie et la maladie métabolique du foie ; les personnes présentant des nodules pulmonaires bénins ; et des participants en bonne santé. Des algorithmes d’apprentissage automatique ont ensuite été appliqués pour analyser les données complexes de méthylation. Pour détecter plusieurs cancers, « le test a atteint un niveau élevé de précision globale. Avec une spécificité de 98%, ce qui signifie un faible nombre de faux positifs, il a détecté environ 63% des cancers à tous les stades et environ 55% des cancers à un stade précoce », indique l’étude.
« Le test a également donné de bons résultats dans la surveillance du cancer du foie chez les individus à haut risque, y compris ceux atteints de cirrhose du foie ou d’hépatite B, détectant près de 80 % des cas avec une spécificité d’un peu plus de 90 %, soit un taux de faux positifs inférieur à 10 % », poursuit la recherche. « En plus de détecter le cancer, les schémas de méthylation ont permis d’identifier la zone du corps d’où provenait le signal, connue sous le nom de tissu d’origine. » « Il est important de pouvoir retracer l’origine des signaux car un test sanguin positif doit être suivi de tests d’imagerie ou d’autres procédures de diagnostic ciblant l’organe affecté », a déclaré Li.
Les chercheurs ont également démontré « que le test sanguin permet de distinguer plusieurs types de maladies du foie, notamment l’hépatite virale et les maladies métaboliques du foie. Il a correctement classé environ 85 % des patients, ce qui suggère que les tests ADN sanguins pourraient réduire le besoin de biopsies hépatiques invasives. » Alors que des études prospectives plus vastes sont nécessaires pour confirmer ses performances en matière de dépistage dans le monde réel, Zhou a déclaré que « ces travaux représentent une étape importante vers un test sanguin unique et rentable, capable de détecter un large spectre de maladies plus tôt et de manière plus complète que les méthodes actuelles ». En conclusion, « cette étude démontre que le profilage de la méthylation dans le sang peut fournir des informations cliniquement significatives pour plusieurs maladies – a déclaré Zhou – C’est un progrès passionnant qui nous rapproche de la réalisation du rêve d’un test unique pour le diagnostic universel des maladies ».
