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Les mitochondries nouvelles cibles thérapeutiques potentielles dans le cancer du pancréas -

Ce que nous avons fait et ce que nous continuons à faire…

Depuis plus de 15 ans, la plateforme oncogénomique du Laboratoire d’oncologie moléculaire (Dir: D. Birnbaum, Institut Paoli Calmettes – CRCM) a largement contribué à la caractérisation moléculaire des altérations génomiques associées à divers cancers (plus de 120 publications).

Depuis 2013, notre laboratoire se concentre sur la caractérisation moléculaire des altérations génomiques des cancers (principalement des cancers du sein, du pancréas et colorectal et des leucémies myéloïdes) par séquençage de nouvelle génération (NGS) et hybridation génomique comparative (aCGH) pour mieux comprendre la progression de ces maladies, identifient les altérations associées aux différents stades de progression de la maladie (Colette et al., Blood Cancer Journal 2015; Cervera et al., Leukemia 2016; Cervera et al., Blood Cancer J. 2017; Courtier et al., Haematologica 2017; Bertucci et al., Oncotarget 2016; Tyran et al., Cancers 2019) et développent un médicament moléculaire prédictif qui aide à orienter les décisions de traitement (Gonçalvès et al., Oncotarget 2016; Bertucci et al., Nature 2019).

Médecine de précision et recherche clinique sur les cancers avancés à l'Institut Paoli Calmettes

Deux appareils NGS (Illumina Miseq et NextSeq500) sont utilisés pour déterminer des mutations dans la séquence de plus de 500 gènes sélectionnés selon deux critères: implication dans le cancer et existence d'un médicament ciblant leur proéteine ou leurs voies de signalisation. Le séquençage complet de l'exome (WES) est effectué si nécessaire. L’aCGH est systématiquement appliquée à tous les échantillons afin de déterminer les aberrations du nombre de copies (CNAs). L'expression des gènes est analysée si nécessaire en utilisant les approches RNA-seq ou puces Affymetrix. Les données génomiques sont analysées par deux bioinformaticiens et un rapport oncogénomique est établi pour chaque patient. Tous les cas font l’objet de discussions hebdomadaires lors de réunions multidisciplinaires avec des cliniciens et des pathologistes. Les patients sont inclus dans les essais cliniques disponibles en fonction des résultats.

Dans une étude pilote IPC intitulée «Pandora» (NCT01521676) (PI: Prof. A. Gonçalvès) menée en 2014, un total de 34 patientes atteintes d'un cancer du sein avancé ont été incluses. Les données aCGH et NGS ciblées étaient disponibles chez ces patients. Les cibles d'action étaient associées à des mutations (PIK3CA, AKT1, BRCA2, ERBB2), des amplifications (CCND1, CCNE1, FGFR1, IGF1R) et des délétions homozygotes (PTEN, CDKN2A / B, BRCA2, STK11), tandis que d'autres mutations étaient informatives sur la résistance à la hormonothérapie (ESR1). Une thérapie ciblée a pu être proposée à 22 patients (64%), soit par le biais d'un essai clinique (n = 15) et / ou en utilisant des médicaments déjà enregistrés (n = 21). Dix patients (29%) ont reçu un traitement ciblé, dont 2 présentent un bénéfice clinique (Gonçalvès et al., Oncotarget 2016).

Dans une seconde étude, nous avons mis en place un essai clinique prospectif mono centrique PERMED01 (NCT02342158) (PI: Prof. F. Bertucci) sur 459 patients atteints de cancers à un stade avancé de tous types afin d'évaluer le bénéfice clinique issu du profil génomique de la tumeur établi à l'aide du test de dépistage associé aux analyses NGS, WES, aCGH du génome entier et des biomarqueurs globaux (MSI, TMB, HRD, signature moléculaire et mutationnelle). La potentielle cible thérapeutique était définie en réunion de concertation pluridisciplinaire (RCP)  par les cliniciens et biologistes (MTB) et l'algorithme de priorisation (Perera-Bel J. et al. Genome Medicine 2018). Les patients ont ainsi reçu des traitements associés à des essais cliniques spécifiques disponibles dans notre établissement ou dans d'autres centres en France, et ceux qui sont déjà enregistrés (AMM) comme traitements ciblés. Les patients ont été surveillés pour la réponse tumorale.

Une cible actionnable a été détectée chez 268 patients (73% des 369 patients présentant un portrait moléculaire). Chez certains patients, des cibles exploitables ont été identifiées par plusieurs tests. Des cibles actionnables ont été identifiées par séquençage ciblé et par CGHa dans 206 et 133 patients, respectivement. Une proposition thérapeutique ciblée était possible chez 79 patients, soit par un essai clinique, soit en utilisant des médicaments déjà enregistrés. 28 d'entre eux présentaient un bénéfice clinique (Bertucci, Gonçalvès et al., en cours).

La faible proportion de patients présentant un bénéfice dans ce contexte de médecine de précision suggère que le profilage génomique et mutationnel nécessite une évaluation minutieuse de la mesure dans laquelle les résultats moléculaires influencent les décisions thérapeutiques et que l'impact réel de cette stratégie à grande échelle reste incertain (Remon J, Dienstmann R). ESMO Open 2018). C'est la raison pour laquelle le laboratoire travaille en parallèle à la mise en place de biomarqueurs prédictifs fiables dérivés de biopsies liquides (CTC, ADNct) et de modèles (PDX, organoïdes). Cependant, parce que plusieurs études, dont la nôtre, ont montré que le ciblage des inducteurs oncogènes procure un bénéfice au patient et / ou améliore les résultats (Chanez B. et coll., JCO Precision Oncology 2018; Sabatier R. et coll., JCO Precision Oncology 2019; Seguin L. et al, JCO Precision Oncology 2019, voir la revue Remon J, Dienstmann R. ESMO Open 2018), la médecine de précision par profilage génomique des tumeurs constitue encore un espoir réel et souvent ultime pour les patients atteints d’un cancer avancé.

L’IPC est actuellement impliqué dans de nombreux essais cliniques nationaux évaluant la médecine de précision. L’IPC a participé ou participe encore aux programmes suivants: SAFIR 01 (il s’agit d’une plateforme de référence dans le cadre de ce projet; André F. et al., Lancet Oncol 2014); SHIVA; INPAKT; TAKTIC; EMBRACA; ABRAZO; Ve-Basket; AcSé crizotinib; SAFIR02 (poitrine et poumon); MOST; MOST +; MARIO.

Cela souligne fortement l'utilité de notre plate-forme pour identifier des gènes pouvant être actionnés dans des cancers avancés.

Malgré toutes les promesses de la médecine de précision, l’instabilité du génome de la tumeur et l’émergence de clones résistants limitent la valeur du séquençage du génome des tumeurs primaires. De plus, la pression de sélection générée par les différents traitements sur les cellules cancéreuses conduit à considérer l'hétérogénéité moléculaire générée par l'évolution temporelle des altérations génomiques qui confère de nouveaux avantages sélectifs aux futures cellules cancéreuses métastatiques. L'analyse génomique de l'ADN tumoral circulant (ADNct) ou des cellules tumorales circulantes (CTC) est particulièrement informative pour la médecine moléculaire prédictive permettant la détection de cancers précoces ainsi que de nouveaux foyers métastatiques potentiels (PI: R. Sabatier et E. Mamessier, respectivement).

Médecine de précision et recherche clinique sur la LMA et les maladies myéloïdes chroniques potentiellement pré-leucémiques
LMA et maladies myéloïdes chroniques potentiellement pré-leucémiques

La LAM aiguë et les troubles myéloïdes chroniques potentiellement pré-leucémiques (néoplasmes myéloprolifératifs (MPN) et syndromes myélodysplasiques (SMD)) sont également étudiés dans le cadre d'un programme translationnel (HEMATO-BIO-IPC-2013-015, NCT02320656, PI: Prof. N Vey ) visant à prélever des échantillons malins et non malins (écouvillonnage buccal), lors du diagnostic et / ou d'une rémission complète et / ou d'une rechute / transformation de 300 patients traités par IPC pour AML / MDS / MPN.

Après l'inclusion du patient, l'évaluation hématologique, le caryotypage et la biobanque, les échantillons sont d'abord analysés pour la détection d'altérations moléculaires à l'aide de panels de 120 à 224 gènes connus pour être impliqués dans les tumeurs malignes myéloïdes (NGS ciblé, WES et RNAseq faits si nécessaire). L’aCGH est systématiquement réalisé alors que profilage de l’expression génique est fait si nécessaire). Les données génomiques sont analysées comme décrit précédemment (Colette et al., Blood Cancer Journal 2015; Cervera et al., Leukemia 2016; Courtier et al., Haematologica 2017) par deux bioinformaticiens et un rapport oncogénomique est établi pour chaque patient. Tous les cas sont discutés chaque semaine lors des RCP avec des cliniciens et des pathologistes. Les patients sont inclus dans les essais cliniques disponibles en fonction des résultats.

À ce jour, plus de 150 patients ont été inclus. Le profil génomique et le statut mutationnel ont été établis pour chaque échantillon et un test de réponse au médicament (test in vitro de cultures de cellules sanguines à court terme) est effectué sur une autre plateforme. Les données génomiques ne seront pas commentées ici. Les données sont comparées à celles obtenues sur d’autres plateformes pour l’épigénétique, les études de sensibilité aux médicaments in vitro et in vivo et les études d’immunologie translationnelle et d’immunomonitoring. Ces approches combinées présentent un intérêt potentiel pour la compréhension de la maladie et la gestion de la leucémie réfractaire (Colette et al., Blood Cancer Journal 2015) (projet de recherche clinique: traitement basé sur la chimio-génomique de la leucémie myéloïde aiguë (CEGAL), (PI: Prof N Ney).

Nous essayons également de comprendre les altérations moléculaires qui sous-tendent l'hétérogénéité de la leucémie afin de déchiffrer les mécanismes de la leucémogenèse et d'établir une classification moléculaire des maladies.

Programme AML-M6 (V. Gelsi-Boyer, équipe D Birnbaum).

Nous caractérisons la leucémie érythroïde aiguë (AML-M6), un sous-type d’AML associé à un mauvais pronostic (Cervera et al., Leukemia 2016; Cervera et al.., Blood Cancer 2017).

Programme MPN (A Murati, équipe D Birnbaum)

Les néoplasies myéloproliférativess (MPN) sont des affections chroniques des cellules souches hématopoïétiques clonales. Elles comprennent la polycythémie véra (PV), la thrombocytose essentielle (TE) et la myélofibrose primitive (PMF). Chacune de ces maladies comporte un risque de morbidité et de mortalité, notamment une thrombose, des saignements et une fibrose progressive de la moelle osseuse. Fait important, une proportion importante des patients atteints de PV, TE ou de PMF se transforme en MAL. Dans ce programme, nous caractérisons le spectre de mutations somatiques des MPN et des AML post-MPN et nous avons identifié des marqueurs de gènes associés à la transformation leucémique (Courtier et al., Haematologica 2017).