Dans une étude récente publiée dans Découverte du cancerles chercheurs ont développé et validé un test de fragmentome d’acide désoxyribonucléique acellulaire (cfDNA) à base de sang pour la détection du cancer du poumon, qui, si les résultats étaient positifs, serait suivi d’une tomodensitométrie à faible dose (LDCT).
Étude: Validation clinique d’un test de fragmentome d’ADN acellulaire pour augmenter la détection précoce du cancer du poumon. Crédit d’image : MMD Creative/Shutterstock.com
Introduction
Le cancer du poumon est une cause majeure de décès et un dépistage annuel est crucial. Cependant, la tomodensitométrie thoracique est peu adoptée en raison d’obstacles pour les patients tels qu’une sensibilisation insuffisante, des problèmes de rayonnement et une disponibilité limitée.
D’autres défis incluent un mauvais enregistrement des antécédents de tabagisme, un manque de pratiques définies et un suivi spécialisé.
Un test de dépistage de la malignité pulmonaire basé sur le sang, comme la technique du fragmentome, pourrait augmenter les taux de dépistage en analysant des configurations spécifiques de la chromatine dans le sang périphérique.
À propos de l’étude
Dans la présente étude DELFI-L101, les chercheurs ont développé un test hématologique utilisant l’apprentissage automatique pour analyser les fragmentomes d’ADN et identifier les individus à risque de cancer du poumon. Les personnes testées positives subiraient un TPMD.
Début mars 2021, les chercheurs ont recruté 958 personnes âgées de 50 à 80 ans fumant au moins 20 paquets-années dans 47 établissements aux États-Unis. Les caractéristiques d’éligibilité ressemblaient aux critères de sélection du TPMD de l’Enquête nationale par entretien sur la santé (NHIS) de 2015.
Ils ont exclu les personnes ayant reçu un traitement contre le cancer dans l’année, des antécédents d’hémopathie maligne ou de myélodysplasie, une transplantation de tissu d’organe, une transfusion de produits sanguins dans les 120 jours suivant l’inscription, une grossesse et la participation à d’autres essais.
L’équipe a divisé les participants à l’étude en trois groupes : A (cancer du poumon), B (témoins non cancéreux) et C (cancer autre que le cancer du poumon).
Les critères de l’American Joint Committee on Cancer’s Cancer Staging Manual (AJCC) ont permis de déterminer le stade de la maladie. Les changements dans les modèles de fragmentation du cfDNA (fragmentomes) dans le sang ont révélé les caractéristiques génomiques et chromatiniennes du cancer du poumon.
Les chercheurs ont formé le classificateur sur 576 cas et contrôles avant de le valider sur 382 autres cas et contrôles.
Ils ont utilisé des séquences entières du génome de l’ensemble de données de formation pour évaluer les fragmentations dans 504 sections de 5,0 Mo de type non chevauchant avec une forte mappabilité. Chaque région comprenait 80 000 pièces et couvrait une taille de génome de 2,50 Go.
L’équipe a examiné les altérations à l’échelle du génome de la chromatine Hi-C de type ouvert (compartiment A) et de type fermé (compartiment B).
Ils ont créé le classificateur à l’aide de l’analyse en composantes principales (ACP) et de régressions logistiques, intégrant des changements chromosomiques au niveau du bras, des fractions d’ADN cf dérivées du génome mitochondrial et des distributions de longueur des fragments d’ADN cf.
Les chercheurs ont effectué des simulations Monte Carlo sur 15 millions d’individus selon trois scénarios :
- Scénario de base : Pratiques actuelles sans dépistage hématologique.
- Scénario faible : 10 % de recours au dépistage hématologique pour les personnes éligibles au dépistage du cancer pulmonaire mais non soumises à une tomodensitométrie à faible dose au cours de la première année, augmentant à 25 % en cinq ans.
- Scénario élevé : 20 % de recours au dépistage hématologique pour le même groupe la première année, augmentant à 50 % en cinq ans.
Résultats
Les chercheurs ont observé une spécificité du test de 58 %, une sensibilité de 84 % et une valeur prédictive négative (VPN) de 99,8 %. En appliquant le reste au groupe éligible au dépistage avec une prévalence du cancer du poumon de 0,7 %, le nombre nécessaire à un dépistage (NNS) était de 143.
Les validations des études ont montré des résultats négatifs et positifs liés au NNS avec imagerie LDCT pour détecter respectivement 414 et 76 cas, ce qui donne une valeur de risque relatif de 5,5. La valeur prédictive positive (VPP) était presque le double de celle des seules exigences d’admissibilité au TPMD.
Les fragmentomes cfDNA des patients atteints de carcinome épidermoïde du poumon (LUSC) comprenaient un composant ressemblant aux profils cfDNA d’individus non cancéreux et un autre ressemblant à des compartiments de type A/B notés dans les tissus LUSC.
Les individus non cancéreux présentaient des profils d’ADNcf se rapprochant des résultats du Hi-C lymphoblastoïde. Dans des emplacements communs, les fragmentations entre les échantillons fournis par les personnes présentant ou non un cancer étaient similaires.
Les patients atteints d’un cancer du poumon présentaient une représentation accrue de l’ADN acellulaire fpr 1q, 3q, 5p, 8q et 12p, ainsi que des niveaux inférieurs de 1p, 3p, 4q, 5q, 10q et 17p. Leurs fragmentations de cfDNA différaient de celles des témoins, révélant une chromatine plus étroitement tassée dans le cfDNA des espaces LUSC fermés, tandis que les régions de référence lymphoblastoïdes présentaient l’impact inverse.
Au seuil de 0,2, une validation croisée décuplée avec dix répétitions au sein de la population en formation a donné une spécificité globale de 50 % et des sensibilités de 75 %, 90 %, 96 % et 97 % pour les stades I, II, III et IV, respectivement. La sensibilité était constante quel que soit l’âge, les plus jeunes ayant une spécificité plus élevée. L’utilisation des données NHIS 2015 a donné une sensibilité de 80 % et une spécificité de 58 %.
À partir du scénario « de base » (24 489 cas), les cas de cancer du poumon identifiés par dépistage sont passés à 63 523 (le scénario « faible ») et 100 346 (le scénario « élevé »). En revanche, les cas de stade I ont augmenté de 4,80 % et 9,70 %, tandis que les diagnostics de stade IV ont diminué respectivement de 4,20 % et 8,70 %.
Au total, 4 720 décès dus à des tumeurs malignes du poumon pourraient être évités dans le scénario « de base », 7 652 dans le scénario « faible » et 14 264 décès dans le scénario « élevé ». L’utilisation de la TPMD dans le dépistage pourrait réduire le nombre de tests requis pour identifier les cancers du poumon de 202 (scénario « de base ») à 150 (scénario « faible ») et 139 (scénario « élevé »).
Conclusion
Sur la base des résultats de l’étude, le test du fragmentome d’ADN constitue un outil sanguin novateur, précis et abordable pour l’évaluation initiale du cancer du poumon avec des suivis LDCT.
Le test pourrait contribuer à prévenir les décès liés au cancer du poumon, avec des taux d’adoption modérés pouvant réduire les diagnostics et les décès à un stade avancé.
2024-06-11 12:40:00
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