ADN tumoral circulant (ADNct) comme outil pronostique chez les patients atteints d'adénocarcinome pulmonaire avancé

Bien que les ITK-EGFR et ALK puissent atteindre un taux de réponse aussi élevé que 70 %, tous les patients traités avec des ITK développent invariablement une résistance à la thérapie. La médiane de survie sans progression est de 10 à 16 mois. Le mécanisme le plus courant de résistance acquise aux ITK est la sélection clonale induite par la thérapie d'une sous-population mineure de cellules cancéreuses résistantes qui étaient présentes dans la tumeur d'origine. L'émergence de la mutation EGFR T790M survient chez environ 50 à 70 % des patients présentant une résistance acquise aux EGFR-TKI. D'autres mutations de l'EGFR et mutations de la sous-unité catalytique alpha du phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate 3-kinase (PIK3CA) et du proto-oncogène B-Raf (BRAF) sont également associées à la résistance à l'EGFR-TKI, mais elles se produisent à de faibles fréquences. La résistance à ALK-TKI est plus complexe et implique diverses mutations résistantes.

La résistance aux ITK reste un problème majeur dans la prise en charge clinique du NSCLC. Les patients présentant une résistance acquise peuvent être traités avec des ITK de deuxième génération, bien qu'aucun ne soit encore approuvé par la FDA, ou par des stratégies de thérapie combinée. Par conséquent, la caractérisation moléculaire de la tumeur tout au long de la maladie est utile pour faire correspondre les nouveaux médicaments au profil génomique en évolution de la tumeur et guider des thérapies personnalisées efficaces. Cependant, l'échantillonnage tissulaire en série pour surveiller les signatures moléculaires de la tumeur est invasif, peu pratique et n'est pas une pratique clinique de routine. L'obtention de matériaux tissulaires suffisants pour le génotypage est également un obstacle majeur dans l'échantillonnage des tissus. Il est nécessaire de développer une technologie permettant une analyse en série non invasive des profils génomiques tumoraux.

L'ADN circulant acellulaire est un ADN fragmenté trouvé en circulation qui n'est pas associé à des cellules ou à des fragments de cellules. Lorsque les cellules tumorales meurent, elles libèrent l'ADN tumoral dans la circulation sanguine. L'ADN circulant acellulaire dérivé de tumeurs, connu sous le nom d'ADN tumoral circulant (ctDNA), porte des mutations présentes dans la tumeur et peut donc être distingué de l'ADN circulant acellulaire dérivé de cellules normales. Il a été démontré que la détection d'ADNct et sa concentration sont corrélées au stade tumoral et à la survie au cancer. De plus, l'ADNct dans le plasma peut être utilisé pour détecter les altérations génomiques dans les cancers solides, et il existe une forte concordance dans les mutations détectées entre les échantillons d'ADN appariés fixés au formol et inclus en paraffine (FFPE) et plasma.

Dans une étude sur la résistance acquise au blocage de l'EGFR chez des patients atteints de cancer colorectal, des échantillons de sérum répétés ont été prélevés à des intervalles de 4 semaines jusqu'à la progression de la maladie. En utilisant la modélisation mathématique, cette étude a eu les résultats importants suivants : des mutations résistantes étaient présentes dans une sous-population clonale au sein des tumeurs avant le début du traitement, il a fallu une période de temps assez constante (environ 5 à 6 mois) pour que le sous-clone se développe et repeupler la lésion, et les mutations résistantes circulantes pourraient être détectées plusieurs mois avant la preuve radiographique de la progression de la maladie. Cette étude fondamentale a démontré le potentiel de l'utilisation d'un test ctDNA pour suivre l'évolution et la sélection génomique dans les tumeurs de manière non invasive afin de faciliter les thérapies individualisées et donc de prolonger la rémission.

Les chercheurs ont démontré la détection plasmatique des mutations de l'EGFR chez des patients atteints d'un adénocarcinome pulmonaire de stade avancé portant des mutations de l'EGFR, en corrélation avec le pronostic des sujets sous EGFR-TKI. Une étude prospective avait utilisé la réaction en chaîne par polymérase en temps réel (RT-PCR) pour détecter les mutations de l'EGFR dans l'ADNct de patients atteints de NSCLC avancé. Parmi les patients qui étaient mutation EGFR + à l'inclusion (pré-traitement), ceux qui ont perdu la mutation EGFR au cycle 3 de traitement (chimiothérapie +/- erlotinib) ont eu une meilleure survie sans progression ; les survies médianes étaient de 7,2 contre 12,0 mois chez les patients qui présentaient une mutation EGFR (+,+) et (+,-) au départ et au cycle 3, respectivement.

D'autres études ont également démontré la faisabilité d'autres mutations oncogènes, en particulier la mutation KRAS.

Bien que ces études aient démontré la faisabilité de détecter des mutations tumorales dans l'ADNct, elles se sont limitées à l'examen d'un seul gène (par exemple, EGFR ou KRAS).

D'autres études avaient appliqué le séquençage de nouvelle génération chez des patients atteints de NSCLC. Le laboratoire de Max Diehn à l'Université de Stanford a développé une méthode pour quantifier l'ADNct par séquençage en profondeur de plus de 130 gènes. Chez 17 patients avec des échantillons appariés d'ADN plasmatique et de tissu tumoral, ils ont pu détecter toutes les mutations précédemment identifiées dans les tissus ainsi que de nombreuses variantes somatiques supplémentaires. Ils ont également constaté que les niveaux d'ADNct étaient fortement corrélés au volume de la tumeur. Leur étude a examiné plusieurs gènes, mais n'avait pas de composante prospective pour suivre les mutations de l'ADNct et corréler les mutations spécifiques avec les résultats du traitement.

Le test de l'ADNct chez les patients qui reçoivent une chimiothérapie n'a jamais été fait. Le profilage génomique peut identifier les mutations associées à la résistance et à la réponse à la chimiothérapie.

Les chercheurs proposent donc une étude longitudinale chez des patients atteints de NSCLC avancé traités par ITK ou chimiothérapie de première ligne pour prélever des échantillons sanguins en série de manière prospective et, à l'aide d'un séquençage de nouvelle génération d'ADNct, pour examiner les profils génomiques évolutifs. Cette étude vise à évaluer les utilités du test ctDNA dans l'identification de marqueurs génomiques pour prédire la réponse au traitement et la survie chez les patients atteints de NSCLC avancé.

Cette étude proposée examinera les utilités de l'ADNct dans l'identification de marqueurs génomiques pour le pronostic du NSCLC chez les patients traités par TKI de première ligne ou par chimiothérapie. Après le diagnostic, les patients seront suivis tous les 3 mois. Lors de chaque visite d'étude, des échantillons de plasma seront prélevés et, chaque fois que cela est cliniquement indiqué, des échantillons de tissus seront également obtenus. Le profilage génomique des tumeurs sera effectué dans l'échantillon de tissu FFPE et dans l'ADNct extrait des échantillons de plasma collectés de manière prospective. Les objectifs sont :

1. Déterminer la concordance et la discordance des mutations somatiques trouvées dans l'ADNct et l'ADN des tissus tumoraux.
2. Identifier les mutations de l'ADNct associées au pronostic (réponse au traitement et survie sans progression) chez les patients qui reçoivent (a) un traitement EGFR-TKI, (b) un traitement ALK-TKI ou (c) une chimiothérapie.
3. Pour suivre l'évolution moléculaire en termes de (a) variation de la concentration totale d'ADNct dans le temps, (b) lorsque les mutations associées à la résistance/récurrence sont d'abord détectables dans le plasma, et (c) comment les fractions de mutation de la résistance associée les mutations varient dans le temps.
4. Combiner les informations des objectifs 2 et 3 pour développer des modèles de prédiction du pronostic chez les patients qui reçoivent (a) un traitement EGFR-TKI, (b) un traitement ALK-TKI ou (c) une chimiothérapie.