Biopsie liquide 1

 
“Un test, c’est quand on vous fait faire des petits dessins pour voir si vous n’êtes pas fou.”Emile Ajar

"Les prédictions pour la semaine qui vient. Poisson : vendredi est votre jour. Taureau évitez les voyages en Espagne. Cancer : faites un dépistage. Balance : essayez de perdre du poids." Philippe Geluc


“Chercher n'est pas une chose et trouver une autre, mais le gain de la recherche, c'est la recherche même.” Saint Grégoire de Nysse


Radfar P, Ding L, de la Fuente LR, Aboulkheyr H, Gallego-Ortega D, Warkiani ME. Rapid metabolomic screening of cancer cells via high-throughput static droplet microfluidics. Biosens Bioelectron. 2023 Mar 1;223:114966. doi: 10.1016/j.bios.2022.114966. Epub 2022 Dec 16. PMID: 36580816.
Dépistage métabolomique rapide des cellules cancéreuses par microfluidique à gouttelettes statiques à haut débit
 
L'isolement efficace et l'analyse approfondie des cellules tumorales circulantes (CTC) sont grandement nécessaires dans le diagnostic, le pronostic et le suivi de la réponse thérapeutique des patients cancéreux , mais n'ont pas été complètement satisfaits par les approches conventionnelles.

La rareté des CTC et le manque de biomarqueurs fiables pour les distinguer des cellules sanguines périphériques sont restés des défis majeurs pour leur mise en œuvre clinique.


Ici, nous avons développé une microfluidique de gouttelettes statiques à haut débit (SDM) avec 38 400 chambres, capable d'isoler et de classer le nombre de CTC métaboliquement actifs dans le sang périphérique à une résolution de cellule unique.

En raison de la capacité de miniaturisation et de compartimentation de notre appareil, nous avons d'abord démontré la capacité de mesurer avec précision la production de lactate de différents types de cellules cancéreuses à l'intérieur de gouttelettes de 125 pL à une résolution unicellulaire.
 
De plus, nous avons comparé l' activité métabolomique des leucocytes de donneurs sains à des cellules cancéreuses et montré la capacité de les différencier.
 
Pour prouver davantage la pertinence clinique, nous avons dopé des lignées de cellules cancéreuses dans du sang humain sain et montré la possibilité de détecter les cellules cancéreuses à partir de leucocytes.
 
Enfin, nous avons testé le workflow sur 8 modèles précliniques de souris mammaires dontmodèles syngéniques 67NR (non métastatiques) et 4T1.2 (métastatiques) avec cancer du sein triple négatif (TNBC) ainsi que des souris transgéniques (MMTV-PyMT de 12 semaines).


Dépistage métabolomique des cellules cancéreuses via la microfluidique statique des gouttelettes (SDM) A) Flux de travail global de l'enrichissement, de l'isolement et de la détection des cellules tumorales circulantes (CTC) via la surveillance de l'activité métabolique des cellules. B) Image microscopique du dispositif SDM rempli de colorant alimentaire bleu . L'image en gros plan montre l'architecture et les principales caractéristiques du dispositif PDMS. C) Principe de fonctionnement du dispositif SDM en trois étapes simples de i) injection d'échantillon, ii) formation de gouttelettes et iii) criblage métabolomique via des colorants sensibles au pH.

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Validation préclinique via la détection de cellules cancéreuses circulantes dans le sang de modèles murins. A) Le flux de travail utilisé pour la manipulation et le traitement des modèles de souris de 67NR (modèle syngénique non métastatique), 4T1.2 (modèle syngénique métastatique) et MMTV-PyMT (modèle transgénique). B) Dépistage métabolomique d'échantillons enrichis en CTC provenant de 8 souris différentes.

 
Les résultats ont montré la capacité de distinguer avec précision les CTC métaboliquement actifs du sang à l'aide du dispositif SDM proposé. Le flux de travail est simple et robuste, ce qui peut éliminer le besoin d'équipement spécialisé et d'expertise requis pour l'analyse unicellulaire des CTC et faciliter le dépistage métabolique sur place des cellules cancéreuses.
 
 
"La détection du cancer pourrait bien devenir plus facile à l'avenir. Une équipe australiennevient de mettre au point un appareil capable de repérer les cellules tumorales dans le sang.Un geste bien moins lourd que la biopsie, consistant à prélever un morceau de la tumeurpour l'analyser, qui reste pour l'instant la procédure classique. Une avancée décrite dans larevue Biosensors and Bioelectronics "
Lorsqu'un cancer se développe, certaines cellules cancéreuses peuvent se détacher destumeurs solides et infiltrer la circulation sanguine. Elles peuvent alors s'installer ailleursdans le corps pour former une métastase. "

Ce sont les cellules tumorales circulantes (CTC).Des cellules tumorales vont également mourir, se désagréger et libérer dans le sang desfragments de leur matériel génétique, de l’ADN tumoral circulant (ADNtc). Les cellulescancéreuses peuvent aussi libérer des exosomes, contenant du matériel génétique et desprotéines. ADNtc, CTC et exosomes sont des marqueurs de la présence de cellules cancéreuses aujourd’hui détectables par une simple prise de sang ou « biopsie liquide »"explique l' Institut national du cancer (INCa)

"Or, il reste difficile d'utiliser les cellules tumoralescirculantes en routine clinique. Elles sont en effet rares, il faut donc une grande sensibilitédes appareils pour les détecter, mais aussi très hétérogènes, ce qui demande de bien réussir àles différencier. Jusqu'à présent, aucun marqueur universel n'avait été trouvé pour ces cellules."

" On sait des cellules cancéreuses qu'elles consomment plus de glucose que les autres cellulesde l'organisme. Par ailleurs, elles produisent une quantité importante de lactate, un produitissu de la dégradation du glucose. Justement, l'appareil mis au point en Australie est capablede détecter la quantité de lactate dans les cellules, grâce à des colorants fluorescents. Lorsquele PH du milieu est acide, sous l'action des lactates, les colorants s'activent. En tout, lamachine comprend " 38400 compartiments destinés à isoler, classer et compter les cellulestumorales  explique l'étude. Pour réussir à différencier les différentes cellules tumorales,l'équipe a comparé l'activité des leucocytes (les globules blancs) de donneurs sains à ceux decellules cancéreuses d'un point de vue métabolomique. C'est-à-dire que l'ensemble desmétabolites (sucres, acides aminés, acides gras, polyphénols, etc) présents dans la cellule ontété comparés afin de bien parvenir à les différencier. Une analyse moléculaire et génétiquepermet ensuite d'établir un diagnostic complet du patient.
 
Cet appareil, baptisé le Static Droplet Microfluidic, reste pour le moment en projet avant depouvoir être utilisé dans les hôpitaux. L'équipe australienne vient de demander une demandede brevet. Il pourrait, à terme, permettre de détecter l'apparition du cancer plus facilement,mais aussi de surveiller l'apparition de métastases.
 
 
Recderche sur les cellules tumorales circulantes
Document Institut National du Cancer


Rapport sur les cellules tumorales circulantes 2019
 
Le terme de biopsie liquide a été inventée et publiée pour la première fois en 2010 par des chercheurs du CHU de Montpellier, le Dr Catherine Alix Panabières et le Pr Pantel (Pantel & Alix-Panabières Trends Mol Med 2010).

Initialement, il se définit comme un test sanguin non invasif (par une simple prise de sang) extrêmement sensible pour la détection des CTCs (1 CTC pour 7,5 ml de sang) réalisable en temps réel et de manière répétée au cours du traitement et du suivi des patients. La biopsie liquide au sens large du terme a donc l’ambition de refléter fidèlement la progression tumorale en temps réel, d’identifier les sous populations les plus agressives tellesles cellules initiatrices de métastases et guider finalement les cliniciens dans le choix de thérapies systémiques ciblées et  initier ainsi une médecine personnalisée pour tous les patients ayant un cancer solide


REVENIR à la SOURCE ....toujours !!!

Première mondiale au CHU de Montpellier 

Démonstration de l’utilité clinique des cellules tumorales circulantes dans le cancer du sein Selon l'Institut national du cancer (INCa), on estime à 382 000 le nombre de nouveaux cas de cancer pour l'année 2018 en France métropolitaine. Depuis 30 ans, le nombre global de nouveaux cas de cancer en France augmente chaque année. Sans compter que beaucoup de cancers évoluent en formant d’autres tumeurs à différents endroits du corps (métastases).

Le Dr Catherine Alix-Panabières, directrice du Laboratoire Cellules Circulantes Rares Humaines (LCCRH) au CHU de Montpellier, travaille depuis plus de 20 ans sur la thématique es cellules tumorales circulantes (CTC). Grâce à ses travaux reconnus par ses pairs dans lemonde entier, le CHU de Montpellier est devenu expert international dans cette thématique clé en Cancérologie.

Etudier ces cellules qui « transportent » le cancer donnent énormément d’indications sur la possible évolution de la maladie et les meilleurs traitements à adopter. Depuis peu, leur utilité a été démontrée dans la prise en charge des cancers du sein, une première mondiale qui redonne espoir a beaucoup de malades. En effet, le cancer du sein est le cancer le plus fréquent chez la femme, avec 58 000 nouveaux cas chaque année en France. 1 femme sur 8 sera un jour concernée. Il est aussi la 1ère cause de mortalité par cancer chez les femmes entre 35 et 65 ans.
 
https://www.chu-montpellier.fr/fileadmin/medias/Publications/Presse/2020/Communique-de-presse---cancer-CTC-mars-21.pdf

L'article fondateur : Pantel K, Alix-Panabières C. Circulating tumour cells in cancer patients: challenges and perspectives. Trends Mol Med. 2010 Sep;16(9):398-406. doi: 10.1016/j.molmed.2010.07.001. Epub 2010 Jul 29. PMID: 20667783.

https://www.cell.com/trends/molecular-medicine/fulltext/S1471-4914

Article libre d'accès
 
La biopsie liquide, car c'est de cela qu'il s'agit, fait la une régulièrement avec raison car diagostiquer un cancer par une simple prise de sang serait extraordinaire, réalité imminente en France annoncée, prescription "encadrée" 

Prenons l'exemple de la recherche d'un cancer en cas de MTEV sans facteur déclenchant. 

Des milliers et des milliers d'exmens paracliniques sont réalisés pour seulement 5 à 7% de cancers retrouvés. ne parlons pas du côut il est astronomique alors qu'une simple prise de sang demain changer la donne à la condition express que son côut soit raisonnable et que la fiabilité soit excellente
 
Le coût actuel aux USA de la biopsie liquide entre 1000 et 5000 $

Sur PUBMED on retrouve 8904 articles sur la biopsie liquide pour la détection du cancer.


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Types de biopsies liquides. La biopsie liquide est le plus souvent obtenue par prélèvement sanguin, mais peut également être dérivée de l'urine, du LCR, du liquide d'ascite et du liquide pleural. Le cfDNA/ctDNA, les CTC, l'ARN et les vésicules extracellulaires peuvent être isolés de ces fluides. L'expression des protéines et les schémas de méthylation peuvent également être évalués avec une biopsie liquide. Les cases représentent des exemples de fluides biopsiés et les cercles représentent des exemples de matériaux isolés/évalués. B Applications cliniques des biopsies liquides. Les biopsies liquides (cfDNA/ctDNA et CTC) ont été utilisées à diverses fins, comme indiqué. CExemples de types de biopsies liquides, de matériel isolé/analysé et d'applications cliniques. La biopsie liquide est le plus souvent obtenue par prélèvement sanguin, mais peut également être dérivée d'une variété d'autres fluides. Le cfDNA/ctDNA et les CTC sont les matériaux les plus couramment isolés et analysés. cfDNA : ADN acellulaire, ctDNA : ADN tumoral circulant, CTC : cellules tumorales circulantes
 
Il existe de multiples orientations futures potentielles qui émergent pour les biopsies liquides. Ils comprennent l'utilisation de fluides alternatifs (LCR, ascite, épanchements, urine, etc.) et l'exploration d'analytes supplémentaires tels que l'ARN tumoral circulant, le micro-ARN acellulaire et les exosomes. La détection précoce du cancer à un stade où il est curable est également un domaine de recherche vigoureux et potentiellement transformateur. Ainsi, la biopsie liquide est un outil puissant et polyvalent pour aider à améliorer la gestion et les résultats en oncologie.

Li W, Liu JB, Hou LK, Yu F, Zhang J, Wu W, Tang XM, Sun F, Lu HM, Deng J, Bai J, Li J, Wu CY, Lin QL, Lv ZW, Wang GR, Jiang GX, Ma YS, Fu D. Liquid biopsy in lung cancer: significance in diagnostics, prediction, and treatment monitoring. Mol Cancer. 2022 Jan 20;21(1):25. doi: 10.1186/s12943-022-01505-z. PMID: 35057806; PMCID: PMC8772097
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8772097
Article libre d'accés
 
 Oncology Liquid Biopsy (LBx) Market Report 2022 - 2027

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Comparaison de la biopsie tissulaire traditionnelle et de la biopsie liquide. Le schéma illustre les avantages que les biopsies liquides ont acquis par rapport aux méthodes chirurgicales invasives traditionnelles au cours de la dernière décennie. Montré ici sont des méthodes d'extraction d'un échantillon de test qui comprend généralement un petit fragment de tissu en cas de biopsies tissulaires et de sang dans les LB. Les analytes qui sont isolés et surveillés dans les LB comprennent l'ADNct, les CTC et les véhicules électriques tumoraux

https://molecular-cancer.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12943-022-01543-7/figures/1
 
Une série d'articles sur la biopsie liquide
https://pubs.rsc.org/en/journals/articlecollectionlanding?sercode=lc&themeid=644238b1-77e2-4141-822e-89570d8d6033

"Une biopsie liquide est un test sanguin qui détecte les tumeurs cancéreuses . Au fur et à mesure qu'une tumeur se développe, des morceaux peuvent se détacher et circuler dans votre circulation sanguine. Une biopsie liquide peut identifier ces morceaux. Les biopsies liquides peuvent détecter :
Cellules tumorales circulantes (CTC) : Une CTC est une cellule cancéreuse de la tumeur qui se déplace dans votre circulation sanguine.
ADN tumoral circulant (ctDNA) : le ctDNA est un fragment d'ADN de la cellule tumorale circulant dans votre sang. L'ADN contient le code génétique, ou les instructions, qui contrôlent le comportement d'une cellule."
https://my.clevelandclinic.org/health/diagnostics/23992-liquid-biopsy