Une nouvelle technologie de test sanguin d’IA peut identifier les cancers du poumon avec une grande précision
ANI |
Mis à jour: 22 août 2021 22:03 IST
Maryland [US], 22 août (ANI) : Une nouvelle technologie de test sanguin d’intelligence artificielle développée par des chercheurs du Johns Hopkins Kimmel Cancer Center a détecté plus de 90 % des cancers du poumon dans des échantillons de près de 800 personnes atteintes ou non de cancer.
L’approche de test, appelée DELFI (évaluation de l’ADN des fragments pour l’interception précoce), détecte des modèles uniques dans la fragmentation de l’ADN libéré par les cellules cancéreuses circulant dans le sang. En appliquant cette technologie à des échantillons de sang prélevés sur 796 personnes au Danemark, aux Pays-Bas et aux États-Unis, les chercheurs ont découvert que l’approche DELFI distinguait avec précision les patients avec et sans cancer du poumon. Ces résultats seront publiés dans le numéro d’août de la revue Nature Communications.
En combinant le test avec l’analyse des facteurs de risque cliniques, un biomarqueur protéique, et suivi d’une imagerie par tomodensitométrie, DELFI a permis de détecter 94 % des patients atteints de cancer à tous les stades et sous-types. Cela comprenait 91 pour cent des patients atteints de cancers de stade I/II plus précoces ou moins invasifs et 96 pour cent des patients atteints de cancers de stade III/IV plus avancés.
Le cancer du poumon est la cause la plus fréquente de décès par cancer, faisant près de 2 millions de morts dans le monde chaque année. Cependant, moins de 6% des Américains à risque de cancer du poumon subissent un dépistage par tomodensitométrie à faible dose recommandé, malgré les projections selon lesquelles des dizaines de milliers de décès pourraient être évités, et encore moins sont dépistés dans le monde, explique l’auteur principal de l’étude Victor E. Velculescu. , MD, PhD, professeur d’oncologie et codirecteur du programme de génétique et d’épigénétique du cancer au Johns Hopkins Kimmel Cancer Center.
Cela est dû à diverses raisons, notamment les inquiétudes concernant les dommages potentiels liés à l’enquête sur les résultats d’imagerie faussement positifs, l’exposition aux rayonnements ou les inquiétudes concernant les complications des procédures invasives.
« Il est clair qu’il existe un besoin clinique urgent et non satisfait pour le développement d’approches alternatives non invasives pour améliorer le dépistage du cancer chez les personnes à haut risque et, en fin de compte, la population en général », déclare l’auteur principal Dimitrios Mathios, chercheur postdoctoral au Centre de cancérologie Johns Hopkins Kimmel. « Nous pensons qu’un test sanguin, ou » biopsie liquide « , pour le cancer du poumon pourrait être un bon moyen d’améliorer les efforts de dépistage car il serait facile à faire, largement accessible et rentable. »
La technologie DELFI utilise un test sanguin pour mesurer indirectement la façon dont l’ADN est emballé à l’intérieur du noyau d’une cellule en étudiant la taille et la quantité d’ADN acellulaire présent dans la circulation à partir de différentes régions du génome. Les cellules saines emballent l’ADN comme une valise bien organisée, dans laquelle différentes régions du génome sont soigneusement placées dans divers compartiments.
Les noyaux des cellules cancéreuses, en revanche, sont comme des valises plus désorganisées, avec des éléments de tout le génome jetés au hasard. Lorsque les cellules cancéreuses meurent, elles libèrent de l’ADN de manière chaotique dans la circulation sanguine. DELFI aide à identifier la présence d’un cancer à l’aide de l’apprentissage automatique, un type d’intelligence artificielle, pour examiner des millions de fragments d’ADN sans cellules à la recherche de schémas anormaux, notamment la taille et la quantité d’ADN dans différentes régions génomiques.
Cette approche fournit une vue de l’ADN acellulaire appelé « fragmentome ». L’approche DELFI ne nécessite qu’un séquençage à faible couverture du génome, ce qui permet à cette technologie d’être rentable dans un cadre de dépistage, selon les chercheurs.
Pour l’étude, des chercheurs de Johns Hopkins, travaillant avec des chercheurs au Danemark et aux Pays-Bas, ont d’abord effectué le séquençage du génome de l’ADN acellulaire dans des échantillons de sang de 365 personnes participant à une étude danoise de sept ans appelée LUCAS. La majorité des participants présentaient un risque élevé de cancer du poumon et présentaient des symptômes liés au tabagisme tels que la toux ou des difficultés respiratoires.
L’approche DELFI a révélé que les patients dont on a déterminé par la suite qu’ils avaient un cancer présentaient une grande variation dans leurs profils de fragmentome, tandis que les patients dont on a découvert qu’ils n’avaient pas de cancer avaient des profils de fragmentome cohérents. Par la suite, les chercheurs ont validé la technologie DELFI en utilisant une population différente de 385 personnes sans cancer et de 46 personnes atteintes de cancer. Dans l’ensemble, l’approche a détecté plus de 90 pour cent des patients atteints de cancer du poumon, y compris ceux aux stades précoces et avancés, et avec différents sous-types.
« Les modèles de fragmentation de l’ADN fournissent une empreinte remarquable pour la détection précoce du cancer qui, selon nous, pourrait être la base d’un test de biopsie liquide largement disponible pour les patients atteints de cancer du poumon », déclare l’auteur Rob Scharpf, PhD, professeur agrégé d’oncologie au Johns Hopkins Kimmel Centre de cancérologie.
Un essai clinique national unique en son genre appelé DELFI-L101, parrainé par l’entreprise dérivée de l’Université Johns Hopkins Delfi Diagnostics, évalue un test basé sur la technologie DELFI chez 1 700 participants aux États-Unis, y compris des participants en bonne santé, des personnes atteintes de les cancers du poumon et les personnes atteintes d’autres cancers. Le groupe souhaite approfondir l’étude du DELFI dans d’autres types de cancers.
Parmi les autres scientifiques qui ont contribué aux travaux figurent Stephen Cristiano, Jamie E. Medina, Jillian Phallen, Daniel Bruhm, Noushin Niknafs, Leonardo Ferreira, Vilmos Adleff, Jia Yuee Ciao, Alessandro Leal, Michael Noe, James White, Adith S. Arun, Carolyn Hruban, Akshaya V. Annapragada, Patrick M. Forde, Valsamo Anagnostou et Julie R. Brahmer de Johns Hopkins.
Les autres auteurs provenaient de l’hôpital Herlev et Gentofte et de l’hôpital Bispebjerg à Copenhague ; Hôpital universitaire d’Aarhus à Aarhus, Danemark ; Hôpital régional de Herning à Herning, Danemark ; l’Institut néerlandais du cancer à Amsterdam ; Delfi Diagnostics ; et l’hôpital Hvidovre à Hvidovre, au Danemark. (ANI)