Une énorme ressource de connaissances sur le cancer rendue publique

En rapprochant l'objectif de la médecine personnalisée, les scientifiques qui conçoivent des traitements anticancéreux et des essais cliniques ont désormais accès à une énorme ressource de connaissances sur le cancer, grâce à une collaboration entre l'industrie et le monde universitaire. Un rapport dans le numéro en ligne du 28 mars de La nature décrit comment l'encyclopédie de lignées cellulaires cancéreuses (CCLE) rassemble les données génomiques et les prédicteurs de la réponse aux médicaments pour 947 lignées cellulaires cancéreuses.
Le traitement ultime du cancer est celui qui fait correspondre le bon médicament à la bonne cible chez le bon patient. C'est l'objectif de la médecine personnalisée. Mais pour atteindre cet objectif, les concepteurs de traitement doivent connaître les altérations spécifiques du génome chez l'individu, leur sensibilité aux médicaments spécifiques, puis adapter les médicaments en conséquence.
Pour chaque lignée de cellules cancéreuses, le CCLE compile des informations sur l'expression des gènes, le nombre de copies chromosomiques et les données de séquençage massivement parallèles. Il contient également des profils pharmacologiques de 24 médicaments anticancéreux dans environ la moitié des lignées cellulaires.
Le CCLE est l'?uvre de chercheurs du Broad Institute, du Dana-Farber Cancer Institute, de la Harvard Medical School et des instituts de recherche biomédicale Novartis.
L'espoir est que le CCLE fournira une riche source d'informations pour aider les scientifiques à concevoir les essais cliniques pour tester ces médicaments.
L'Encyclopédie n'est en aucun cas terminée: les chercheurs affirment que le défi consiste maintenant à augmenter le nombre de composés testés sur les différentes lignées cellulaires.
Les chercheurs ont sélectionné 947 des quelque 1200 lignées de cellules cancéreuses disponibles dans le commerce pour refléter la diversité génomique des cancers humains.
Nicolas Stransky, biologiste computationnel du programme Cancer à Broad et co-auteur de la La nature papier, a déclaré à la presse:
"L’un des points forts du CCLE est le nombre de lignées cellulaires qu’il étudie."
"Nous pouvons nous concentrer sur les sous-types de cancers rares et disposer encore d’une puissance statistique suffisante pour les analyses", at-il ajouté.
Les lignées de cellules cancéreuses sont constituées en laboratoire de divers types de cellules cancéreuses, prélevées à l'origine sur de vraies tumeurs. Dans des conditions de laboratoire contrôlées, ils peuvent croître indéfiniment, garantissant un approvisionnement continu pour les expériences et les essais, sans devoir continuer à échantillonner les tissus des personnes.
Bien que cette quasi-immortalité soit un avantage lors de la répétition des expériences, cela peut être un inconvénient si, en raison de leur croissance en laboratoire, les cellules diffèrent trop des cellules tumorales qui se développent chez l'homme.
Mais, apparemment, à quelques exceptions près, les lignées cellulaires CCLE sont bien adaptées génétiquement aux sous-ensembles tumoraux primaires pour différents types de cancer.
Dans ce défi informatique considérable, les chercheurs ont adapté les algorithmes aux données biologiques afin de corréler plus de 50 000 caractéristiques moléculaires génétiques des lignées cellulaires.
Ils ont confirmé l'intérêt de cette approche en comparant leurs résultats à des altérations génétiques déjà connues pour prédire la sensibilité aux médicaments contre le cancer.
Et ils ont utilisé cet outil pour prédire les sensibilités aux médicaments dans les sous-types génétiques de cancers connus pour poser des problèmes pour certains traitements.
Par exemple, certains cancers ont des mutations dans le gène NRAS, ce qui déclenche des signaux importants pour la croissance tumorale. Certains cancers avec des mutations NRAS, tels que certains mélanomes, peuvent s'avérer vulnérables aux médicaments qui bloquent la MEK, une protéine également impliquée dans la signalisation.
En utilisant la "bible" CCLE, les chercheurs ont pu étudier environ 40 lignées de cellules cancéreuses avec cette mutation pour voir si elles pouvaient prédire la sensibilité aux médicaments qui inhibent la protéine MEK. Certains médicaments sont à l'étude dans le cadre d'essais.
A partir de leur analyse, ils ont pu voir que les lignées cellulaires très sensibles aux inhibiteurs de la MEK exprimaient le gène du récepteur aryl hydrocarboné (AHR). Cela suggère que des niveaux élevés de procréation assistée peuvent être une indication d'une sensibilité plus élevée aux inhibiteurs de la MEK.
Une étude plus approfondie a révélé que certaines de ces mêmes lignées cellulaires pourraient également dépendre de la procréation assistée et que, dans certains cas, les inhibiteurs de la MEK pourraient également intercepter certaines fonctions de la procréation assistée.
Cela illustre comment le CCLE peut aider les chercheurs à déterminer quelles tumeurs sont les plus susceptibles de réagir à des médicaments particuliers avant l'essai, ont déclaré les développeurs.
Cela permettrait aux participants d'être choisis en fonction de la façon dont ils sont susceptibles de réagir, en raison des caractéristiques génétiques et moléculaires de leurs cancers.
Le CCLE permet d’interroger non seulement les nouvelles thérapies ciblées, mais aussi les médicaments de chimiothérapie existants.
Il pourrait exister des moyens d’identifier les patients les plus susceptibles de bénéficier de la chimiothérapie conventionnelle, par opposition à ceux qui ne le seraient pas, ces derniers étant peut-être mieux lotis avec une alternative.
Dans un autre exemple, les scientifiques décrivent comment utiliser CCLE, ils ont également trouvé de nouveaux prédicteurs de sensibilité aux médicaments de chimiothérapie existants dans d'autres lignées cellulaires. Par exemple, des niveaux plus élevés d'expression de SLFN11 ont prédit la sensibilité aux inhibiteurs de topoisomérase.
Et une autre analyse suggère que le myélome multiple peut répondre aux inhibiteurs du récepteur de l'IGF1.
Des essais cliniques formels devraient être effectués pour confirmer si ces caractéristiques resteront vraies chez les patients, ont déclaré les chercheurs.
Le prochain lot d'informations à ajouter au CCLE comprendra un séquençage plus approfondi, des profils d'activité métabolique et des modifications épigénétiques.
La recherche pour produire le CCLE a été financée par une subvention des instituts de recherche biomédicale de Novartis, avec l'aide du National Cancer Institute, du Starr Cancer Consortium et du prix New Innovator du directeur des NIH.
Cliquez ici pour accéder au CCLE en ligne.
Dans le même numéro de La nature Il existe un article sur un catalogue similaire de connaissances sur les cellules cancéreuses, compilé par des scientifiques du Massachusetts General Hospital et du Sanger Institute.Cliquez ici pour voir notre rapport à ce sujet.
Écrit par Catharine Paddock PhD

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