Récidive du lymphome hodgkinien prédite à l’aide de l’ADNc

Une étude internationale a montré que la récidive du lymphome hodgkinien et la réponse aux médicaments peuvent être prédites à l’aide des niveaux d’ADN tumoral circulant (ADNct) dans le sang d’un patient. La recherche menée par Stanford Medicine, signalé dans Natureont examiné des centaines d’échantillons provenant de patients atteints d’un lymphome hodgkinien classique (HLc) et suggèrent que le profilage utilisant l’ADN tumoral circulant (ADNct) pourrait potentiellement permettre à certains patients dont on prévoit des résultats favorables de renoncer à un traitement prolongé.

L’étude a également révélé, de manière surprenante, que le lymphome hodgkinien – un cancer des ganglions lymphatiques – peut être divisé en deux groupes, chacun présentant des modifications génétiques distinctes et des pronostics légèrement différents. Ces changements suggèrent des faiblesses dans les mécanismes de croissance du cancer qui pourraient être ciblées par de nouveaux traitements moins toxiques.

« Collectivement, ces résultats soutiennent l’utilité de stratégies non invasives pour le génotypage et la surveillance dynamique des cHL ainsi que pour la capture de sous-types moléculairement distincts dotés d’un potentiel diagnostique, pronostique et thérapeutique », a écrit le chercheur.

L’idée d’établir des profils moléculaires des tumeurs n’est pas nouvelle et l’évolution des technologies à haut débit a transformé la compréhension des scientifiques sur de nombreux cancers, affirment les auteurs. Et même si cela est vrai pour les lymphomes non hodgkiniens (LNH), le paysage génomique du lymphome hodgkinien classique est moins bien compris.

Aux États-Unis, environ 8 500 personnes reçoivent chaque année un diagnostic de lymphome hodgkinien. La maladie touche principalement les personnes âgées de 15 à 35 ans et celles de plus de 55 ans. Les patients atteints d’un lymphome hodgkinien sont traités par chimiothérapie, radiothérapie ou une combinaison des deux, et environ 89 % des patients survivent cinq ans ou plus après leur diagnostic initial.

Comparé à d’autres cancers, le lymphome hodgkinien a résisté à l’analyse par profilage moléculaire car les cellules du lymphome hodgkinien sont relativement rares, même au sein d’une tumeur volumineuse. Contrairement à de nombreux autres cancers, les tumeurs du lymphome hodgkinien sont principalement constituées de cellules immunitaires qui ont infiltré le cancer, ce qui rend difficile l’isolement des cellules malades à des fins d’étude. “Les cohortes publiées dans le cHL sont relativement petites et les méthodes de profilage utilisées ont été limitées en termes d’étendue et de profondeur génomique”, ont noté les enquêteurs. « L’une des principales raisons de ces limitations est la relative rareté des cellules malignes au sein des tumeurs cHL, qui représentent généralement environ 1 % de la cellulose globale du tissu tumoral. »

Comme l’a commenté Alizadeh : « Par rapport à d’autres cancers, trouver des cellules cancéreuses du lymphome hodgkinien ou l’ADN du cancer à étudier, c’est comme chercher une aiguille dans une botte de foin. Un patient peut avoir une tumeur de la taille d’un ballon de football dans la poitrine, mais seulement environ 1 % des cellules de la masse sont des cellules cancéreuses, le reste représentant une réponse inflammatoire à la tumeur. Cela a rendu très difficile la recherche des preuves irréfutables qui alimentent la maladie.

Pour leur étude, Alizadeh et ses collègues ont utilisé une technique optimisée de séquençage de l’ADN appelée séquençage d’enrichissement et de détection de variantes progressives (PhasED-Seq) pour cibler des morceaux d’ADN extrêmement rares dans la circulation sanguine d’un patient et identifier les changements génétiques qui conduisent à la croissance du lymphome hodgkinien. .

Développé à Stanford Medicine en 2021, PhasED-Seq s’appuie sur une technique appelée profilage personnalisé du cancer par séquençage profond, ou CAPP-Seq, qui a été développé en 2014 par Alizadeh et le co-auteur principal Maximilian Diehn, MD, PhD, professeur de radio-oncologie et professeur Jack, Lulu et Sam Willson, pour évaluer les niveaux de cancer du poumon et la réponse au traitement. En comparaison avec CAPP-Seq, PhaseED-Seq est beaucoup plus sensible. “CAPP-Seq pourrait détecter aussi peu qu’une séquence d’ADN cancéreuse sur 10 000 séquences d’ADN non cancéreuses”, a expliqué Diehn. “Mais PhasED-Seq peut détecter moins d’une séquence d’ADN cancéreuse sur un million de séquences d’ADN non cancéreuses.”

Les chercheurs ont utilisé CAPP-Seq et PhasED-Seq pour analyser des échantillons de sang provenant de 366 personnes traitées pour un lymphome hodgkinien dans trois centres médicaux, dont Stanford Medicine. “Cette approche offre notre premier regard significatif sur la génétique du lymphome hodgkinien classique”, a déclaré Alizadeh.

Leur objectif était d’en apprendre davantage sur les causes du cancer et sur la manière de rendre les traitements efficaces encore plus faciles pour les patients. “Nous pouvons généralement guérir la plupart des patients avec une seule ligne de traitement”, a ajouté Alizadeh. « Mais nous essayons toujours de trouver des agents chimiothérapeutiques moins toxiques et plus doux pour la moelle osseuse, les poumons et d’autres organes, ainsi que des moyens de cibler plus précisément la radiothérapie. Et une petite minorité de patients connaissent une récidive qui peut être difficile à traiter avec succès.

Étonnamment, l’équipe a pu détecter plus d’ADN cancéreux dans le sang que dans le tissu cancéreux lui-même, a déclaré Alizadeh. “Cela semblait difficile à croire jusqu’à ce que nous ayons analysé suffisamment d’échantillons pour montrer que c’était reproductible.”

Les chercheurs ont également utilisé des techniques d’apprentissage automatique pour classer les différents types de modifications génétiques présentes dans les cellules cancéreuses. Ils ont découvert que les patients pouvaient être séparés en deux groupes : un, appelé H1, présentant principalement des mutations dans plusieurs gènes associés au cancer impliqués dans la survie, la croissance et l’inflammation cellulaires, et un autre, appelé H2, présentant un type de changement génétique appelé nombre de copies. des altérations qui affectent de plus grandes parties du génome, en subissant ou en excisant des régions de l’ADN qui influencent la croissance cellulaire et le cancer.

“Nous avons adapté une méthode de traitement du langage naturel pour trouver ces deux sous-types hodgkiniens, puis utilisé diverses méthodes pour identifier les caractéristiques biologiques et cliniques clés et confirmer que les sous-types sont également observés dans d’autres groupes de patients”, a déclaré le co-responsable. auteur et professeur de médecine Mohammad Shahrokh Esfahani, PhD.

Le premier groupe, composé principalement de patients plus jeunes et comprenant environ la moitié à deux tiers des patients, présente une évolution comparativement plus favorable. « Les tumeurs du cluster H1 représentaient environ 68 % des cas et étaient dominées par des mutations somatiques dans les gènes canoniquement impliqués dans les voies de signalisation NFκB, JAK/STAT et PI3K », ont écrit les auteurs. Selon l’équipe, environ 85 à 90 % des individus de ce groupe survivent pendant trois ans sans récidive de la maladie.

Le deuxième groupe, qui représente environ la moitié à un tiers des patients, comprend à la fois des patients plus jeunes et plus âgés, et est associé à un résultat moins favorable, bien que toujours bon. . « … les tumeurs du groupe H2, qui représentaient environ 32 % des cas, étaient principalement caractérisées par une variété d’événements SCNA ainsi que par des mutations dans TP53 et KMT2D », a poursuivi l’équipe. Environ 75 % des personnes de ce deuxième groupe vivent au moins trois ans sans récidive, a rapporté l’équipe. “En comparant les deux groupes, nous avons observé que les tumeurs H1 avaient une charge mutationnelle somatique SNV significativement plus élevée (P = 0,00024) et que les tumeurs H2 avaient une fraction significativement plus grande de leur génome affectée par les SCNA”, ont déclaré les enquêteurs dans leur article.

De manière critique, un sous-ensemble des deux groupes contenait une mutation unique dans un gène du récepteur des protéines de signalisation cellulaire appelé interleukine 4 et interleukine 13. « Nous avons découvert une nouvelle classe de mutations dans le gène du récepteur de l’interleukine 4 qui améliorent une voie clé caractéristique de Hodgkin. lymphome », a déclaré le co-auteur principal et chercheur postdoctoral Stefan Alig, MD. “Ces mutations peuvent indiquer des vulnérabilités uniques de la tumeur qui peuvent être exploitées thérapeutiquement.”

Comme l’ont rapporté les auteurs : « Il est important de noter que, contrairement aux mutations transmembranaires identifiées dans les lymphomes non hodgkiniens, cette nouvelle classe de mutations semble particulièrement sensible aux médicaments ciblant l’IL4R. Les anticorps ciblant l’IL4R ou des protéines apparentées, actuellement utilisés pour traiter la maladie atopique, pourraient donc jouer un rôle futur dans le traitement du LHc, peut-être dans le cadre de stratégies chimiothérapeutiques abrégées reposant sur un blocage immunologique.

Et d’un intérêt particulier, a noté l’équipe, les mutations tronquantes de l’IL4R sont les seules altérations génétiques décrites à ce jour qui semblent se produire exclusivement dans le cHL, et donc faire la distinction entre les lymphomes hodgkiniens et non hodgkiniens.

Les chercheurs ont également montré que les patients qui n’avaient pas d’ADN tumoral circulant détectable dans leur sang peu de temps après le début du traitement étaient beaucoup moins susceptibles de présenter une récidive de la maladie que ceux qui avaient même de petites quantités d’ADN cancéreux circulant résiduel au même moment – une distinction que les chercheurs ont eue. espérais voir, mais nous n’étions pas sûrs de pouvoir détecter même avec PhasED-Seq. “Les patients ayant obtenu une rémission durable ont connu des diminutions plus rapides et plus soutenues de l’ADNc par rapport aux patients connaissant finalement une progression de la maladie”, ont déclaré les scientifiques. « Plus précisément, les patients présentant une rémission durable ont atteint des niveaux d’ADNc significativement inférieurs à différentes étapes du traitement… En conséquence, la détection de l’ADNc était significativement associée au risque de rechute, même à des niveaux très faibles. »

Diehn a ajouté : « J’ai été surpris que nous puissions prédire quels patients récidiveraient. Même avec notre test ultrasensible, il existait un risque important que le signal de l’ADN du cancer devienne indétectable après le traitement, même chez les patients qui récidivaient. Mais cela ne s’est pas produit.

Les auteurs ont conclu : « … en utilisant PhasED Seq, nous démontrons la valeur clinique des niveaux d’ADNc avant et pendant le traitement pour affiner longitudinalement la prédiction du risque de LHC et pour la détection de la maladie résiduelle minime radiographiquement occultée… Collectivement, cette étude contribue à une compréhension plus large de La biologie du cHL offre des opportunités pour améliorer la stratification du risque et l’évaluation de la réponse, et décrit de nouvelles cibles pour une thérapie de précision.

Les chercheurs qui cherchent à mieux comprendre la biologie du lymphome hodgkinien ont un objectif clé : améliorer les soins prodigués aux patients. Il y a un peu plus de 60 ans, Henry Kaplan, MD, radiologue à Stanford, a été le pionnier de l’utilisation de radiations ciblées pour traiter le lymphome hodgkinien. La nouvelle thérapie, délivrée par un accélérateur linéaire à haute énergie développé par Kaplan dans les années 1950 à des fins médicales, constituait la première étape d’un effort mené par Stanford pour transformer le cancer des ganglions lymphatiques, autrefois mortel, en un cancer désormais hautement curable. Peu de temps après, Kaplan a été rejoint par l’oncologue médical Saul Rosenberg, MD, et les deux ont trouvé des moyens de combiner la radiothérapie avec des schémas de chimiothérapie, dont un connu simplement sous le nom de Stanford 5 (nommé parce qu’il était le cinquième d’une série de traitements progressivement moins toxiques). traitements).

“Le nombre de personnes qui subissent une récidive est faible, mais, comme Henry Kaplan et Saul Rosenberg, nous voulons sauver chacun d’entre eux”, a déclaré Diehn. « Ils auraient été étonnés et satisfaits de ces découvertes, qui s’appuient sur leurs travaux importants réalisés il y a plusieurs décennies. Nous attendons avec impatience une ère dans laquelle nous pourrons guérir chaque patient sans toxicité.