Experience : Etude des gènes prédictifs des tumeurs du sein

Le développement d’une analyse génomique (étude des gênes) du cancer du sein est d’un grand intérêt en France puisqu’il est le plus fréquent et meurtrier chez la femme aujourd’hui. Une femme sur 8 est actuellement touchée par le cancer du sein et ce chiffre pourrait grimper à une sur 7 d'ici vingt ans.

Figure 1 : Affiche publicitaire de sensibilisation au cancer du sein

Objectif :

L’objectif principal pour les scientifiques repose sur l’identification des gènes dans chaque tumeur et permettre ainsi la carthographie de chaque tumeur du sein.
 Les travaux que nous nous proposons d’étudier ont été réalisés à partir d’échantillons tumoraux et se classe en deux catégories :

•  La définition de nouveaux gênes marqueurs responsables de l’apparition de 78 tumeurs du sein.

•   Et la définition de ces gènes utilisables comme marqueurs prédictifs d’évolution tumorale.

Présentation de l'experience

Dans un premier temps nous nous intéresserons aux différents types de tumeurs identifiés :
L’étude réalisée précédemment concernant la description des différences d’expression génique entre tissu tumoral mammaire invasif et tissus mammaire sains fut réalisé sur 6000 patientes atteinte d’une tumeur du sein. Celles-ci présentaient des caractéristiques similaires : moins de 55 ans,  une tumeur inférieur à 5cm et sans envahissement ganglionnaire.  Les puces ont permis d’évaluer l'expression de 70 gènes impliqués dans le cancer du sein, et dans le même temps ont aidé dans la définition de 78 tumeurs du sein. Ces gènes sont appelés « marqueurs prédictifs » puisque certains témoignent d’un bon pronostic ( pas de rechute de tumeur) ou d’un mauvais pronostic(rechute). 
 

La puce présenté ci-dessous, révèle d’une étude « des gènes prédictifs » relevés dans 78 tumeurs du sein.
 Sur chaque ligne de la puce a été déposé les 70 gènes à étudier. Ils ont été préalablement prélevés dans une banque de clonage. On a ensuite extrait un échantillon mammaire tumoral et un échantillon mammaire sain.  Ces deux cultures ont étés marqué par fluorescence (vert ou rouge) puis déposé sur les sondes, par hybridation.  La puce ci-dessous a été scannée et émet les signaux fluorescents caractérisant les différents niveaux d’expression des gènes dans la tumeur par rapport au tissu sain. Cette opération fut répétée pour l’ensemble des tumeurs étudiées.  
N.B : chacune des tumeurs étudiées est issues d’une patiente. Il s’agit en fait d’une étude de 78 patientes exprimant 78 tumeurs différentes.

Figure 1 : Puce à ADN représentant le profil dexpression de 70 gènes impliqués dans 78 tumeurs du seins

Observation

Chaque ligne caractérise une tumeur et chaque colonne un gène (nom situé en bas de puce).  La ligne solide représente le classement pronostique avec la plus grande exactitude, la ligne en pointillés, le classement avec la plus grande sensibilité. Au-dessus de la ligne, les patientes présentent un bon pronostic, en dessous, un mauvais pronostic. 
La puce expose une suite de marqueurs fluorescents vert, rouge, ou noir.   Le spot rouge démontre une intensité supérieur, soit une amplification ou duplication d’un gène dans une tumeur.  Tandis qu’un spot vert démontre l’absence d’un gène dans une tumeur précise.  Enfin le spot noir témoigne de données manquantes, c'est-à-dire les gènes exprimant un signal extrêmement faible ou pour lesquels on suspecte une hybridation non spécifique.  Ils ne sont pas significatifs dans l’étude du profil génique.  

Sur la partie droite, l’évolution des tumeurs des patientes est représentée : les rectangles blancs indiquent les patientes ayant développées des métastases à distance dans les 5 ans tandis que les rectangles noirs signifient les patientes sans rechute après 5 ans.

Interprétations :

Dans un premier temps en observant  l’émission des spots fluorescents, on peut remarquer que nombre d’entre eux émettent du noir.  Ainsi l’ensemble des gènes « prédictifs »  étudiés ne sont pas significatifs dans les 78 tumeurs.

Cependant une interprétation simplement visuelle ne peut être réalisé par les scientifique cette puce doit ensuite être analysé par des outils informatique qui définiront un ratio de l’intensité de l’émission de fluorescence rouge/ l’intensité de l’émission de fluorescence verte. Ce processus permettra une analyse génomique correcte et bien plus proche de la réalité.

Conclusion de l’expérience :

Le tableau concernant l’évolution des patientes démontrent la pertinence des gènes prédictifs. Puisque sur les 41femmes dotées d’un bon pronostic, seul 5 ont faillit au système. A l’inverse sur les 37 femmes représentant un mauvais pronostic, seul 10 femmes n’ont pas respecté le diagnostic, c'est à dire aucune rechute métastatique au-delà de 5ans. Ainsi la puce a réalisé un pronostic fiables avec une certaines marges d’erreur relative.

Cette étude fut ensuite confirmée par 295 femmes atteintes de tumeurs du sein, celle-ci ont montrées la pertinence des marqueurs prédictifs.  .

Des études statistiques ont démontré que cette méthode présente une prédiction bien plus fiable que les méthodes utilisées aujourd’hui. L’objectif désormais réside dans le développement des techniques d’analyses du génome, pour une fiabilité optimal.  Grâce aux puces à ADN, il sera bientôt possible de diminuer le nombre de patientes recevant une chimiothérapie, évitant ainsi à plusieurs patientes de recevoir des traitements éprouvants et inutiles.