Apport du « chimiogramme » dans la prescription des thérapies ciblées

Objectifs pédagogiques

  • Quels sont les facteurs apportés par l'immunohistochimie validés en cancérologie digestive ?
  • Quelles applications en pratique clinique ?
  • Quels sont les marqueurs du futur ?

Introduction

La multiplication exponentielle des thérapies ciblées offre un espoir supplémentaire dans le traitement des cancers digestifs mais complexifie la prise en charge, notamment dans le choix de la stratégie thérapeutique. Le coût important et la toxicité de ces molécules sont deux arguments supplémentaires pour favoriser l’émergence de biomarqueurs prédictifs dits « tests compagnons » afin de sélectionner au mieux le bon patient pour la bonne thérapie. Ce concept de médecine personnalisée nécessite d’une part une bonne connaissance de la biologie tumorale afin de ne tester en clinique que les molécules pour lesquelles il existe un rationnel biologique pour un type de tumeur donné, et d’autre part une connaissance du mode d’action précis de ces thérapies ciblées pour développer un biomarqueur prédictif robuste et spécifique. Le chimiogramme d’une tumeur est en tout point comparable à l’antibiogramme d’une bactérie. Il s’agit d’une liste de caractéristiques de la tumeur (expression ou absence d’expression d’un marqueur, présence ou absence d’une mutation, d’un réarrangement génique ou chromosomique) qui modifient sa sensibilité aux chimiothérapies ou aux thérapies ciblées. Les principaux marqueurs utiles en cancérologie digestive seront décrits puis les difficultés d’interprétation dues aux variations spatiales et temporelles du chimiogramme seront discutées.

Quels sont les principes et les cibles moléculaires des nouveaux traitements
du cancer ?

Les nouvelles molécules disponibles en pratique courante pour le traitement des cancers digestifs correspondent pour la majorité à la famille des « thérapies ciblées ». Elles appartiennent à 2 grandes familles : les anticorps humanisés ciblant le domaine extracellulaire des récepteurs tyrosine kinase et les petites molécules ciblant les domaines kinases intracellulaires de ces récepteurs ou, plus en aval, les kinases appartenant principalement à la voie des MAPKinases.

La première famille comprend (i) les anticorps ciblant l’EGFR (Epidermal Growth Factor Receptor), le cetuximab (Erbitux®) et le panitumumab (vectibix®) utilisés dans les adénocarcinomes coliques et (ii) les anticorps ciblant HER2, le trastuzumab (Herceptin®), utilisés dans les adénocarcinomes gastriques et de la jonction œsogastrique.

Classiquement, ces récepteurs transmembranaires se dimérisent lorsque leur domaine extracellulaire se lie à une molécule circulante, appelée « ligand » qui est plus ou moins spécifique de ce récepteur (un récepteur peut être activé par plusieurs ligands différents et un ligand peut activer plusieurs récepteurs). Cette plasticité ligand-récepteur est bien sûr variable d’un ligand à l’autre et selon les récepteurs. L’EGF (Epidermal Growth Factor) et l’HGF (Hepatocyte Growth Factor) sont par exemple des ligands des récepteurs EGFR et c-MET respectivement. Ces récepteurs activent ensuite des voies de signalisations (MAPK, PI3K-mTOR, PLCg…) favorisant la croissance des cellules tumorales, l’angiogenèse, l’invasion des cellules tumorales etc. (Fig. 1). Ces voies de signalisations correspondent pour la plupart à des cascades de kinases. Ce sont des enzymes capables, lorsqu’elles sont activées, de phosphoryler une ou plusieurs kinases, les activant à leur tour. Les anticorps anti-EGFR entrent en compétition avec les ligands naturels et diminuent l’activation des voies de signalisation en aval. Les ligands d’HER2 ne sont pas connus. Les anti-HER2, comme les anti-EGFR, perturbent également la dimérisation des récepteurs et favorisent leur internalisation et dégradation. Le cetuximab et le trastuzumab appartiennent à la sous-classe des IgG1 et sont capables de recruter des monocytes et des cellules T natural killer qui détruisent les cellules tumorales par un mécanisme d’ADCC (antibody dependant cellular cytotoxicity).

La deuxième famille comprend de très nombreuses molécules dont peu sont utilisées en pratique courante en cancérologie digestive. Ces petites molécules se fixent classiquement aux domaines tyrosine kinase et empêchent la fixation de l’ATP et la phosphorylation du substrat. Ces inhibiteurs peuvent bloquer des domaines tyrosine kinase des récepteurs transmembranaires (c-KIT, EGFR) ou des kinases cytoplasmiques plus en aval dans la voie de signalisation (MEK inhibiteurs). Ils bloquent ainsi l’activation en chaîne des kinases dans les voies de signalisation. L’imatinib (Glivec®) est le plus ancien et le plus emblématique dans le traitement des tumeurs stromales gastrointestinales (GIST). Il se fixe au domaine kinase du récepteur c-KIT et diminue l’activation des voies de signalisation sous-jacentes. D’autres molécules ciblant BRAF et MEK1/2 sont disponibles et efficaces dans le traitement des mélanomes mutés BRAF. Leur place (association thérapeutique, sélection des patients) dans le traitement des cancers coliques n’est pas encore consensuelle.

Récepteurs transmembranaires à activité tyrosine kinase (EGFR/HER2/c-MET) et voie de signalisation sous-jacente favorisant la croissance tumorale

Figure 1. Récepteurs transmembranaires à activité tyrosine kinase (EGFR/HER2/c-MET)
et voie de signalisation sous-jacente favorisant la croissance tumorale

Quels sont les marqueurs utiles à la décision thérapeutique ?
Dans quelle situation faut-il demander un test de génétique moléculaire ?

On distingue classiquement les biomarqueurs diagnostiques dont leur expression (ou absence d’expression) aide à classer une tumeur, les biomarqueurs pronostiques, qui sont associés à une évolution de la maladie plus ou moins favorable en termes de survie sans progression et/ou globale, indépendamment des traitements administrés (« histoire naturelle »), et les biomarqueurs prédictifs, qui prédisent l’activité d’un traitement spécifique et ont vocation à être utilisés comme outils d’aide à la décision thérapeutique. Certains biomarqueurs peuvent être à la fois pronostiques et prédictifs, comme le statut MSI qui sera discuté plus bas, et peuvent intervenir dans la décision thérapeutique. La littérature des biomarqueurs prédictifs est très abondante et pourtant peu entrent en pratique courante [1]. Un biomarqueur valide doit être robuste (validations externes multiples), relativement simple à mettre en place (diffusion large) et à interpréter, et son coût doit être minimal. Voici par exemple des biomarqueurs aux deux extrêmes du spectre : une signature transcriptomique de 12 gènes, nécessitant de l’ARN de bonne qualité, de réalisation et de lecture centralisée (Oncotype Dx Colon, Genomic Health) permettant d’apprécier le risque de récidive du cancer colique et possiblement d’adapter la stratégie thérapeutique et la recherche de mutation du gène KRAS, réalisable sur de l’ADN issu de prélèvements fixés en formol et inclus en paraffine, dans toutes les plateformes d’oncogénétique, à un coût modique permettant de sélectionner les malades les plus susceptibles de répondre aux anti-EGFR.

Thérapies ciblées anti-EGFR dans les adénocarcinomes coliques

Les thérapies ciblées anti-EGFR sont réservées aux adénocarcinomes coliques métastatiques. L’expression de l’EGFR en immunohistochimie n’a pas de valeur prédictive [2, 3]. Les mutations activatrices de l’EGFR, à la différence des adénocarcinomes pulmonaires, sont exceptionnelles et l’immunohistochimie à la recherche de la mutation activatrice L858R n’a pas d’intérêt. L’amplification d’EGFR ou la polysomie du chromosome 7 pourrait être prédictive d’une bonne réponse, mais ceci n’est pas encore validé ni entré en pratique courante [4, 5]. Il en est de même pour la recherche d’amplification de c-MET ou HER2, qui pourraient être délétères (Fig. 2) [6].

Le panel minimal recommandé par l’INCa avant un traitement par anti-EGFR dans les adénocarcinomes coliques métastatiques est la recherche des mutations de KRAS et NRAS (exons 2-3-4).

La présence d’une mutation activatrice de KRAS (35-45 %) est associée à une mauvaise réponse aux anti-EGFR [8-11]. Il n’existe pas d’anticorps reconnaissant les formes mutées de KRAS. Il convient donc de faire cette recherche par biologie moléculaire. Les recommandations sur la prescription de ce test ne sont pas encore consensuelles (demande de l’oncologue, demande directe du pathologiste, systématique à quel stade ? etc.) et les circuits varient d’une institution à l’autre. Cette recherche est classiquement faite sur du matériel fixé en formol et inclus en paraffine (biopsie ou pièce opératoire). Les techniques actuelles permettent de détecter avec certitude une mutation si les cellules tumorales représentent au moins 20 % du tissu. Une prise en charge préanalytique adéquate du prélèvement (temps d’ischémie, de fixation, etc.) est fondamentale pour que la recherche de mutation soit optimale. Les mutations de KRAS sont plus fréquentes sur l’exon 2 (codon 12-13), mais le séquençage des exons 3 (codon 61) et 4 est maintenant recommandé. Certains auteurs ont proposé que la mutation G13D de KRAS serait moins délétère mais ceci n’est pas validé et des données contradictoires ont également été présentées [12].

Des données récentes suggèrent que les mutations activatrices de NRAS, un homologue de KRAS, pourraient également diminuer la sensibilité au anti-EGFR [13]. Ces mutations, tout comme celle de BRAF, sont mutuellement exclusives de celles de KRAS, c’est-à-dire qu’une tumeur ne présente jamais de façon concomitante une mutation KRAS et NRAS ou KRAS et BRAF. Il n’est donc pas nécessaire de rechercher une mutation NRAS chez un patient déjà porteur d’une mutation KRAS. Les mutations de NRAS sont présentes dans 3-5 % des cas. Elles surviennent de façon similaire dans les exons 2-3-4, mais les mutations au codon 61 sont les plus fréquentes.

Une portion des malades pourtant sans mutation de KRAS ou NRAS est résistante aux anti-EGFR. Certains patients présentent une mutation de BRAF (5-15 % – 90 % des mutations au codon 600) [14]. Des études rétrospectives suggèrent que les mutations BRAF diminuent la sensibilité aux anti-EGFR, mais cet effet délétère est également retrouvé dans des cohortes non traitées par le cetuximab [15,16]. BRAF serait donc un biomarqueur à la fois pronostique et potentiellement prédictif. Un anticorps (clone VE1) reconnaît avec une bonne sensibilité et spécificité en immunohistochimie les mélanomes portant la mutation V600E de BRAF. Les études similaires de corrélation entre la biologie moléculaire et l’immuno­histochimie sont décevantes et contradictoires dans les adénocarcinomes coliques [17, 18]. À ce jour, le test des tumeurs uniquement en immuno­histochimie n’est pas recommandé.

Répartition des anomalies moléculaires de la voie de l’EGFR dans les adénocarcinomes coliques

Figure 2. Répartition des anomalies moléculaires de la voie de l’EGFR
dans les adénocarcinomes coliques (adaptée de [7])

Valeur prédictive du statut MSI dans les adénocarcinomes coliques

La place du statut MSI dans la modulation de la prise en charge thérapeutique est encore débattue. Ce biomarqueur, comme la mutation BRAF, est à l’interface entre pronostic et prédiction. Environ 15 % des adénocarcinomes colorectaux présentent une instabilité des microsatellites. Cinq microsatellites sont testés dans le panel standard (BAT25, BAT26, D2S123, D17S250, D5S346). On parle de tumeurs MSI-H (high) si un ou plus des marqueurs est instable (dans le cas ou plus de cinq marqueurs sont testés, on parle de tumeurs MSI-H si plus de 30 % des marqueurs sont instables). Les tumeurs MSI-L (low) présentent un marqueur instable et les tumeurs MSS aucun marqueur. Ces 2 dernières classes ne présentent pas de différence clinique, pathologique ou moléculaire. Certains travaux rétrospectifs suggèrent que les tumeurs MSI-H (système MMR de réparation de l’ADN déficient) seraient peu sensibles au 5-Fluoro-Uracil, mais ces données sont encore débattues [19]. En revanche, il est admis que les tumeurs de statut MSI-H sont plus souvent proximales, peu différenciées, mucineuses et survenant chez les femmes. Elles sont surtout associées avec une survie à 5 ans meilleure que les tumeurs MSI-L ou MSS, quel que soit le stade [20]. Bien que non codifiée et non validée par des études prospectives, la valeur pronostique du statut MSI peut être utilisée pour décider (ou non) d’une chimiothérapie adjuvante dans les stades II, surtout chez des patients fragiles.

Thérapies ciblées anti-HER2 dans les adénocarcinomes gastriques et de la jonction œsogastrique

L’amplification d’HER2 est présente dans 9 à 12 % des cancers gastriques et plus fréquente dans les phénotypes intestinaux et les localisations proximales [21]. Cependant, l’essai clinique ToGA, qui a montré l’effet bénéfique de l’addition du trastuzumab chez les patients surexprimant hER2 en immuno­histochimie ou possédant une amplification, a mis en lumière des inconsistances entre ces 2 techniques qui n’existent pas dans les carcinomes mammaires où elles sont bien corrélées. En effet, 23 % des patients présentant une amplification d’HER2 en hybridation in situ par fluorescence (FISH) avaient une expression nulle ou faible en immunohistochimie. Ces patients n’ont pas montré de gain de survie dans cet essai [22]. Les recommandations actuelles sont de pratiquer une immunohistochimie en première intention. Les critères de grading sont un peu différents des carcinomes mammaires (Fig. 3). Dans les cas intermédiaires (score 2+), une analyse complémentaire par FISH est nécessaire.

Les patients présentant une expression forte (score 3+) ou modérée (score 2+) avec amplification d’HER2 sont les plus susceptibles de répondre à l’ajout du trastuzumab (Fig. 4).

Recommandations du réseau ONCOMOLPATH pour l’interprétation de l’expression d’HER2 dans les adénocarcinomes de l’estomac

Figure 3. Recommandations du réseau ONCOMOLPATH pour l’interprétation de l’expression
d’HER2 dans les adénocarcinomes de l’estomac (oncomolpath.aphp.fr)

Expression membranaire forte et diffuse en immunohistochimie d’HER2 dans un adénocarcinome de l’estomac

Figure 4. Expression membranaire forte et diffuse en immunohistochimie
d’HER2 dans un adénocarcinome de l’estomac

Chimiothérapies conventionnelles cytotoxiques dans les adénocarcinomes coliques et gastriques

Les publications sont nombreuses sur la valeur prédictive de l’expression de protéines (ou des ARN messagers correspondants) impliquées dans la réparation de l’ADN. Les exemples les plus emblématiques sont ERCC1 et les chimiothérapies à base de sels de platine ou la thymidilate synthéthase et les chimiothérapies à base de 5 Fluoro-uracil. Les résultats de ces études, le plus souvent rétrospectives, divergent selon les techniques utilisées (expression de la protéine, niveau de l’ARN messager…) et la manière de classer les malades (valeur seuil utilisée). Aucun de ces marqueurs n’est à ce jour utilisé en pratique courante.

Thérapie ciblée anti-cKIT dans GIST métastatiques

L’expression de C-KIT (ou CD117) en immunohistochimie possède une valeur diagnostique importante dans les GIST, mais son absence d’expression (environ 5 % des cas) n’a pas de valeur prédictive de la réponse à l’imatinib [23]. Il en est de même pour le nouveau marqueur diagnostique DOG1. Toute GIST diagnostiquée doit être adressée à un centre appartenant au réseau d’expert des sarcomes afin de confirmer le diagnostic (recherche de mutation de c-KIT ou PDGFRa si l’immunohistochimie est négative) et de rechercher des mutations de c-KIT/PDGFRa ayant une valeur pronostique et/ou prédictive. La répartition des mutations se distribue comme indiquée dans la Figure 5. Il est à noter qu’environ 10 % des GIST ne présente pas de mutation de c-KIT ou du PDGFRa.

Dans les GIST localement avancées non extirpables ou métastatiques, la détermination du profil mutationnel est obligatoire puisqu’elle va conditionner la thérapeutique (et le pronostic). Les GIST présentant une mutation de l’exon 11 sont classiquement sensibles à l’imatinib à la dose de 400 mg/j [24, 25]. En revanche, les GIST, présentant une mutation de l’exon 9 qui active le récepteur en altérant sa conformation sans modifier son site catalytique, sont moins sensibles à l’imatinib et nécessitent une dose doublée (800 mg/j) [26]. Les GIST présentant une mutation particulière de PDGFRa (D842V) sont peu sensibles à l’imatinib [27]. Il en est souvent de même pour les GIST ne présentant pas de mutation dans ces 2 récepteurs. Il n’existe pas de biomarqueurs validés prédictifs de l’efficacité des thérapeutiques de 2/3e ligne (sunitinib, regorafenib…).

Répartition des mutations dans les gènes c-KIT et PDGFRα dans les GIST

Figure 5. Répartition des mutations dans les gènes c-KIT et PDGFRα dans les GIST (adaptée de [23])

SPARC et adénocarcinomes pancréatiques traités par gemcitabine-nabpaclitaxel

La combinaison gemcitabine-nabpaclitaxel a montré un bénéfice dans les adénocarcinomes pancréatiques et des travaux précliniques suggéraient un possible biomarqueur, SPARC, associé à l’efficacité de cette combinaison. Les adénocarcinomes pancréatiques possèdent un stroma fibreux dense et abondant, peu vascularisé, possiblement responsable d’une faible bio­disponibilité des chimiothérapies au sein des tumeurs. Une fraction des adénocarcinomes pancréatiques montrent une forte expression de SPARC (Secreted Protein, Acidic and Rich in Cysteins) dans leur stroma. Cette molécule lie l’albumine et les données précliniques, ainsi que l’étude de phase II, suggéraient une augmentation de la concentration en paclitaxel lié à l’albumine et de son efficacité dans les tumeurs exprimant fortement SPARC [28]. La valeur prédictive de l’expression de cette molécule n’a pas été confirmée dans l’étude de phase III randomisée et de nouveaux travaux plus poussés chez l’animal suggèrent que la biodisponibilité du nab-paclitaxel est indépendante de l’expression de SPARC [29].

La chimiosensibilité de la tumeur peut-elle être mesurée à l’échelon individuel ?

Hétérogénéité

L’hétérogénéité tumorale est à aborder sous de multiples angles. Il existe d’une part une hétérogénéité intratumorale, une hétérogénéité entre la tumeur primitive et ses métastases, ainsi qu’une hétérogénéité temporelle au cours de l’évolution de la maladie. Cet aspect est fondamental dans la compréhension des évolutions cliniques atypiques et dans le choix de la technique et du site de prélèvement pour détecter une anomalie moléculaire susceptible d’influencer la sensibilité à une molécule. L’hétérogénéité tumorale était connue depuis longtemps mais le développement des techniques de séquençage de nouvelle génération a clairement montré son étendue [30]. Cette publication étudiait certes des carcinomes à cellules claires du rein et non des tumeurs digestives mais il est probable que les conclusions d’études similaires soient très proches. L’hétérogénéité tumorale est un problème pour les anomalies moléculaires survenant dans les étapes tardives de la cancérogénèse ou qui, bien qu’elles offrent un avantage prolifératif, ne sont pas essentielles au développement de la tumeur. Ces anomalies moléculaires peuvent donc n’être présentes que dans une portion des cellules tumorales. Les mutations précoces ou cruciales dans la carcinogenèse sont classiquement présentes dans toutes les cellules tumorales et peuvent donc être recherchées sur la majorité des prélèvements. La concordance entre la tumeur primitive et les métastases (surtout hépatiques) est de 93 % pour la mutation KRAS dans les adénocarcinomes coliques et de 90 % pour la surexpression de HER2 dans les adénocarcinomes gastriques [31, 32]. Ces études génomiques à haut débit ont également mieux établi la notion d’évolution convergente. Ceci intéresse particulièrement les gènes clés dans la cancérogenèse qui sont quasi systématiquement inactivés ou suractivés, mais parfois de façon différente en fonction de la lésion biopsiée chez un même patient.

La recherche des mutations conditionnant l’efficacité d’une thérapie sur l’ADN tumoral circulant permettra en partie de contourner l’hétérogénéité tumorale, puisque l’on évaluera en un temps la globalité des localisations tumorales (probablement proportionnellement à leur taille cependant). Ceci sera développé dans le chapitre suivant.

Les nouvelles méthodes de détection ultrasensibles des mutations qui seront disponibles prochainement vont également complexifier la décision thérapeutique. Que faire de la présence d’une sous-population tumorale mutée KRAS dans un adénocarcinome colique mais ne représentant que 0,01 % de la tumeur ? Cette population possédant un avantage sélectif sera probablement responsable de l’émergence d’une résistance sous anti-EGFR considérée auparavant comme secondaire. Certaines publications proposent une limite à 1 % [33].

Résistance tumorale

Les mutations diminuant la sensibilité à une thérapie peuvent être présentes dès le diagnostic et responsables d’une résistance primaire ou apparaître sous traitement et induire une résistance secondaire. Les anomalies moléculaires responsables d’une résistance primaire aux thérapies ciblées ont été décrites ci-dessus dans les chapitres correspondants. Elles sont à rechercher avant le début du traitement. Concernant les anomalies moléculaires responsables d’une résistance secondaire, il est souvent difficile de dire si elles sont véritablement apparues sous traitement ou si elles étaient présentes dès le début au sein d’un clone minoritaire.

Les mutations ou altérations moléculaires responsables d’une résistance secondaire sont le plus souvent similaires à celles responsables d’une résistance primaire, à part quelques rares exceptions comme la mutation S492R de l’EGFR qui n’est jamais présente de novo ou certaines mutations secondaires de c-KIT très rarement présentes dans les tumeurs naïves [7].

Quels sont les marqueurs du futur ?

hENT1/dCK et gemcitabine dans les adénocarcinomes pancréatiques

Nombreuses sont les études, certes rétrospectives, suggérant la valeur prédictive dans les adénocarcinomes pancréatiques traités par la gemcitabine de l’expression de plusieurs protéines impliquées dans le métabolisme de cette chimiothérapie [34]. hENT1 (human Equilibrative Nucleoside Transporteur) permet l’entrée de la gemcitabine dans les cellules tumorales et dCK (deoxycytidine kinase) une partie de sa transformation en principe actif, incorporable à l’ADN. Un haut niveau d’ARN messagers codant pour ces protéines ou leur forte expression en immunohistochimie permettrait de sélectionner les patients les plus susceptibles de répondre à la gemcitabine ou au 5-FU. La mesure du niveau d’ARN en routine est complexe et l’anticorps qui semble posséder une bonne valeur prédictive (multiples études rétrospectives sur plusieurs études de phase III) n’est pas disponible commercialement. Un autre anticorps, plus récent et disponible, le clone SP120, ne semble pas avoir la même valeur prédictive et ne doit pas être utilisé à l’heure actuelle [35]. Le développement et le test d’autres anticorps sont en cours et devraient être rapidement disponibles.

BRAF/PI3K/PTEN – amplification EGFR/c-MET

La sélection actuelle des patients avec un adénocarcinome colique métastatique repose uniquement sur la recherche de la mutation dans les exons 2-3-4 de KRAS et NRAS. D’autres gènes pourraient moduler la réponse au anti-EGFR. Les amplifications d’EGFR potentialiseraient leur effet, les amplifications de c-MET/HER2 et les mutations de BRAF/PTEN/PI3K pourraient diminuer la sensibilité des tumeurs [6]. Ces données sont issues de travaux précliniques ou d’études rétrospectives. La plus grande disponibilité des techniques de séquençage de nouvelle génération permettra dans les futures études prospectives de confirmer leur rôle.

Dans les adénocarcinomes gastriques, les anomalies du nombre de copies de c-Met (amplification ou polysomie) et les mutations de la PI3K sont associées à un mauvais pronostic. Les voies PI3K/mTOR et HGF/c-Met participent probablement au développement tumoral dans certains sous-groupes de tumeur. Les premiers essais avec l’everolimus (inhibiteur de mTOR) ont été négatifs mais de nouvelles molécules ciblant cette voie sont en développement, tout comme les anti-C-Met dont certains (onartuzumab) sont en phase III. Ces biomarqueurs (expression de c-MET, mutations dans la voie mTOR) seront peut-être utilisés en routine si l’efficacité de ces thérapies se confirme [36].

Cellules tumorales circulantes et ADN circulant

Il existe 2 freins majeurs à la découverte de biomarqueurs prédictifs robustes. D’une part, les prélèvements servant aux études sont souvent anciens. Plusieurs années et possiblement plusieurs lignes de chimiothérapie séparent la tumeur que l’on souhaite traiter et le prélèvement sur lequel se base l’étude. La tumeur peut avoir évolué sur tous les plans (profil mutationnel, transcriptionnel, protéomique…). La réalisation d’une nouvelle biopsie juste avant l’initiation du traitement (et idéalement après, voire pendant) est de plus en plus fréquente dans la conception des études cliniques prospectives mais cela ne règle pas le problème de l’hétérogénéité tumorale spatiale (différence de profil mutationnel entre la tumeur primitive et les métastases et entre métastases). Deux nouveaux types de prélèvements pourraient partiellement solutionner ces problèmes. Il est connu que des cellules tumorales circulent dans les réseaux sanguins et lymphatiques ainsi que des fragments d’ADN tumoral mais en quantité infime. Les avancées techniques permettent maintenant d’une part d’isoler une partie de ces cellules tumorales circulantes (un système est déjà approuvé par la FDA pour une utilisation en clinique) et d’autre part d’amplifier les rares molécules d’ADN tumoral circulant.

L’utilisation des cellules tumorales circulantes est pour l’instant restreinte à une simple quantification (classiquement un nombre de cellules pour 7,5 mL de sang) qui est liée au pronostic. Des technologies plus complexes permettent de les isoler de façon non destructive pour analyser leur contenu génétique et protéique mais cela est réservé à des laboratoires de recherche de pointe [37]. Les publications sont nombreuses concernant leur utilisation dans de nombreux cancers solides. Le compte des cellules tumorales circulantes est associé au pronostic des ­adénocarcinomes coliques non métastatiques et métastatiques [38, 39]. La valeur seuil à utiliser est encore débattue et leur utilisation pour la détection précoce d’une rechute ou d’une résistance à la chimiothérapie n’est pas établie.

L’ADN tumoral circulant possède des champs d’application un peu plus larges pour les laboratoires de routine car les techniques d’isolation et d’amplification, bien que difficiles, sont plus proches des manipulations « classiques ». L’ADN tumoral circulant possède l’avantage, par rapport à une biopsie, d’être peu invasif à recueillir et de constituer un « melting pot » de toutes les locations tumorales. L’application qui entrera le plus rapidement en routine est la recherche de mutation de sensibilité ou de résistance aux thérapies ciblées et cela avant de débuter le traitement et au cours du traitement en cas d’échappement [40]. L’ADN tumoral circulant peut, également, être quantifié pour un suivi au cours du temps. Il semblerait qu’il soit un peu plus sensible que les cellules tumorales circulantes pour la détection des rechutes et des échappements (étude comparative dans les carcinomes mammaires) [41]. L’analyse de multiples gènes par séquençage de nouvelle génération permet également de mettre en évidence de multiples clones tumoraux possédant des profils de sensibilité différents. On peut imaginer suivre « la flore » tumorale et son évolution en fonction des traitements afin d’ajuster au mieux les thérapies ciblées en fonction du clone dominant.

Conclusion

Les thérapies ciblées représentent pour les années à venir un challenge clinique : la mise en place de stratégies thérapeutiques (ordre, combinaison, association), un challenge scientifique : le développement de nouvelles molécules ciblant des nœuds clé de signalisation tout en gardant une sélectivité pour les cellules tumorales, afin d’éviter les toxicités et un challenge bio-pathologique en vue de mettre en place des biomarqueurs prédictifs robustes et spécifiques. La diffusion des techniques de séquençage de nouvelle génération en dévoilant plus largement le profil génomique des tumeurs va restreindre le nombre de patients éligibles pour chaque thérapie ciblée, mais augmentera probablement le taux de réponse des patients choisis. Le décryptage des génomes tumoraux à grande échelle a confirmé l’importante hétérogénéité des tumeurs, un obstacle à une sélection « facile » des patients, mais a permis de mettre en évidence des mécanismes communs de cancérogenèse dans des cancers très différents. Il existe donc probablement dans chaque type de tumeur un sous-groupe de patients (2-15 % ?) ultrasensible pour chaque thérapie ciblée disponible. Cette classification moléculaire des tumeurs et la détermination du chimiogramme correspondant sera grandement facilitée par la démocratisation des techniques utilisant l’ADN tumoral circulant.

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Les Six points forts

  1. La recherche des mutations KRAS et NRAS (exons 2-3-4) est nécessaire avant la mise sous traitement anti-EGFR dans les adénocarcinomes coliques métastatiques. Cette recherche peut être effectuée sur la tumeur primitive ou la métastase (90 % de concordance).
  2. Pour les adénocarcinomes gastriques et de la jonction œsogastrique, le statut HER2 est apprécié en première intention par immunohistochimie. Un score 2+ avec confirmation de l’amplification de HER2 par FISH, ou un score 3+, rend le patient éligible à un traitement par trastuzumab. Cette recherche peut être effectuée sur la tumeur primitive ou la métastase (90 % de concordance).
  3. L’expression de c-KIT en immunohistochimie n’est pas prédictive de l’efficacité de l’imatinib dans les GIST métastatiques. C’est le type de mutation (surtout dans les exons 9 et 11 de c-KIT et dans PDGFRa) qui détermine le profil de sensibilité de la tumeur.
  4. Les techniques de séquençage de nouvelle génération vont permettre d’évaluer simultanément le statut mutationnel de multiples gènes de sensibilité ou de résistance aux thérapies ciblées.
  5. L’hétérogénéité tumorale, spatiale et temporelle, représente un véritable challenge pour la recherche de mutation conditionnant un traitement.
  6. L’évaluation non invasive du statut mutationnel sur l’ADN tumoral circulant avec de nouvelles techniques ultrasensibles permettra de répondre en partie à cette problématique, de suivre la masse tumorale résiduelle et de détecter la récidive précoce.