Le diagnostic, le suivi et l'adapatation thérapeutique en cancérologie a largement bénéficié des progrès en biologie moléculaire et intelligence articificielle pour le traitement des données. Ils ont permis d'analyser le "circulome" qui était essentiellement exploité au travers de l’ADN tumoral circulant (ADNtc) et les cellules tumorales circulantes (CTC). Or, les chercheurs s'interessent de plus en plus aux exosomes : Petites vésicules extracellulaires sécrétées par les cellules cancéreuses, les exosomes font effectivement partie intégrante du circulome tumoral. Mais par rapport aux autres éléments tumoraux circulants déjà cités, quel est leur potentiel dans la détection des cancers ?
Messagers intercellulaires entre une cellule productrice et une réceptrice, les exosomes sont des vésicules multi-analytes. Outre les marqueurs de surface, ils renferment un contenu intravésiculaire composé de protéines, d’acides nucléiques tels que les micro-ARN (petits ARN non codants), et d’une bicouche lipidique les protégeant de la dégradation.
Néanmoins les exosomes peuvent aussi bien être issus de tissus normaux que tumoraux, et il n’est pas techniquement possible de les discriminer. Ainsi, lorsque l’on isole les exosomes du sang circulant, on peut trouver soit un enrichissement de certaines protéines existantes, soit de nouvelles protéines spécifiques comme les néoantigènes tumoraux, soit une combinaison des deux. Dans ces 2 derniers cas, la présence de nouvelles protéines constitue un marqueur dans la détection des cancers.
En tant que biopsie liquide, les exosomes recèlent plusieurs avantages, comparativement aux autres éléments du circulome, que sont l’ADN tumoral circulant (ADNtc) et les cellules tumorales circulantes (CTC). Le premier c'est qu'ils constituent un instantané de l'évolution tumorale puisqu'ils sont relargués par les cellules tumorales vivantes, contrairement à l’ADNtc (libéré par les cellules cancéreuses mortes en apoptose) et aux CTC (dont certaines sont mortes dans la circulation). Le second avantage est qu’ils renferment plusieurs analytes. Pour les détecter, il est ainsi possible d’utiliser l’analyse combinatoire et des algorithmes, en faisant appel à l’intelligence artificielle. Un profil d’expression des micro-ARN intravésiculaires peut, par exemple, être établi. Les exosomes ont également d’autres atouts par rapport aux CTC : ils sont relargués avant leur apparition, présents en plus grand nombre et plus stables dans la circulation. Quant à l’ADNtc, c’est un outil puissant pour détecter les anomalies moléculaires, mais il n’a pas de fonction dans la cellule.
En tant que messagers intercellulaires avec une fonction de biopsie signalétique, les exosomes pourraient donc être un meilleur reflet de l’activité tumorale que l’ADNtc et les CTC. Ils possèdent également des avantages pré-analytiques, comme la possibilité de constituer des biobanques de stockage. Ils représentent une biopsie d’avenir dans la détection des cancers. Mais on pourrait aussi associer les diverses biopsies liquides, c’est-à-dire les exosomes à l’ADNtc et aux CTC.
D’autre part, un lien entre exosome et immunothérapie (notamment anti-PD1/PDL1) a été mis en évidence. En effet, le taux de PDL1 à la surface des exosomes circulants pourrait permettre de stratifier les patients en répondeurs et non-répondeurs à l’immunothérapie. La présence d’exosomes tumoraux pourrait donc également représenter un indicateur de réponse à l’immunothérapie dans le cadre de la théranostique.
Quot. du médecin : D’après la présentation du Dr Mathieu Boissan (Paris), lors des RCFr le 22 novembre 2022