Sensibilité génétique dans le mésothéliome pleural malin: implication clinique des variations germinales (MAGNETS)

Le mésothéliome pleural malin (MPM) est un néoplasme rare et agressif du mésothélium pleural, principalement associé à l'exposition à l'amiante, dépourvu encore de thérapies efficaces. Les taux d'incidence en Europe devraient culminer vers 2025, en raison de la longue latence entre l'exposition et le début de la maladie. L'utilisation industrielle de l'amiante était à son apogée dans les années 1970 et a cessé en Italie en 1994 (L.D.257). Cependant, dans la province de Pavia, la remise en état de l'usine de ciment dans la ville de Broni a commencé en 2007: les travaux ne sont pas encore achevés et l'exposition de la population se poursuit aujourd'hui. Le réseau de la province d'Asst Pavia et de la Fondation Policillico San Matteo de l'IRCCS a identifié plus de 80 cas d'incident au cours des 2 dernières années. Par conséquent, nous avons attiré notre attention sur un cancer rare, avec une faible espérance de vie (12-15 mois du diagnostic). D'autres maladies, même avec la même origine embryologique du mésoderme, comme les cancers de l'ovaire, sont plus courantes, bien étudiées et ont des thérapies plus établies. Nous ressentons également le besoin de répondre aux besoins spécifiques du bien-être et des besoins non satisfaits de notre territoire. Les fibres d'amiante inhalées migrent vers la plèvre, où ils persistent, provoquent des irritations, perpétuent les lésions tissulaires et peuvent être trouvées post mortem (1).

L'amiante est un agent non mutagénique: ses fibres nanosisées interagissent directement avec les tyrosine kinases (TK) (par ex. EGFR) et peut induire une dimérisation et une activation des récepteurs inappropriés, en l'absence d'activation des mutations somatiques. L'activation des récepteurs TK initie les cascades de signalisation cellulaire et la cancérogenèse. L'amiante induit ainsi la génération d'un microenvironnement immunosuppresseur inflammatoire qui peut soutenir la croissance tumorale chez les individus présentant une prédisposition génétique (2). Par conséquent, le manque de cibles tumorales exploitables ainsi que le stroma hétérogène soutiennent l'échec des médicaments modernes, les inhibiteurs de la TK et du point de contrôle immunitaire (TKIS, ICIS). Dans ce contexte complexe, le rôle des changements de lignée germinale dans le MPM reste largement inexploré, à l'exception des changements dans le gène BAP1 qui sont connus pour prédisposer à la maladie (3).

Nous nous concentrerons sur un panel de gènes impliqués dans l'infiltration inflammatoire, la réponse médicamenteuse, la prédisposition au cancer à définir les signatures germinales avec des implications prognostiques et prédictives potentielles. Cette étude contribuera à déchiffrer un milieu encore inexploré et à améliorer les connaissances mécanistes sur la biologie du MPM et la sensibilité interindividuelle à l'amiante. De plus, il pourrait être utile d'identifier de nouvelles cibles exploitables et de concevoir des stratégies thérapeutiques personnalisées et plus efficaces.

L'objectif principal de l'étude est de rechercher les changements de lignée germinale d'un panel de gènes impliqués dans la modulation d'infiltration du microenvironnement, la réponse médicamenteuse et la prédisposition du cancer. L'étude sera réalisée en parallèle sur des échantillons de sang obtenus à partir de sujets exposés à l'amiante et sur des patients atteints de MPM. Cette approche permettra: i) la détection des signatures putatives de la lignée germinale associées à la prédisposition (ou même à la protection) à la prédisposition (ou même à la protection) aux implications pronostiques et prédictives.

L'objectif principal sera la comparaison de la prévalence des mutations germinales chez les patients MPM par rapport aux sujets sains exposés.

L'objectif secondaire sera la comparaison de la survie globale (OS) selon le statut mutationnel chez les patients MPM.

L'étude sera structurée sur trois phases. La première étape concerne la collection d'échantillons. Les patients atteints de MPM, suivis dans l'unité de pneumologie seront candidats à l'étude (30 cas / an).

Pour chacun d'eux, un sang total de 4 ml sera collecté par un prélèvement sanguin (en utilisant l'EDTA comme anticoagulant). Une quantité comparable de sang sera dérivée de la biobanque déjà viable à l'ICS Maugeri obtenue auprès de patients MPM (50 cas) et de sujets exposés à l'amiante (30 cas). L'unité de service Biobanks Oncological est située dans les laboratoires de recherche d'ICS Maugeri. Il a été financé en 2009 destiné à la collection, à la conservation, au stockage et à la distribution du matériel biologique humain à des fins de recherche. Dans la biobanque oncologique institutionnelle Maugeri, des échantillons biologiques de patients souffrant de différents types de cancer ont été stockés à ce jour (4% de mésothéliome pleural malin) et pour lesquels les antécédents cliniques et le suivi sont bien documentés. Pour chaque cas inscrit, des données cliniques et démographiques seront collectées par l'IP après avoir obtenu un consentement éclairé écrit. Les patients MPM seront traités conformément aux directives internationales et gérés sur la base du groupe interdisciplinaire pour l'évaluation des néoplasmes thoraciques (Gint).

La prochaine étape du projet englobe un effort de découverte complet et approfondi visant à identifier les variations germinales affectant un panel de gènes impliqués dans la régulation des infiltrats microenvironnementaux, la réponse médicamenteuse et la sensibilité au cancer. La caractérisation des tumeurs utilisant des méthodes de séquençage de nouvelle génération est actuellement à la pointe du domaine de la médecine personnalisée. Il convient de souligner que dans la plupart des types de cancer, l'actif génétique doit être défini comme un paysage composé d'un petit nombre de montagnes (gènes modifiés dans un pourcentage élevé de tumeurs) et un nombre beaucoup plus important de collines, à savoir ces gènes modifiés. Des études publiées ont révélé environ 140 gènes qui, lorsqu'ils sont modifiés par des mutations intragéniques, peuvent promouvoir ou stimuler la tumorigenèse; D'autres mutations sont des passagers et ne conférent pas l'avantage de croissance élective. D'un autre côté, plusieurs gènes sont connus pour prédisposer au cancer lorsqu'ils sont hérités sous forme mutante dans la lignée germinale et ne sont pas mutés de manière somatiquement mutée dans un degré substantiel. Ces gènes ne confèrent pas un avantage de croissance sélectif significatif lorsqu'ils sont modifiés mais peuvent favoriser la tumorigenèse de manière indirecte. La caractérisation génétique du MPM n'a pas été entièrement clarifiée jusqu'à présent en raison de la variabilité inter-patient significative et des aberrations somatiques à peine signalées. La plupart des altérations génétiques du MPM sont la perte de fonction des gènes suppresseurs de tumeurs ou des gènes de gardien. En l'absence d'un contexte de dépendance oncogène, le ciblage pharmaceutique des transducteurs activés (inhibiteurs de mTOR, inhibiteurs FAK) pourrait contenir une clé pour améliorer le traitement du MPM. Ainsi, le présent projet visant à étudier profondément la variation germinale du MPM et la population exposée pour déterminer les facteurs hôtes impliqués dans la promotion du MPM. Les variantes germinales pathogènes dans les MPM sont souvent impliquées dans la réparation des dommages à l'ADN et les voies de remodelage de la chromatine, et les mutations germinales les plus fréquemment identifiées sont dans BAP1 qui code pour un gène suppresseur de tumeur. Sa protéine est une enzyme de deubiquitination nucléaire qui joue un rôle important dans la modulation de la chromatine, la régulation transcriptionnelle, la prolifération cellulaire, la réparation de l'ADN, la mort cellulaire et le métabolisme gludidique.

Sur la base d'une revue de littérature systématique effectuée pour identifier toutes les données pertinentes, un ensemble de 30 gènes impliqués dans la modulation d'infiltration du microenvironnement (par exemple. Rbl1), réponse médicamenteuse (par ex. XRCC1) et prédisposition au cancer (par ex. BRAC1-2) a été défini. Cette phase comprendra une première étape axée sur le dépistage mutationnel profond visant à analyser un panel personnalisé de gènes impliqués dans le microenvironnement immunitaire-inflammatoire sur l'ADN dérivé de la cellule mononucléaire sanguin périphérique (PBMC). Une approche de séquençage de nouvelle génération (NGS) sera appliquée par le système de séquençage Illumina-Iseq 100. À partir de chaque sujet inscrit à cette étude, l'ADN total sera extrait par un système de purification automatisé, alors 20 ng d'ADN d'entrée seront utilisés pour la construction de la bibliothèque et le séquençage de prochaine génération de tous les exons codants à partir du gène lié au cancer. Les variantes identifiées seront soumises à l'analyse bioinformatique par Polyphen-2, SIFT et ENSEMBL Variant Effect Prédictor (VEP), pour évaluer l'impact possible de la substitution d'acides aminés correspondante sur la structure et la fonction de la protéine codée. De plus, des variantes cliniquement significatives seront annotées en utilisant des bases de données Clinvar-NCBI, Gnomad et Cosmic. Des études cliniques récentes ont associé une charge mutationnelle tumorale élevée (TMB) avec des taux de réponse des patients améliorés et le bénéfice de survie des inhibiteurs de point de contrôle immunitaire; Par conséquent, le TMB émerge comme un biomarqueur de la réponse pour ces agents d'immunothérapie. De plus, il a été démontré que les variantes germinales peuvent influencer les phénotypes moléculaires des tumeurs et ainsi prédire l'efficacité des inhibiteurs de point de contrôle. En regardant de ces considérations, dans cette étude, nous analyserons également la charge mutationnelle tumorale germinale (GTMB) en évaluant le nombre total de mutations non synonymes dans chaque gène sélectionné.