12 Les biomarqueurs moléculaires en oncologie
La CGH était réalisée dans ses débuts sur les chromosomes métaphasiques ; elle
est réalisée maintenant sur des arrays (étalements) de sondes représentatives des
s
séquences chromosomiques. Les fragments de chromosomes dupliqués sont
identifiables, de même que les fragments de chromosomes perdus. C’est un outil
important pour la caractérisation des anomalies chromosomiques, à condition
qu’elles soient de taille suffisante (au moins 10 000 nucléotides).
Appliquée à certains cancers comme les cancers du sein ou les sarcomes, la
CGH livre une « signature » caractéristique de différents types moléculaires
de ces tumeurs. C’est ainsi que l’on peut reconnaître [15] des sarcomes « à
génétique simple », caractérisés par des amplifications bien définies, toujours
les mêmes (le locus 12q13-15 impliquant les gènes MDM2 et
2 CDK4, dans
4 4
les liposarcomes) ; et des sarcomes à génétique complexe porteurs d’anomalies multiples, non systématisables et témoignant de remaniements chromosomiques importants (fig. 2). Comme les signatures d’expression, ces signatures
peuvent d’abord contribuer à la classification nosologique des cancers : les
cancers du sein ont des régions chromosomiques 1q et 8q qui montrent des
gains alors que la région 16q présente des pertes : cela permet de rechercher
des oncogènes dans les premières, des gènes suppresseurs de tumeurs dans
la seconde. Ces signatures peuvent également être associées à des caractères
pronostiques de l’évolution du cancer ou prédictifs de la réponse à la chimiothérapie. C’est ainsi que l’amplification d’une région du chromosome 17, qui
porte les gènes ERBB2 et
2 TOP2A, est associée à la sensibilité au trastuzumab
(amplification d’ERBB2) et aux anthracyclines (amplification de
2
TOP2A) [16].
Apport du séquençage
Le séquençage de l’ADN s’est longtemps pratiqué avec la méthode des
di-désoxynucléotides, dite de Sanger, avec des appareils mis en batterie de plus
en plus puissants, jusqu’à l’arrivée d’une nouvelle technologie qui a permis
de changer d’échelle : le Next generation sequencing (NGS). Il est possible de
séquencer un génome entier en quelques jours pour quelques milliers d’euros,
et il sera possible bientôt de le faire en quelques heures pour quelques centaines
d’euros. Cet apport technique révolutionne notre connaissance des altérations
moléculaires des cancers, en particulier, mais pas seulement, parce qu’il permet
de détecter rapidement la totalité des mutations présentes dans une tumeur.
Un travail pionnier du groupe de Vogelstein, réalisé avant l’époque du NGS,
a apporté un ensemble de données fondamentales toujours valables [17]. Ila
porté sur 11 cancers du sein et 11 cancers colorectaux et a séquencé initialement les exons de 13 000 gènes, soit un peu plus de la moitié du génome.
Un algorithme probabiliste, qui a été un point de contestation de ce travail, a
permis de distinguer les mutations driver des mutations
r
passenger et de définir
r
des « gènes de cancer » (cancer genes). Les principales conclusions de ce travail
sont les suivantes :
La CGH était réalisée dans ses débuts sur les chromosomes métaphasiques ; elle
est réalisée maintenant sur des arrays (étalements) de sondes représentatives des
s
séquences chromosomiques. Les fragments de chromosomes dupliqués sont
identifiables, de même que les fragments de chromosomes perdus. C’est un outil
important pour la caractérisation des anomalies chromosomiques, à condition
qu’elles soient de taille suffisante (au moins 10 000 nucléotides).
Appliquée à certains cancers comme les cancers du sein ou les sarcomes, la
CGH livre une « signature » caractéristique de différents types moléculaires
de ces tumeurs. C’est ainsi que l’on peut reconnaître [15] des sarcomes « à
génétique simple », caractérisés par des amplifications bien définies, toujours
les mêmes (le locus 12q13-15 impliquant les gènes MDM2 et
2 CDK4, dans
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les liposarcomes) ; et des sarcomes à génétique complexe porteurs d’anomalies multiples, non systématisables et témoignant de remaniements chromosomiques importants (fig. 2). Comme les signatures d’expression, ces signatures
peuvent d’abord contribuer à la classification nosologique des cancers : les
cancers du sein ont des régions chromosomiques 1q et 8q qui montrent des
gains alors que la région 16q présente des pertes : cela permet de rechercher
des oncogènes dans les premières, des gènes suppresseurs de tumeurs dans
la seconde. Ces signatures peuvent également être associées à des caractères
pronostiques de l’évolution du cancer ou prédictifs de la réponse à la chimiothérapie. C’est ainsi que l’amplification d’une région du chromosome 17, qui
porte les gènes ERBB2 et
2 TOP2A, est associée à la sensibilité au trastuzumab
(amplification d’ERBB2) et aux anthracyclines (amplification de
2
TOP2A) [16].
Apport du séquençage
Le séquençage de l’ADN s’est longtemps pratiqué avec la méthode des
di-désoxynucléotides, dite de Sanger, avec des appareils mis en batterie de plus
en plus puissants, jusqu’à l’arrivée d’une nouvelle technologie qui a permis
de changer d’échelle : le Next generation sequencing (NGS). Il est possible de
séquencer un génome entier en quelques jours pour quelques milliers d’euros,
et il sera possible bientôt de le faire en quelques heures pour quelques centaines
d’euros. Cet apport technique révolutionne notre connaissance des altérations
moléculaires des cancers, en particulier, mais pas seulement, parce qu’il permet
de détecter rapidement la totalité des mutations présentes dans une tumeur.
Un travail pionnier du groupe de Vogelstein, réalisé avant l’époque du NGS,
a apporté un ensemble de données fondamentales toujours valables [17]. Ila
porté sur 11 cancers du sein et 11 cancers colorectaux et a séquencé initialement les exons de 13 000 gènes, soit un peu plus de la moitié du génome.
Un algorithme probabiliste, qui a été un point de contestation de ce travail, a
permis de distinguer les mutations driver des mutations
r
passenger et de définir
r
des « gènes de cancer » (cancer genes). Les principales conclusions de ce travail
sont les suivantes :