Validation clinique de ThyroidPrint : une signature d'expression génique pour le diagnostic des nodules thyroïdiens indéterminés

Les nodules thyroïdiens sont une affection très fréquente atteignant jusqu'à 30 à 40 % de la population adulte. Bien que la plupart des nodules thyroïdiens aient peu de signification clinique, dans de nombreux cas, une biopsie par aspiration à l'aiguille fine (FNA) sera effectuée pour déterminer sa nature. Dans 70% des cas, une FNA sera rapportée comme bénigne et dans 10% des cas comme cancéreuse. Cependant, dans les 20 % de cas restants, le nodule thyroïdien sera signalé comme indéterminé. Ces derniers patients ont un risque de malignité allant de 15 à 25%, et dans la plupart des cas, le patient subira une lobectomie thyroïdienne ou une thyroïdectomie totale pour déterminer la pathologie finale, entraînant un nombre inacceptable de chirurgies inutiles. Cela a un impact majeur sur la santé, notamment des risques chirurgicaux et une supplémentation hormonale permanente, ainsi que des coûts de santé injustifiés estimés à 1,6 milliard USD. Par conséquent, il existe un besoin d'outils de diagnostic afin d'améliorer la précision du diagnostic de la FNA et d'éviter le taux élevé d'interventions chirurgicales inutiles.

GeneproDx a développé une signature d'expression génique pour améliorer la précision diagnostique de la biopsie FNA des nodules thyroïdiens signalés comme indéterminés. Le diagnostic ThyroidPrint mesure l'expression de 10 gènes dans un échantillon de FNA. Il combine les résultats des 10 biomarqueurs à l'aide d'un algorithme propriétaire pour prédire les nodules thyroïdiens bénins. Ce test est classé comme test d'algorithme multi-analyte (MAAA).

Les biomarqueurs consistent en des tests d'expression génique multiplex TaqMan® exécutés sur l'instrument Rotor-Gene Q MDx RT-PCR IVD Platform de Qiagen, qui est un instrument autorisé par la FDA. Les 10 gènes suivants composent le panel de biomarqueurs : CXCR3, CCR3, CXCL10, CK19, TIMP1, CLDN1, CAR, XB130, HO-1 et CCR7. Chaque gène fonctionne dans une configuration multiplex avec deux gènes de référence. Chaque test est effectué avec des kits et des réactifs à usage de recherche uniquement (RUO) sur un instrument approuvé par la FDA.

ThyroidPrint a été développé en utilisant deux cohortes différentes d'échantillons, un ensemble d'apprentissage et un ensemble de test. À l'aide d'une analyse discriminante linéaire, l'ensemble de formation a identifié le panel final de biomarqueurs comprenant ; CXCR3, CCR3, CXCL10, CK19, TIMP1, CLDN1, CAR, XB130, HO-1 et CCR7. En bref, les biomarqueurs ont la signification suivante. CCR3 et CCR7 sont des récepteurs de chimiokines fortement exprimés dans les cellules tumorales papillaires du cancer de la thyroïde. CXCR3 est également un récepteur de chimiokine et, avec son récepteur, CXCL10, est détecté dans les maladies auto-immunes thyroïdiennes. CAR est un récepteur du couple G et il a été démontré qu'il est impliqué dans le cancer et qu'il a une expression réduite dans l'adénome parathyroïdien. CK19 est une kératine et a été utilisée dans les tumeurs thyroïdiennes pour reconnaître les carcinomes papillaires. CLDN1 est une protéine structurelle et il a été démontré qu'elle est exprimée de manière différentielle dans les tumeurs par rapport aux tissus normaux et a augmenté les niveaux d'ARNm dans le carcinome papillaire de la thyroïde. XB130 est également une protéine structurale et son expression a été démontrée dans le carcinome papillaire de la thyroïde. TIMP1 est un inhibiteur de protéase avec des niveaux d'ARNm augmentés aux stades avancés du carcinome thyroïdien. HO-1 est une oxygénase et son expression est corrélée à l'agressivité tumorale dans le cancer de la thyroïde. Dans le classificateur final, l'expression de chaque gène a été ̈pondérée ̈ en fonction de sa capacité de classification relative individuelle. Le score seuil a été choisi dans la courbe ROC générée dans l'ensemble d'apprentissage sur la base d'une sensibilité minimale de 92 % pour garantir une valeur prédictive négative élevée (> 95 %). Ce score seuil offrait une spécificité de 83 %. Un ensemble d'échantillons de test indépendant a reproduit les performances de diagnostic observées dans l'ensemble d'apprentissage et a montré des résultats cohérents dans les échantillons FNA. Le test s'est avéré prédire avec précision les nodules bénins dans les échantillons de FNA thyroïdiens avec une valeur prédictive négative de 96 % et une spécificité de 83 % dans les deux cohortes. La validation définitive d'un MAAA nécessite un ensemble de validation final, qui analyse les échantillons qui seront utilisés dans le cadre clinique de routine ; dans ce cas des échantillons de nodules thyroïdiens indéterminés. De plus, afin de montrer la validité clinique, l'ensemble de validation doit être effectué, en tant qu'essai multi-institutionnel alimenté par des statistiques pour garantir que les données sont applicables à un large spectre de population et ont des intervalles de confiance appropriés. Un premier essai multi-institutionnel, alimenté par des statistiques, est actuellement en cours au Chili pour prouver la validité clinique. Cet essai comprend 8 sites et recrutera environ 3000 FNA pour être achevé d'ici décembre 2017.