BIOhabitats : validation biologique des habitats vasculaires dans l'astrocytome Grade 4 aux niveaux moléculaire, cellulaire et histopathologique (BIOhabitats)

Le gliome de haut grade (HGG) est la tumeur cérébrale primaire maligne la plus agressive chez l'adulte avec un taux de survie médian de 12 à 15 mois. Elle est toujours de mauvais pronostic malgré un traitement agressif, qui comprend une résection tumorale suivie de cycles de chimio-radiothérapie. L'hétérogénéité tumorale inter-patient et intra-patient est l'un des facteurs responsables de la forte agressivité des tumeurs malignes solides et de leur résistance aux thérapies efficaces.

En raison de la biologie extrêmement complexe et hétérogène de cette tumeur, le même traitement pour toutes les approches ne fonctionne pas bien dans cette maladie, et la norme de soins n'est pas toujours la meilleure option, appelant à une médecine de précision pour sélectionner la meilleure option thérapeutique dans le droit moment à chaque patient. Cela nécessite une imagerie médicale quantitative, un profilage du patient, une estimation du pronostic et une réponse attendue au traitement pour une prise de décision objective ainsi que la prise en charge du patient.

La méthodologie Hemodynamic Tissue Signature (HTS), incluse dans le site ONCOhabitats (www.oncohabitats.upv.es), fournit une méthode automatisée non supervisée pour décrire l'hétérogénéité des zones de tumeur et d'œdème rehaussées en termes de processus angiogénique situé dans ces régions. Le HTS considère 4 habitats au sein de la tumeur : 1) l'habitat HAT, qui fait référence à la partie tumorale hautement angiogénique de la tumeur, 2) l'habitat LAT, qui fait référence à la zone tumorale la moins angiogénique de la tumeur, 2) l'IPE l'habitat, qui fait référence à l'œdème périphérique potentiellement infiltré, et 4) l'habitat VPE, qui fait référence à l'œdème périphérique vasogénique de la tumeur (Juan-Albarracin et al, 2016). Des marqueurs d'imagerie de perfusion, tels que le volume sanguin cérébral relatif, peuvent être calculés à partir de ces différents habitats vasculaires, et ils se sont avérés cliniquement pertinents pour le pronostic. La méthodologie HTS, ainsi que la capacité pronostique de ces marqueurs d'imagerie de perfusion, ont été validées par une étude rétrospective multicentrique incluant 184 patients atteints de gliome de haut grade dans 7 centres européens.

De plus, des associations pertinentes ont été trouvées entre les marqueurs de perfusion et les biomarqueurs de routine clinique, tels que la mutation IDH, la méthylation MGMT (Fuster-Garcia et al, 2020), le sous-type moléculaire ou la zone des microvaisseaux.

Compte tenu de ces résultats prometteurs et afin de développer un système d'aide à la décision basé sur des modèles intelligents artificiels au niveau du pixel pour décider du traitement dans le gliome de haut grade, il est nécessaire de développer une étude prospective et de valider au niveau biologique les habitats vasculaires définis par le Méthodologie HTS.

Les objectifs proposés reposent sur l'hypothèse suivante :

I. Les habitats HTS tumeur et œdème (HAT, LAT, IPE et VPE) ayant été prouvés différents par rapport à leur comportement hémodynamique et vasculaire, l'hypothèse principale est que ces habitats sont également significativement différents au niveau vasculaire, tissulaire, niveau cellulaire et moléculaire.

II. Des associations significatives entre les marqueurs d'imagerie de perfusion calculés avec la méthodologie HTS et les marqueurs moléculaires et histopathologiques (utiles dans le pronostic, le suivi et l'évaluation des thérapies) ont été trouvées dans des études antérieures. Par conséquent, l'hypothèse est que des associations pertinentes entre les marqueurs d'imagerie et les biomarqueurs de routine clinique, tels que les marqueurs moléculaires et histopathologiques, existent.

III. Des études préliminaires ont montré des associations entre les marqueurs d'imagerie de perfusion et les marqueurs moléculaires liés à l'action/suppression immunitaire. De plus, des travaux antérieurs ont démontré que les corrélats immunitaires et génomiques de la réponse aux traitements d'immunothérapie, tels que l'anti-PD-1, dans le glioblastome. Par conséquent, trouver des corrélations entre ces signatures immunitaires et génomiques avec des marqueurs d'imagerie de perfusion peut être utile pour la prise de décision et l'évaluation des immunothérapies.

IV. Des études rétrospectives préliminaires ont démontré une association robuste entre les marqueurs d'imagerie de perfusion calculés à des habitats angiogéniques élevés et faibles et la survie globale des patients. Ces associations robustes entre les marqueurs d'imagerie de perfusion et les temps de survie seront démontrées par une étude prospective.