Il s’agit, par exemple, de protéines produites en grande quantité par la tumeur, ou encore d’ADN tumoral circulant dans le sang et comportant une mutation connue. La détection de ces biomarqueurs peut poser des problèmes techniques car ils sont présents généralement en très faible quantité. Par ailleurs le fait de déceler le biomarqueur X chez un patient sous-entend qu’on l’a recherché…, c’est à dire que la maladie en question était suspectée. Des chercheurs du Biodesign Institute, un centre d’innovation en médecine de l’Université d’Arizona (Etats-Unis), ont voulu aborder le diagnostic de manière différente : la question n’est plus « est-ce la maladie X ? » mais « quelle est la maladie ? ».

Et c’est le système immunitaire qui répond à la question : lui qui scrute en permanence notre organisme et gère l’élimination des malveillants, notamment grâce à la production d’anticorps.  Si une infection ou une tumeur survient, le système s’adapte et les anticorps qui permettent de la reconnaitre et de la détruire sont produits en plus grande quantité. Ainsi, à chaque instant notre sang comporte un nombre considérable d’anticorps différents. Comment traduire cette variété en termes d’information diagnostique ? La réponse est dans la micro-puce : une petite plaque de verre sur laquelle sont déposés 10 000 peptides différents, synthétisés en laboratoire, qui vont servir d’appât pour pêcher les anticorps du sang circulant. En effet les peptides, petits fragments de protéine, sont des structures naturellement reconnues par les anticorps. Lorsqu’une goutte de sang est déposée sur la micro-puce, les anticorps qu’elle contient vont potentiellement trouver peptide à leur pied et rester ainsi immobilisés sur la micro-puce. Une réaction chimique permet ensuite d’ « allumer » les points sur lesquels un anticorps s’est fixé, générant ainsi une image de 10 000 « pixels » allumés ou éteints, lue par un système informatisé. Cette image est un portrait du système immunitaire, suffisamment précis pour que des différences significatives apparaissent entre des systèmes immunitaires confrontés à des tumeurs différentes.

Pour mettre au point cet outil diagnostic, les chercheurs ont exposé les micro-puces à des séries de patients en renseignant leur pathologie, générant ainsi un portrait « type » pour chaque cancer ou type de cancer. Ils ont ensuite tenté de poser un diagnostic pour d’autres patients : dans plus de 95 % des cas, en moyenne, le système a permis de retrouver le bon diagnostic pour les patients. La méthode devrait bientôt gagner encore en nuances grâce à des micro-puces de 100 000 points. Elle présente aussi l’avantage de n’avoir besoin que d’un échantillon minime de sang, qui peut éventuellement être séché sur une feuille de buvard : avantage précieux qui permet d’envisager des diagnostics précoces dans certaines zones reculées du monde.

R.D.

Source :Stafford, P. et al ; Immunosignature system for diagnosis of cancer; PNAS; publié en ligne le 14 juillet 2014