Analyse moléculaire en temps réel du cancer du sein recevant une chimiothérapie néo-adjuvante (NEO-R)

Le cancer du sein (CB) est un problème majeur de santé publique en France, avec une incidence croissante, estimée à ~60 000 nouveaux cas en 2017 et 12 000 décès. Malgré l'amélioration de la survie ces dernières années, la résistance à la chimiothérapie (CT) reste un défi primordial en Colombie-Britannique : les mécanismes moléculaires restent mal connus et les interventions actuelles sont inadéquates pour cibler la chimiorésistance. La Chimiothérapie Néo-adjuvante (CNA) est désormais de plus en plus utilisée chez les femmes atteintes d'un CB opérable mais agressif tel qu'une tumeur triple négatif (TN) ou HER2+ (Pusztai et al, Lancet Oncol 2019). Elle apporte au moins trois avantages : i) réduction tumorale autorisant la chirurgie conservatrice, ii) adaptation du traitement systémique adjuvant en fonction de la réponse pathologique, avec délivrance de capécitabine chez les patients TN (Masuda N. et al, N Engl J Med. 2017) et T-DM1 chez les patients HER2+ (von Minckwitz G et al., N Engl J Med. 2019) en l'absence de réponse complète pathologique (pCR), et iii) fournir des ressources pour étudier les mécanismes moléculaires de la chimiorésistance. Le schéma NAC standard actuel est basé sur une association séquentielle d'anthracycline et de taxane (et de trastuzumab si HER2+) (Huober & von Minckwitz, Breast Care 2011), et l'obtention d'une pCR, définie comme l'absence de cancer invasif résiduel sur l'évaluation pathologique de la pièce opératoire (échantillon mammaire réséqué et ganglions lymphatiques homolatéraux prélevés (c'est-à-dire ypT0/Tis ypN0 dans le système de stadification de l'AJCC), est une caractéristique de bon pronostic ; les patientes sans pCR étant à haut risque de rechute (≈ 50 % du TN et sous-types HER2+).

Le goulot d'étranglement majeur pour améliorer l'efficacité du traitement de ces patients est l'identification des candidats effectivement impliqués dans la résistance à la NAC, leur validation dans des modèles pertinents et prédictifs, et leur détection à partir de marqueurs de substitution. Bien entendu, la recherche d'altérations moléculaires représentées différentiellement dans les échantillons pré-NAC entre les patients résistants (pas de pCR) versus sensibles (pCR), ou entre les échantillons appariés post- versus pré-NAC peut révéler des candidats impliqués dans la résistance (« innate " et "acquis stable" respectivement), mais ignore les altérations qui se produisent au cours de la NAC qui peuvent être réversibles ("acquis réversibles") et non identifiées dans le spécimen réséqué (Echeverria GV, Sci Transl Med 2019), mais uniquement identifiables par analyse d'échantillons en série pendant le régime NAC, difficile et traumatisante dans la pratique clinique.

Le présent projet vise à identifier des candidats robustes pour la résistance aux médicaments chez les patients BC éligibles à la NAC. Son originalité repose sur la combinaison de trois approches prospectives différentes et complémentaires : à partir des analyses moléculaires de biopsies prélevées avant et après NAC, à partir d'organoïdes dérivés du patient (PDO) in vitro BC mimant la réponse du patient à la NAC, et à partir de cellules tumorales circulantes (CTCs ) isolé avant/pendant/après NAC. Ce projet combinera les technologies les plus avancées (séquençage d'ARN et d'ADN à partir d'une petite quantité de matériel biologique, sous-ensembles rares/isolement d'une seule cellule et analyses multi-omiques) avec des modèles innovants (tests de médicaments sur le sein PDO, identification de médicaments réversibles). changements induits) et une combinaison astucieuse de marqueurs robustes impliqués dans la résistance aux médicaments qui ont tous été établis et fonctionnent au laboratoire (cf partie B). Les deux derniers points ne sont devenus réalisables que récemment grâce à deux avancées technologiques récentes : les cultures AOP de cancer du sein (Sachs N, et al. Cellule. 2018) et l'isolement et la caractérisation des CTC (Gkountela S, et al. Cellule. 2019). En bref, les chercheurs utiliseront des biopsies tumorales en série et des échantillons de sang d'une cohorte de patients de la Colombie-Britannique traités avec la NAC (Figure 1). Des biopsies tumorales seront prélevées avant et après NAC. Ils seront analysés par des approches RNA-seq et Target-NGS (exome) pour capturer les différences résultant de la NAC chez les patients ayant une réponse pathologique différente. Ils seront également utilisés pour générer des modèles BC PDO. Les modèles PDO prédictifs de la réponse NAC seront exploités comme modèles pertinents pour étudier la résistance NAC. Plus précisément, les chercheurs utiliseront ces modèles pour examiner les mécanismes de résistance induits par les médicaments "acquis réversibles" in vitro (c'est-à-dire uniquement détectables pendant l'exposition au médicament). Des échantillons de sang seront prélevés avant, pendant et après la NAC pour analyser les CTC, et viseront à identifier les mécanismes de résistance induits par les médicaments « réversibles acquis » ex vivo, que les chercheurs pourraient ne pas détecter avec les échantillons de NAC avant/après uniquement.

A notre connaissance, c'est la première fois que ces trois approches innovantes seront utilisées ensemble pour étudier en profondeur le thème de la "résistance" chez les patients recevant de la NAC. La force de cette combinaison est d'anticiper différentes situations, non exclusives les unes des autres, qui pourraient survenir (résistances médicamenteuses « innées », « acquises stables » et/ou « réversibles »). Chaque approche apportera des informations originales, précises et spécifiques qui contribueront à construire une réponse plus complète à cette question que les données éparses et incomplètes actuellement disponibles dans la littérature.