Une équipe de chercheurs allemands et danois a utilisé les données de malades du cancer de la prostate pour développer un modèle informatique qui pourrait prévoir l’évolution de cette pathologie. Elle a également découvert l’enzyme qui semble déclencher certaines des premières mutations du cancer de la prostate, révèlent les résultats de son étude* publiés le 11 décembre 2018 dans la revue Cancer Cell.
Des data pour stratifier le risque du cancer de la prostate
C’est le cancer le plus fréquent chez l’homme. En France, pas moins de 54 000 nouveaux cas sont diagnostiqués chaque année. L’un des principaux défis consiste à différencier les cas agressifs des autres. Si on dénombre environ 9 000 décès par an, de nombreux cas sont d’évolution lente et ne nécessitent pas forcément de traitement. Être capable de prédire l’évolution de la tumeur s’avère important puisque la prise en charge peut aller de la surveillance active à la prostatectomie totale en passant par la radiothérapie et l’hormonothérapie. Ces traitements peuvent entraîner des effets secondaires handicapants, tels qu’une chute de la libido ou des troubles de l’érection.
Une équipe internationale de chercheurs a donc décidé de développer un modèle informatique qui permettrait de repérer les toutes premières mutations génétiques du cancer de la prostate. Identifier ces changements somatiques précoces peut en effet aider les médecins à prédire l’évolution de la tumeur et donc à stratifier le risque.
Ces chercheurs issus de la faculté de la santé et des sciences médicales de l’Université de Copenhague et du Rigshospitalet, du Centre allemand de recherche sur le cancer (DKFZ) et du Laboratoire européen de biologie moléculaire (EMBL) de Heidelberg, ont recueilli des données concernant 300 hommes dont l’intégralité du génome du cancer avait été séquencée afin de caractériser toutes les mutations présentes dans la tumeur.
Sur la base de cet ensemble de données, ils ont développé un modèle informatique pour prédire l’évolution du cancer de la prostate chez un patient donné. Ils ont inclus des patients ayant eu un diagnostic précoce, soit autour de 55 ans.
« Le cancer de la prostate se développe sur plusieurs années. Nous sommes donc particulièrement intéressés par le groupe de patients où le cancer est détecté à un jeune âge car cela nous permet d’analyser la tumeur à un stade précoce, explique le Dr Clarissa Gerhauser, l’un des auteurs des travaux. C’est un élément important car nous obtenons ainsi une image plus claire des premières mutations et des altérations de la tumeur afin de déterminer le facteur déclencheur. »
Prédire la prochaine mutation
Concrètement, « si nous avons un patient présentant un ensemble particulier de mutations, nous pouvons utiliser le modèle pour prédire la prochaine mutation la plus probable que le patient va subir à un moment donné – et son incidence sur la situation clinique du patient, ont indiqué les auteurs de l’étude, précise-t-elle. À titre d’illustration, nous pouvons prédire avec une certaine probabilité que si vous êtes porteur de la mutation A, vous êtes susceptible d’obtenir la mutation B avant d’obtenir C. Nous pouvons également prédire si la mutation suivante modifiera vraisemblablement l’évolution clinique de la maladie. »
Pour identifier l’ordre temporel des événements dans cette cohorte, les chercheurs ont développé PRESCIENT (prévision des modifications séquentielles de l’évolution des tumeurs naissantes), un modèle de réseau conditionnel basé sur les probabilités pour prédire la séquence temporelle des événements somatiques dans le cancer de la prostate et ses résultats cliniques associés.
Ce modèle statistique utilise des marqueurs moléculaires pour prédire la prochaine modification somatique la plus probable et le changement associé dans la survie sans événement. Les résultats de cette étude ont été publiés le 11 décembre 2018 dans la revue Cancer Cell.
Résultats : vers un nouveau biomarqueur
- Le modèle informatique a permis d’identifier 4 sous-groupes moléculaires, y compris un sous-groupe particulièrement agressif.
- Les chercheurs ont découvert un mécanisme de mutation impliquant une enzyme appelée APOBEC pouvant déclencher certaines des toutes premières mutations du cancer de la prostate.
- L’analyse des data a également conduit à la découverte d’un nouvel oncogène qui serait associé à un cancer de la prostate à division très rapide et très agressif.
Cet oncogène pourrait être un nouveau biomarqueur potentiel permettant de détecter si un patient est atteint d’un cancer agressif de la prostate.
Ce test a été validé sur une cohorte de 12 000 autres patients présentant le même type de cancer.
Quant à l’enzyme APOBEC, elle pourrait être à l’origine de deux mutations. « Vingt ans plus tard, vous aurez peut-être 10 à 20 mutations », indique le Dr Clarissa Gerhauser.
Élargir la base de données à des milliers de patients
Jusqu’à présent, le jeu de données ne comprenait qu’environ 300 patients mais les chercheurs espèrent collecter des données sur plusieurs milliers de patients dans les années à venir.
« Plus le modèle recueillera de données, meilleure sera notre modélisation informatique », note Joachim Weischenfeldt, l’un des auteurs de ces travaux. En attendant, ce modèle est mis en œuvre dans une clinique en Allemagne. D’ici deux à trois ans, il devrait être pleinement intégré dans le processus clinique et plus tard dans des hôpitaux d’autres pays, tels que le Danemark.