Comment les biomarqueurs favorisent un dépistage plus rapide du cancer, améliorant ainsi les résultats

Le cancer est l'une des causes majeures de décès dans le monde et le Centre international de recherche sur le cancer estime que le nombre de cas dépassera 28 millions en 2040, soit une augmentation de 47 % par rapport à 2020. Cette hausse est due en partie à l'augmentation de l'espérance de vie, puisque l'âge est le facteur de risque le plus important en matière de cancer. Toutefois, une augmentation troublante des diagnostics de cancer chez des patients de moins de 50 ans suggère que le rôle des facteurs environnementaux et du mode de vie est également important.

Alors que la communauté scientifique s'efforce d'améliorer les traitements du cancer, l'importance d'un dépistage et d'un diagnostic précoces apparaît comme un élément clé de l'efficacité des soins. Le dépistage précoce favorise de meilleurs résultats des traitements chirurgicaux, radiothérapeutiques et ciblés, ainsi que des taux de survie plus élevés. Les chercheurs s'efforcent donc de réaliser de nouvelles avancées dans les biomarqueurs, molécules biologiques capables d'indiquer la présence ou certaines caractéristiques des cellules cancéreuses.

Les biomarqueurs comprennent différents types et structures moléculaires biologiques, notamment les protéines, l'ADN et l'ARN, les métabolites, les exosomes et plus encore. En identifiant ces signaux d'alerte biologiques, il est possible de diagnostiquer les cancers plus tôt, ce qui améliore les résultats des traitements et la qualité de vie des patients.

Au cours de nos dernières recherches dans CAS Collection de contenus^TM et la base de données Excelra Biomarker Insights, nous avons identifié les tendances de la recherche et les domaines prometteurs de la recherche de biomarqueurs, notamment dans les cancers du pancréas et du foie, deux des cancers les plus difficiles à traiter, dont les résultats sont médiocres chez la plupart des patients.

Ces recherches révèlent l'étendue des progrès réalisés dans la découverte de biomarqueurs et l'ampleur des travaux vitaux qui restent à accomplir :

Le rôle actuel des biomarqueurs dans le diagnostic du cancer

La chronologie de la découverte et du développement de biomarqueurs favorisant le dépistage précoce du cancer révèle un processus complexe et continu (voir figure 1). L'ADN acellulaire, qui peut présenter des mutations ou d'autres anomalies chromosomales indicatives du cancer, a été observé pour la première fois en 1948. Au cours des décennies suivantes, les chercheurs ont localisé des « antigènes du cancer » qui indiquent également la présence de cellules cancéreuses et bon nombre d'entre eux sont encore recherchés couramment lors des examens cliniques aujourd'hui. C'est le cas de l'antigène carcinoembryonnaire (CEA), de l'alpha-fœtoprotéine (AFP) et de l'antigène carbohydrate 19-9 (CA 19-9).

Au fil des progrès de la science génétique, notre compréhension des biomarqueurs a également avancé. Les mutations génétiques comme BRCA1 et BRCA2 sont régulièrement testées pour comprendre les risques héréditaires des cancers du sein et de l'ovaire. Les scientifiques ont continué à identifier des protéines qui peuvent signaler un cancer et, par conséquent, faciliter le diagnostic, notamment un antigène spécifique de la prostate découvert dans les années 1990. La technologie d'imagerie a également beaucoup amélioré notre aptitude à identifier des biomarqueurs et on utilise actuellement l'IRM, l'échographie, la tomographie par émission de positons (PET) et la tomographie informatisée (CT) comme outils majeurs pour le dépistage précoce du cancer.

Non seulement nous avons découvert de nouveaux biomarqueurs, mais nous avons également développé une meilleure compréhension de leur signification. Certains biomarqueurs facilitent le diagnostic de la présence ou non d'un cancer, tandis que d'autres prédisent le déroulement de la maladie ou sa réponse potentielle à différents médicaments et traitements. Les applications sont encore plus nombreuses et aujourd'hui, nous évaluons les biomarqueurs dans les catégories suivantes :

• Diagnostic : détection et identification de la présence d'un cancer.
• Pronostic : prévision du déroulement probable de la maladie et du taux de récidive.
• Prédictif : prévision de la réponse à un médicament ou un traitement particulier.
• Réponse : démonstration d'une réponse positive ou négative à un agent.
• Surveillance : évaluation de l'état d'une maladie.
• Susceptibilité/Risque : indication du risque de développer une maladie.
• Sécurité : mesure des effets de l'exposition à un agent potentiellement nocif.
   

Les biomarqueurs de dépistage des cancers du pancréas et du foie

Au cours des 20 dernières années, le nombre de publications concernant les biomarqueurs favorisant le dépistage précoce du cancer a progressé (voir figure 2). La communauté médicale a reconnu que le cancer ne peut être soigné que s'il est dépisté à un stade précoce et localisé de la maladie, ce qui explique le fort taux de croissance des publications de recherche consacrées aux biomarqueurs dans CAS Collection de contenus.

Rares sont les maladies qui illustrent mieux cette tendance que les cancers du pancréas et du foie, qui s'accompagnent tous deux d'un fort taux de mortalité lié à un diagnostic tardif. Certains biomarqueurs connus sont déjà utilisés pour diagnostiquer ces cancers, notamment le CA 19-9 pour le cancer du pancréas et l'AFP pour le cancer du foie. Le dépistage génétique et les scanners d'imagerie sont également d'usage courant, mais malheureusement, la plupart de ces examens ne sont réalisés qu'une fois qu'un patient présente des symptômes. À ce stade de progression de ces maladies, le cancer a souvent déjà atteint un stade avancé et la résection tumorale ainsi que les traitements sont peu utiles.

Avec nos partenaires d'Excelra, nous avons analysé leur base de données Biomarkers Insights, qui contient des milliers de biomarqueurs potentiels de ces maladies. Comme vous pouvez le voir dans le tableau 1, plus de 1 900 d'entre eux ont été identifiés pour le cancer du pancréas et près de 6 000 ont été découverts pour le cancer du foie. En ce qui concerne spécifiquement le diagnostic ou la classification du risque - les jalons clés qui peuvent capter ces maladies suffisamment tôt pour permettre la réussite du traitement - il existe 1 163 biomarqueurs potentiels dans le cas du cancer du pancréas et 3 582 pour le cancer du foie.

Tableau 1

Ces chiffres sont prometteurs et une analyse plus poussée nous aide à mieux comprendre le potentiel de ces biomarqueurs. Par exemple, les ARNm constituent le principal type de biomarqueur identifié pour le cancer du foie (voir figure 3). Les protéines représentent le type principal pour le cancer du pancréas, mais comme les protéines sont des structures très communes dans l'organisme, d'autres recherches sont nécessaires pour identifier des protéines spécifiques et ce qu'elles peuvent nous apprendre.

Plus fascinant peut-être est le fait que 425 de ces biomarqueurs pourraient indiquer à la fois un cancer du pancréas et du foie. Si ces indicateurs partagés peuvent être utilisés pour dépister simultanément les deux maladies, cela pourrait représenter un grand pas en avant dans l'amélioration du diagnostic précoce et des résultats des patients atteints de ces deux types de cancer (voir figure 4).

L'étape suivante dans la recherche de biomarqueurs

Pour pouvoir utiliser efficacement les biomarqueurs pour le diagnostic précoce du cancer, nous devons les tester de manière fiable. Cela signifie que les biomarqueurs les plus prometteurs sont ceux que nous pouvons prélever de la manière la moins invasive, c'est-à-dire par une analyse de sang, voire une analyse d'urine ou un éthylomètre. Lorsque nous avons évalué la base de données Excelra Biomarkers Insights selon ces critères, nous avons découvert 1 992 biomarqueurs uniques pour le cancer du pancréas ou du foie qui utilisent des techniques de test non invasives ou très peu invasives.

Que faudra-t-il pour que ces découvertes passent de la phase de recherche à celle des soins aux patients ? Tout d'abord, nous devons poursuivre nos efforts de recherche pour vérifier que des biomarqueurs particuliers peuvent être des outils de diagnostic efficaces. Le cancer est notoirement hétérogène et les biomarqueurs peuvent produire des faux positifs et d'autres imprécisions. Ce n'est qu'en recherchant avec diligence des candidats biomarqueurs potentiels que la communauté scientifique pourra identifier ceux qui possèdent une utilisation potentielle étendue.

Ensuite, des tests approuvés par la FDA sont nécessaires pour que ces avancées servent aux patients. L'investissement de capitaux dans le développement de tests sera crucial, de même que la poursuite des efforts dans le cadre d'essais cliniques. Toutes ces tentatives sont en cours et les essais portant sur le diagnostic du cancer du pancréas ou du foie ont repris très rapidement après une interruption liée à la pandémie. L'investissement continu de temps et de ressources, ainsi qu'une technologie de pointe, telle que l'analyse gérée par l'IA des données de biomarqueurs complexes, auront également un impact.

Malgré les nombreux obstacles à surmonter, la recherche sur les biomarqueurs pourrait libérer de nouvelles capacités dans le dépistage et le diagnostic précoces du cancer, ce qui est synonyme d'un avenir plus positif pour les patients. Pour en savoir plus sur les dernières avancées de la recherche de biomarqueurs et son impact sur l'amélioration du diagnostic du cancer, lisez e notre dernier Rapport Insight, élaboré en collaboration avec Excelra.