Recherches sur les cellules tumorales circulantes
À travers différents appels à projets (AAP) de recherche fondamentale, translationnelle ou clinique, l’Institut national du cancer participe au financement de travaux sur les cellules tumorales circulantes (CTC).
Les cellules tumorales circulantes
Qu'est-ce que les CTC ?
Au cours du développement tumoral, certaines cellules cancéreuses peuvent se détacher des tumeurs solides et infiltrer la circulation sanguine. Ce sont les cellules tumorales circulantes (CTC). Des cellules tumorales vont également mourir, se désagréger et libérer dans le sang des fragments de leur matériel génétique, de l’ADN tumoral circulant (ADNtc). Les cellules cancéreuses peuvent aussi libérer des exosomes, contenant du matériel génétique et des protéines. 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 ».
Les CTC : de nombreuses applications cliniques
Identifier, isoler et caractériser les CTC est aujourd’hui au cœur de nombreuses recherches car elles représentent une source de matériel tumoral obtenu de manière non invasive.
Les CTC offrent de nombreuses perspectives pour des applications cliniques, comme par exemple :
- le diagnostic précoce de cancer,
- le suivi de la réponse au traitement pour détecter des résistances et adapter le traitement en conséquence,
- le suivi de la maladie résiduelle pour détecter précocement les rechutes.
L’identification et l’analyses de ces cellules peuvent ainsi concerner toutes les étapes de l’évolution des cancers.
En hématologie, les CTC sont utilisées depuis longtemps, notamment dans les syndromes myéloprolifératifs, pour suivre la maladie résiduelle et définir les réponses hématologiques et moléculaires.
Ces cellules constituent également un objet de recherche pour mieux comprendre l’évolution des cancers, et plus particulièrement le processus métastatique.
Les CTC dans les projets financés par l’Institut
Douze projets financés par l’Institut ont fait l’objet d’un dossier à la suite d’une réunion en juillet 2018 sur le sujet. S’ils ne représentent pas l’ensemble des projets soutenus dans le cadre d’AAP, ils couvrent toutefois différents champs de la recherche sur les CTC.
- 8 projets sont basés sur le comptage des CTC et sont des projets de validation clinique en vue d’une application en routine ;
- 3 projets s’intéressent à la caractérisation moléculaire des CTC dans une perspective de recherche translationnelle et fondamentale ;
- 1 projet concerne le développement technologique d’une nouvelle méthode de détection des CTC.
| Objectif | Nom du projet | Pathologie | Technique utilisée |
|---|---|---|---|
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Validation clinique de l'intérêt pronostique et/ou prédictif du comptage des CTC | PHRC 2006 et 2009 - JY Pierga |
Cancer du sein métastatique |
CellSearch® |
| STIC 2011 JY Pierga - CTC Metabreast |
Cancer du sein métastatique |
CellSearch® | |
| Etude COLOSPOT – C Alix-Panabières | Cancer du côlon métastatique | EPISPOT, CellSearch® | |
| Etude CIRCUTEC – C Alix-Panabières | Cancer VADS métastatique | Combinaison : EPISPOT, CellSearch®, Flow cytometry | |
| PHRC 2009 – JJ Tuech | Cancer du côlon localisé | ScreenCell | |
| CTC-SCAN – C Alix-Panabières | Cancer de la prostate localisé | Combinaison : EPISPOT CellSearch® CellCollectorTM | |
| Détection précoce | DETECTOR – J Tredaniel | Cancers liés au tabac | ISET |
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Caractérisation moléculaire des CTC | CELLTRACE – F Farace | Cancer du poumon |
ISET/FISH/microdissection laser RosetteSep/FACS |
| PLBIO 2009 – A Puisieux | Cancer du sein ou de poumon | ClearCell® | |
| PLBIO 2016 – K Bystricky | Cancers du sein et de la prostate | ScreenCell | |
| Développement technologique | Transla 2009 – JL Viovy | Cancer du sein | EPHESIA, validation versus CellSearch |
Diversité des techniques de détection et de caractérisation des CTC
Les méthodes utilisées dans les douze projets financés par l’Institut sont exposées dans ce rapport. Les CTC étant très rares dans le sang, et très hétérogènes, les techniques de détection et de caractérisation doivent être très spécifiques et sont très diverses. Deux grandes stratégies d’isolement de ces cellules existent actuellement et reposent sur :
- l’immuno affinité (sélection positive ou négative par l’utilisation d’anticorps reconnaissant des antigènes précis) ;
- les propriétés biophysiques des CTC (notamment leur taille).
| Nom de la technique | Sélection | Principales caractéristiques de la technique | |
|---|---|---|---|
| Immunoaffinité | EPISPOT assay | Protéines sécrétées, clivées ou relarguées | Permet le comptage uniquement des CTC vivantes |
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Immunoaffinité Enrichissement positif | CellSearch® | Anticorps anti-EpCAM/ billes magnétiques |
Permet l’enrichissement et le comptage des CTC Autorisé par la FDA (Sein, colorectal, prostate métastatiques) Méthode semi-automatisée |
| CellCollectorTM | Anticorps anti-EpCAM sur un stylet en or |
Permet la capture et le comptage des CTC Capture in vivo (plus grand volume de sang que les autres méthodes) |
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| Ephesia | Anticorps anti-EpCAM ou autre/ système microfluidique |
Permet le comptage et la caractérisation ultérieure des CTC CTCs obtenues viables |
|
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Immunoaffinité Enrichissement négatif | RosetteSepTM (cocktail d'enrichissement CTC) | Cocktail d’anticorps/ centrifugation par gradient de densité |
Permet d’enrichir les CTC pour les isoler De nombreuses analyses sont ensuite réalisables sur les CTC isolées |
| Propriétés biophysiques | ISET® | Taille, filtre | Permet le comptage et la caractérisation moléculaire des CTC |
| ScreenCell® | Taille, filtre |
Permet le comptage et la caractérisation ultérieure des CTC Isolement et préservation des CTC permettant de réaliser des analyses de caractérisation directement sur les supports |
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| ClearCell® FX | Taille, système microfluidique |
Permet d’isoler les CTC De nombreuses analyses sont ensuite réalisables sur les CTC isolées |
Les limites actuelles de l’utilisation des CTC
L’utilisation des cellules tumorales circulantes en routine clinique est aujourd’hui principalement limitées par deux caractéristiques : leur rareté et leur hétérogénéité.
Leur rareté nécessite l'utilisation de techniques possédant une grande sensibilité pour être en mesure de les détecter.
Leur hétérogénéité requiert également des technologies de détection d’une grande spécificité. Or il n’existe aucun marqueur vraiment universel pour ces cellules.
Aussi, aucune technique ne s’impose réellement car toutes les technologies actuelles présentent des limites dans la sensibilité ou la spécificité de détection des CTC.
Par conséquent, malgré le caractère pronostique établi du taux de CTC dans plusieurs localisations tumorales, leur détection n’est, à ce jour, pas utilisée en routine clinique.
Consultez le rapport sur les cellules tumorales circulantes
Cellules tumorales circulantes
Ce rapport n’a pas vocation à faire une revue exhaustive de la littérature. Par ailleurs, ce document n’évoque pas tous les projets financés dans le cadre de ces AAP, certains projets étant trop préliminaires et certains chercheurs n’ayant pu être présents.
Ce document ne contient pas de prise de position de l’Institut national du cancer sur les méthodes employées et ne constitue pas une expertise. Il s’agit d’une information à caractère institutionnel qui n’entre pas dans le périmètre du dispositif de déclaration d’intérêts prévu par le code de la santé publique.
