Une nouvelle méthode d'analyse de l'imagerie révolutionne le diagnostic des tumeurs de la tête et du cou
Les cancers de la tête et du cou font partie des dix cancers les plus fréquents dans le monde. Les tumeurs de la tête et du cou représentent environ 3 à 5 % de l'ensemble des cancers, les carcinomes épidermoïdes étant la forme prédominante. Elles se développent dans des zones telles que la cavité buccale, le pharynx et le larynx. Une équipe internationale de chercheurs dirigée par Sara Wickström a mis au point une nouvelle technique qui permet d'analyser en détail les propriétés des cellules cancéreuses et des tissus environnants au niveau de la cellule unique. Cette innovation permet une évaluation plus complète du pronostic et de la réponse thérapeutique dans les cancers de la tête et du cou et ouvre la voie à un diagnostic plus précis.
Les cancers de la tête et du cou ont augmenté de manière significative au cours des 30 dernières années. En Allemagne, on dénombre chaque année entre 18 000 et 20 000 nouveaux cas de tumeurs de la tête et du cou. En particulier, l'incidence des carcinomes du pharynx moyen a augmenté, ce qui est associé à l'augmentation des infections par le virus du papillome humain (VPH).
À l'aide d'une méthode basée sur l'apprentissage automatique, une équipe interdisciplinaire de chercheurs dirigée par Sara Wickström à l'université d'Helsinki, en collaboration avec l'université de Turku et l'institut Max Planck de biomédecine moléculaire en Allemagne, a analysé des centaines d'échantillons de patients de la biobanque au niveau des cellules individuelles. La nouvelle technologie combine des indicateurs du comportement des cellules cancéreuses et de l'architecture de la tumeur et des tissus sains environnants pour créer une sorte d'"empreinte digitale" pour chaque patient, qui peut être utilisée pour évaluer le pronostic et la réponse au traitement du cancer.
Le résultat le plus important de l'étude a été le développement d'une nouvelle méthode d'imagerie qui combine l'analyse des biomarqueurs du comportement cellulaire avec des analyses morphologiques de la forme des cellules individuelles et de la structure de l'ensemble du tissu tumoral. Cette méthode a permis d'identifier deux nouveaux groupes de patients qui n'avaient pas été découverts auparavant : Le premier groupe avait un pronostic exceptionnellement bon, tandis que le second avait un pronostic exceptionnellement mauvais. La différence s'explique par une combinaison spécifique d'un état particulier des cellules cancéreuses et de la composition du tissu entourant les cellules cancéreuses. Dans le second groupe, l'agressivité de la maladie était liée à la signalisation entre le tissu cancéreux et le tissu conjonctif sain environnant, qui est médiée par le facteur de croissance épidermique (EGF).
Ces résultats constituent une avancée dans notre compréhension du développement et du diagnostic du cancer. Pour la première fois, nous avons montré que certaines combinaisons de cellules malignes et de types de cellules tissulaires dans un tissu supposé sain ont un effet pronostique important sur la progression du cancer. En outre, nous avons identifié une voie de signalisation centrale qui explique cet effet de combinaison et qui peut être ciblée pharmacologiquement pour influencer de manière significative la progression du cancer", déclare Sara Wickström, chercheuse principale. Sara Wickström était professeur à l'université d'Helsinki avant de devenir directrice de l'Institut Max Planck de biomédecine moléculaire de Münster jusqu'à la fin de l'année 2021.
"De plus, notre méthode nous a permis d'identifier des patients au pronostic particulièrement sombre qui bénéficieraient d'une stratégie de traitement agressive. D'autre part, nous avons également identifié un groupe de patients au pronostic favorable pour lesquels un traitement moins agressif, tel que la chirurgie seule, pourrait être suffisant. Cela permettrait de préserver la qualité de vie du patient", explique Karolina Punovuori, premier auteur de l'étude et post-doctorante au sein du groupe de recherche de l'université d'Helsinki.
Test de diagnostic en cours de développement
La nouvelle méthode d'imagerie ouvre la voie à des diagnostics de précision pour les cancers de la tête et du cou. Les chercheurs développent actuellement un test de diagnostic pour un diagnostic plus précis de ce type de cancer. En outre, ils étudient également l'utilisation de la méthode pour le diagnostic d'autres types de cancer, tels que le cancer du côlon.
Notre recherche utilise les dernières méthodes analytiques en matière d'apprentissage automatique et de biologie spatiale. Nous analysons des centaines d'échantillons de patients et des millions de cellules, ce qui n'est possible qu'avec l'aide de l'informatique de haute performance et de l'intelligence artificielle. Cette étude fait partie d'une nouvelle révolution dans le diagnostic du cancer. Nous pensons que cette technologie améliorera considérablement le diagnostic du cancer et la précision des stratégies de traitement", explique Sara Wickström.
L'imagerie des biomarqueurs du cancer par coloration d'anticorps est déjà utilisée en clinique. La méthode ne sera donc pas particulièrement coûteuse, puisqu'elle ne nécessite que l'algorithme que nous avons mis au point et une combinaison spéciale d'anticorps. Compte tenu du coût des traitements anticancéreux, elle est en fait tout à fait abordable", poursuit-elle.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
Publication originale
Karolina Punovuori, Fabien Bertillot, Yekaterina A. Miroshnikova, Mirjam I. Binner, Satu-Marja Myllymäki, Gautier Follain, Kai Kruse, Johannes Routila, Teemu Huusko, Teijo Pellinen, Jaana Hagström, Noemi Kedei, Sami Ventelä, Antti Mäkitie, Johanna Ivaska, and Sara A. Wickström; "Multiparameter imaging reveals clinically relevant cancer cell – stroma interaction dynamics in head and neck cancer"; Cell, 2024
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