Méthode ISET de Diagnostic Prénatal sans risque de fausse-couche

Histoire, partie 2
Note: je reprend l’écriture des blogs. Je dois dire que, depuis novembre, mon état de peine était tel que je n’arrivais pas à écrire. Quand on se bat contre des injustices, quand on prend des coups, on se replie pour resister. Recemment, j’ai trouvé cette pensée, qui m’aide: la force de ceux qui ont un coeur n’est pas comparable à celle de ceux qui n’en ont pas. Le réseau de ceux qui ont un coeur ne lâche pas, car il n’est attaché à aucun intérêt matériel, il est tissé sur l’amour des autres, qui est la plus grande force au monde.
Voici donc la partie 2 de l’histoire:

Je crois qu’il ne faut pas avoir peur de regarder nos horizons, ni de l’ »eugénisme médical », sous prétexte que cela rappelle l’ »eugénisme d’état » de triste mémoire. Comme le mentionne Bernard Debré2, « il suffit d’aimer l’homme, de respecter son choix et de le sauver encore et toujours. Ni plus ni moins ». Si l’humanité est capable d’implémenter les règles éthiques de respect de l’homme et de sa dignité, alors « rien n’est à craindre » et, pour la première fois dans son histoire, elle aura la possibilité, et un moyen facile, d’améliorer ses gènes.

Dans la pratique, toutefois, plusieurs problèmes techniques s’opposaient à la réalisation de ce rêve : 1) les cellules fœtales circulantes sont rarissimes, de l’ordre de une mélangée à 10 millions de globules blancs et 5 milliards de globules rouges par millilitre de sang, 2) elles sont de quatre types différents : lymphoïdes, myeloïdes, érythroïdes et épithéliales (trophoblastiques) et seulement les érythroïdes et épithéliales constituent la bonne cible pour le diagnostic prénatal car elles sont éliminées à l’accouchement, et 3) ces cellules fœtales doivent être isolées sans être mélangées à aucune cellule maternelle, car le génome de la mère peut fausser l’analyse diagnostique réalisée sur le génome des cellules fœtales.

Après plus de 20 ans de recherches acharnées et infructueuses, à la fin du siècle dernier le scepticisme était la règle dans ce domaine. « Les cellules fœtales circulantes ? c’est le monstre de Loch Ness : tout le monde en parle, personne les a vues » entendait-on dans les congrès de génétique médicale.

Dans l’étude américaine, les chercheurs avaient développé des anticorps dirigés contre des antigènes des cellules érythroïdes et espéraient pouvoir ainsi isoler les cellules érythroides fœtales. De façon décevante, ces anticorps isolaient des cellules érythoides maternelles et laissaient échapper une bonne partie des rarissimes fœtales. Pour identifier les cellules fœtales effectivement isolées, les chercheurs avaient limité leur étude à des femmes enceintes de fœtus masculins ; dans ce cas le génome fœtal porte le chromosome Y, absent dans les cellules maternelles et identifiable par la méthode FISH (Fluorescence In Situ Hybridization). Les résultats furent publiés à la fin de 2002 dans la revue spécialisée Prenatal Diagnosis ; 1292 femmes enceintes d’un fœtus masculin avaient été testées : au moins une cellule fœtale avait été identifiée dans seulement 41% de ces mères avec un taux de faux positif de détection de sexe fœtal de 11%. Le travail montra la faillite de la méthode américaine et induit plusieurs équipes à délaisser le sujet, considéré comme « impossible ».

Méthode ISET de Diagnostic Prénatal sans risque de fausse-couche

Histoire, partie 1

Le prestigieux National Institute of Child Health américain avait financé à la hauteur de plusieurs dizaines de millions de dollars une étude multicentrique (9 centres académiques) quinquennale pour valider une nouvelle méthode de Diagnostic Prénatal Non Invasif, c’est-à-dire sans risque de fausse-couche : un effort à la hauteur du défi. Les Etats-Unis voulaient ainsi être le premier Pays au monde à avoir franchi une étape clé du progrès de la médecine moderne : la possibilité d’effectuer un diagnostic anténatal de maladie génétique fiable et dépourvu de tout risque pour l’enfant à naître.

Le séquençage du génome humain et les grandes avancées de la génétique moléculaire ont permis d’identifier un nombre croissant de maladies génétiques, environ 5000 à l’heure actuelle. Pour une trentaine d’entre elles, un diagnostic prénatal est possible par prélèvement des cellules fœtales du liquide amniotique ou des villosités choriales suivi de l’analyse moléculaire de leur génome. Malheureusement, l’acte invasif pour obtenir les cellules fœtales n’est pas sans risque, pouvant déclencher une fausse-couche dans 1 à 3% des cas.

S’il est vrai qu’aujourd’hui on dépiste et on évite la survie de fœtus anormaux, c’est au prix du sacrifice d’un nombre important de fœtus sains. Sur 36 000 amniocentèses, cela fait, au minimum, 360 fœtus sacrifiés par an. Après la légalisation de l’IVG et la reconnaissance du droit de la mère à décider de la naissance de son enfant, ce taux semble être accepté comme un « mal mineur », sauf que, -- et la différence est de taille -, ces parents des 360 fœtus ne veulent pas le perdre, leur bébé ! Quant à ceux qui considèrent le fœtus comme un être humain à part entière, ils ne voient pas de progrès depuis l’époque romaine, il y a plus de 2000 ans, quand les nouveau-nés malformés étaient précipités de la Rupe Tarpea.

Un rêve a donc envahi les chercheurs quand, il y a environ 40 ans, il est apparu que des rarissimes cellules fœtales franchissent la barrière placentaire et circulent dans le sang maternel. Ces cellules contiennent le génome fœtal et pourraient permettre de dépister les maladies génétiques. Ce serait là une avancée spectaculaire et probablement le début d’une vraie révolution car la diffusion des progrès diagnostiques est beaucoup plus rapide, au niveau planétaire, quand il s’agit de tests sur simple prise de sang. Après les conquêtes historiques de la dissociation entre sexualité et procréation et entre conception et procréation1, nous aurions enfin celle, fondamentale, entre le choix de garder ou non notre propre enfant dont la souffrance est inscrite dans les gènes et le risque de le perdre alors qu’il n’est pas malade.

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Les Cellules Fœtales Circulantes (CFC)

Nous avons eu beaucoup de chance avec nos recherches. En effet, depuis 20 ans les chercheurs essayaient d’isoler du sang d’autres cellules rares, les Cellules Fœtales Circulantes (CFC). Ces cellules contiennent le génome du fœtus et pour cela pourraient être utilisées pour savoir si le fœtus a ou non une maladie génétique sans faire recours à l’amniocentèse ou à la biopsie des villosités choriales. Ces deux méthodes permettent de faire un diagnostique prénatal fiable mais elles sont associées à un risque de fausse couche 0,8 à 3% des cas. Le diagnostic génétique par analyse des CFC serait bien évidemment sans aucun risque pour la mère. Toutefois, les CFC sont de 4 types différents et très rares, de l’ordre de une par ml. Seulement deux types sont utiles pour le diagnostic prénatal car elles disparaissent du sang après l’accouchement. Parmi ces deux types, il y a les cellules fœtales trophoblastiques, dérivées du placenta. Eh bien, nous avons démontré en 2002, avec ma collaboratrice Giovanna Vona, que la méthode ISET arrive à isoler également ces cellules trophoblastiques circulantes. Nous avons publié nos résultats en 2002 dans un journal important (American Journal of Pathology, 160 :51-58, 2002). ISET signifie donc Isolation by Size of Epithelial Tumor/Trophoblastic cells. Dans ce travail, nous avons montré que nous pouvons non seulement isoler les CFC trophoblastiques, mais également démontrer leur nature foetale. En effet, nous avons utilisé un microscope à laser pour extraire les cellules du filtre une à une. De cette façon nous avons entrepris d’analyser l’ADN de cellules uniques. Une seule cellule peut être soit fœtale, soit maternelle, mais pas les deux. Je veux dire que en analysant des cellules individuelles, nous avons évité que l’ADN de la cellule de la mère masque celui du fœtus. Nous avons travaillé beaucoup et mis au point une méthode très pointue pour savoir si l’ADN d’une seule cellule appartient au fœtus. Une fois que nous sommes sûrs que la cellule que nous sommes en train d’analyser est fœtale, nous poursuivons l’analyse pour savoir si son génome est muté. Ce travail a ouvert la voie à un vrai diagnostic prénatal des maladies génétiques fiable et sans risque de fausse couche. Dans l’image de la CFC, vous voyez la CFC au centre, les pores du filtre qui a servi pour isoler la CFC (les zones rondes et grises) et, en bas à gauche, un globule blanc, beaucoup plus petit qui est resté sur le filtre.

Les Cellules Tumorales Circulantes (CTC)

Ayant acquis beaucoup d’expérience et animée par la volonté de faire avancer la recherche pour aider les patients, je suis devenue responsable d’une équipe de recherche.
En 1997, nous savions déjà que les patients avec cancer ne meurent pas à cause de leur cancer, qui peut être enlevé chirurgicalement, mais à cause des métastases, ces tumeurs qui se développent dans d’autres organes par rapport à l’organe où le premier cancer (tumeur primitive) se développe.
Quand les métastases se sont formées, il devient très difficile de guérir le patient.
Nous savions également que les métastases se développent parce que des cellules tumorales qui forment la tumeur primitive s’échappent dans le sang, circulent, arrivent dans l’organe à distance, prolifèrent et créent la métastase. Au début de ce processus, les cellules tumorales dans le sang (cellules tumorales circulantes ou circulating tumor cells = CTC) sont très rares, de l’ordre de une à dix par millilitre de sang. Puisque dans un ml de sang il y a environ 10 millions de globules blancs et 5 milliards de globules rouges, il fallait trouver les rares CTC au milieu de tout ça. Seulement quelque groupe de recherche au monde travaille sur ce sujet, le but très important étant de trouver ces cellules rares, d’être bien sûrs que on détecte des cellules tumorales pour savoir que le processus pour la formation de métastases a commencé et mettre en place une thérapie pour l’empêcher.

J’ai eu la chance d’avoir une idée originale et simple, même si difficile à réaliser. Je savais que les cellules du sang sont les plus petites cellules de l’organisme. Les cellules tumorales des cancers que on appelle « solides » dérivent des cellules des organes, elles sont donc plus grandes des cellules du sang : on devait pouvoir les isoler par « filtration ». Seulement, le sang est un liquide non-filtrable. Avec mon équipe, et en particulier Giovanna Vona, ma chère collaboratrice disparue 4 ans après à cause d’un cancer, nous avons travaillé 9 mois et mise au point une technique super efficace, qui isole une seule cellule tumorale mélangée à 10 ml de sang ! Un vrai succès. De plus avec cette méthode, on peut voir la cellule et reconnaître ses caractéristiques tumorales. Nous avons publié ces résultats en 2000 dans un journal de haut niveau (American Journal of Pathology, 156 :57-63, 2000). J’ai appelé la nouvelle technique ISET pour Isolation by Size of Epithelial Tumor Cells

Les études de validation technique et clinique

Une fois que un test est mis au point et validé techniquement, il faut réaliser une validation clinique avant de le mettre à disposition du public. Par validation technique on entend tous les tests de laboratoire qui démontrent que le test est reproductible, sensible, spécifique. Par validation clinique, on entend l’utilisation clinique du test dans des conditions particulières strictement définies (différentes selon le test) qui permettent d’en établir son utilité clinique diagnostique et/ou pronostique. Ces études de validation cliniques sont longues et coûteuses à réaliser, mais indispensables pour pouvoir ensuite proposer aux patients et au public un test dont on connaît l’impact clinique.

Les études de validation clinique du test ISET – Oncologie

Nous avons développé un test qui permet d’isoler les CTC (Cellules Tumorales Circulantes) du sang quand elle sont encore très rares. Les cellules sont isolées intactes, ce qui permet de les identifier par analyse cytopathologique.
Note sur le terme « analyse cytopathologique » : tout le monde connaît le test appelé « frottis » ou « PAP test ». Ce test de dépistage du cancer du col de l’utérus consiste à prendre un peu de cellules au niveau du col de l’utérus. Les cellules sont observées au microscope et le Pathologiste fait un diagnostic cytopathologique, c’est-à-dire regarde si les cellules ont un aspect tumoral. La même analyse peu être réalisée sur les cellules isolées du sang par le test ISET.
Nous avons développé le test ISET – Oncologie dans le but précis d’améliorer la survie des patients avec cancer. Le test ISET est en effet valable pour tout type de cancer solide (Note : les cancers solides sont ceux qui se développent à partir des organes, donc les cancers du colon, du sein, du foie, du pancréas, du poumon, de l’estomac, les cancers ORL, des ovaires, de l’utérus etc.. Les cancers non-solides sont les leucémies qui sont les cancers qui se développent à partir des cellules du sang)
Les applications potentielles du test ISET – Oncologie sont :

- chez les patients avec cancer, comme marqueur prédictif de récidive et/ou métastase et comme marqueur de réponse à la thérapie. Imaginez un patient qui a un cancer qui est enlevé chirurgicalement. Si tous les examens (radiographies, scanners etc..) sont normaux, on ne peut pas savoir si des cellules tumorales qui restent dans l’organisme. L’oncologue fait un traitement après chirurgie et ensuite s’arrête car les examens sont normaux. Malgré cela, un pourcentage de patients (variable selon le type de cancer) développe des métastases après 3 ou 5 ans, ce qui veut dire que des cellules tumorales étaient restées, des CTC avaient circulé dans le sang pour donner origine à la métastase. Le test ISET – Oncologie pourrait permettre d’identifier de façon précoce les patients qui ont des CTC et les traiter immédiatement pour empêcher la survenue des métastases. Les applications du test ISET Oncologie chez les patients avec cancer doivent être validées par des études multicentriques (= réalisées dans plusieurs hôpitaux universitaires et centres anti-cancéreux reconnus) rigoureuses, cancer par cancer, qui indiquent aux Oncologues la valeur du test dans les différentes applications et les lignes de conduite à tenir si le test est positif.

- chez les sujets sans cancer (application en dépistage des cancers). Les connaissances actuelles indiquent que, pour certains cancers et chez certains patients, les CTC pourraient être dans le sang avant que le cancer soit détectable. Par exemple, 20-30% des cancers colorectaux ont des métastases déjà au diagnostic, ce qui indique que les cellules tumorales ont circulé pendant des années avant le diagnostic. Le test ISET – Oncologie n’est pas encore au point pour être validé cliniquement en dépistage des cancers. Pour cette application, nous devons développer et valider techniquement des analyses (similaires à celles décrites pour les CFC) pour démontrer de façon sûre que la cellule est vraiment tumorale. Ensuite nous devons développer d’autres analyses moléculaires pour démontrer de quel organe les CTC dérivent (donc de quel type de cancer il s’agit). A défaut de ces développements, on risquerait de dire à un sujet qu’il a un cancer alors que ce n’est pas vrai et en plus on ne saurait pas dire de quel cancer il s’agit. L’application du test ISET -- Oncologie aux sujets sans cancer n’est pas indiquée à l’heure actuelle car elle pourrait soulever des problèmes éthiques majeures.

Ce blog est dédié à toutes les mamans qui m’écrivent

Je m’appelle Patrizia Paterlini. Je suis née en Italie près de Modena (la ville de la Ferrari et de Pavarotti).

J’a fait mes études de Médecine à Modena. Je suis devenue médecin, puis spécialiste en hématologie (les maladies du sang) et puis spécialiste en oncologie (les tumeurs). J’ai ainsi commencé une carrière universitaire très ambitieuse et très difficile et j’ai obtenu un poste à l’Université de Bologne en Italie .

Mes motivations :

J’ai toujours voulu aider les patients. Toute petite, je priais pour les malades qu’il m’arrivait de rencontrer ou pour ceux dont je savais qu’ils étaient en train de souffrir

Mon souvenir le plus aigu.

Mon premier malade à l’hôpital universitaire de Modena. Il est mort d’une leucémie terrible foudroyante. Le jour de sa mort, une rage sans borne explosait ma poitrine. Jamais je n’ oublierai ses yeux. C’est comme ça que j’ai décidé de travailler en recherche, pour que la médecine progresse.

Mon parcours

En Italie je travaillais à la fois en clinique et en recherche, mais je voulais que mes recherches soient meilleures et avancent plus vite. J’ai alors demandé au Dr Bréchot, qui à l’époque était déjà très connu comme médecin et comme chercheur, de venir faire un stage dans son laboratoire pour m’initier à la recherche en Biologie Moléculaire.

Nous avons eu deux enfants, Davide le 9 juillet 1989 et Lucas le 26 novembre 1992. Ils sont mes amours au dessus de tout. Je n’ai pris un seul jour de congé pour aucune des deux grossesses. Pour la deuxième, j’étais tellement épuisée que je tombais dans la rue.

La recherche de haut niveau signifie travailler 15-18 h sur 24 ou presque. C’est un engagement pour la vie.

Travailler autant ayant les enfants petits c’était très difficile psychologiquement. Quand les résultats importants de mes recherches ont commencé à arriver, je me suis dite que, au moins, mes efforts avaient eu un sens