La salive, ce nouvel espoir de la recherche sur la détection du cancer <!-- --> | Atlantico.fr
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De nouvelles avancées

Les scientifiques découvrent dans les crachats des signaux tumoraux qui pourraient être essentiels à la mise au point de tests diagnostiques pour divers types de cancer.

Matías A. Loewy

Matías A. Loewy

Matías A. Loewy est un journaliste scientifique basé à Buenos Aires, en Argentine. Il est titulaire d'un diplôme en pharmacie de l'Université de Buenos Aires et aime les bons livres, les bons voyages et le bon football. Penser aux chocolats a tendance à stimuler ses glandes salivaires. Suivez-le sur Twitter à @MLoewy.

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Cet article a été publié initialement sur le site de la revue Knowable Magazine from Annual Reviews et traduit avec leur aimable autorisation.

À la fin des années 1950, le dentiste et capitaine de la marine américaine Kirk C. Hoerman, alors jeune trentenaire, a tenté de répondre à une question audacieuse : La salive des patients atteints de cancer de la prostate pourrait-elle avoir des caractéristiques différentes de celle des personnes en bonne santé ? Pourrait-elle contenir des traces d'une maladie si éloignée de la bouche ?

Sans gaspiller davantage de leur propre salive dans une discussion élaborée, Hoerman et ses collègues du département de recherche dentaire du Naval Training Center de Great Lakes, dans l'Illinois, se sont mis au travail. Ils ont analysé des échantillons prélevés sur plus de 200 patients et témoins sains, et ont constaté que la salive des patients atteints d'un cancer de la prostate non traité présentait une augmentation significative des niveaux d'enzymes appelées phosphatases acides.

En 1959, dans la revue Cancer, les chercheurs ont fait une réflexion prémonitoire : il pourrait être utile d'observer des changements biochimiques discrets dans des tissus éloignés du site d'origine de la tumeur.

Plus de 60 ans plus tard, l'idée que l'analyse de la salive peut être utilisée pour détecter différents types de cancer fait son chemin dans la communauté scientifique. Dans la littérature spécialisée, les articles contenant les mots-clés "diagnostic", "cancer" et "salive" ont plus que décuplé au cours des deux dernières décennies, passant de 26 en 2001 à 117 en 2011, 183 en 2016 et 319 en 2021, selon la base de données PubMed, un moteur de recherche d'articles de recherche biomédicale.

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L'intérêt de cette approche est évident. Bien que le cancer puisse être diagnostiqué par une biopsie des tissus, cela nécessite des médecins qualifiés maniant de longues aiguilles, des scalpels, des endoscopes ou d'autres outils pour pénétrer dans le corps afin de prélever des échantillons. La biopsie liquide, qui recherche des traces de composants tumoraux dans des liquides tels que le sang, l'urine, le liquide céphalorachidien, le sperme ou la salive, est une alternative moins invasive. Parmi ces liquides, l'échantillon le plus simple à prélever est sans aucun doute la salive.

Cette approche a déjà porté ses fruits : En 2021, la Food and Drug Administration des États-Unis a accordé une désignation de dispositif innovant à un outil de prédiagnostic du cancer de la bouche et de la gorge basé sur la salive et mis au point par la société américaine Viome. (Ces désignations sont accordées à de nouveaux dispositifs médicaux qui ont le potentiel de fournir un traitement ou un diagnostic plus efficace de maladies potentiellement mortelles). Basé sur l'intelligence artificielle et l'apprentissage automatique, l'outil analyse un échantillon de salive pour y détecter l'activité de gènes (en particulier l'ARN messager) appartenant à la communauté bactérienne hébergée dans la bouche. Pour des raisons inconnues, cette communauté est modifiée lorsqu'une tumeur se développe sur les lèvres, la langue, la gorge ou les zones environnantes.

"Pendant des décennies, la salive a été considérée comme l'enfant du sang", explique le chimiste Chamindie Punyadeera, qui a travaillé pendant dix ans sur le test de diagnostic salivaire de Viome. Aujourd'hui à l'université Griffith en Australie, elle est l'auteur principal d'une étude de 2021 décrivant le développement du test dans NPJ Genomic Medicine. Mais cette vision de la salive comme un élément secondaire pourrait commencer à changer dans les années à venir, à mesure que les techniques d'analyse progressent et que l'on comprend mieux les informations qu'elle peut contenir. "Comme la salive peut être prélevée de manière non invasive, un patient responsabilisé pourrait prélever plusieurs échantillons et devenir le responsable de ses propres tests de diagnostic", prédit M. Punyadeera.

Le trésor contenu dans la salive

Chaque jour, les glandes salivaires d'un adulte moyen produisent entre 500 et 1 500 millilitres de salive pour faciliter la digestion et préserver la santé bucco-dentaire. Outre des enzymes, des hormones, des anticorps, des médiateurs inflammatoires, des débris alimentaires et des micro-organismes, la salive contient des traces d'ADN et d'ARN ou des protéines provenant de tumeurs.

"L'objectif des diagnostics salivaires est de développer une détection rapide et non invasive des maladies bucco-dentaires et systémiques", écrivent les scientifiques dentaires Taichiro Nonaka de l'Université d'État de Louisiane et David T.W. Wong de l'Université de Californie, Los Angeles, dans un article sur les diagnostics salivaires publié dans la 2022 Annual Review of Analytical Chemistry (Revue annuelle de chimie analytique). Le domaine se développe rapidement grâce aux progrès des "sciences omiques" qui analysent de grandes collections de molécules impliquées dans le fonctionnement d'un organisme - telles que la génomique (génomes), la protéomique (protéines) ou la métabolomique (métabolites) - ainsi qu'aux méthodes d'analyse de grandes quantités de données. Par exemple, le protéome de la salive - un catalogue exhaustif des protéines présentes dans ce fluide - est déjà disponible, et l'on sait qu'entre 20 et 30 % du protéome de la salive se superpose à celui du sang.

Mais "l'étude des diagnostics à partir de la salive est un domaine relativement nouveau", explique Nonaka. Ce n'est qu'au cours de la dernière décennie que l'on a appris que les glandes salivaires - parotide, submandibulaire et sublinguale, ainsi que d'autres glandes mineures, situées à proximité des vaisseaux sanguins - transféraient des informations moléculaires.

Aujourd'hui, dans la salive - et aussi dans le sang - les scientifiques commencent à rechercher et à trouver de l'ADN tumoral circulant (ADNtc), c'est-à-dire de l'ADN excrété par les cellules cancéreuses lorsqu'une tumeur est présente dans l'organisme. De nombreuses études ont identifié des biomarqueurs - tels que des protéines produites en plus grande quantité dans les cellules cancéreuses ou des changements génétiques qui se produisent dans les cellules tumorales - qui pourraient être utilisés pour détecter les tumeurs de la tête et du cou, du sein, de l'œsophage, du poumon, du pancréas et de l'ovaire, ainsi que pour surveiller la réponse du patient aux thérapies.

Par exemple, en 2015, des chercheurs chinois ont publié que l'identification de deux fragments d'un brin d'ARN (microARN) dans la salive permettait de détecter un cancer du pancréas malin chez 7 patients sur 10. Une analyse plus récente de 14 études impliquant plus de 8 000 participants a estimé que les patientes atteintes d'un cancer du sein étaient 2,58 fois plus susceptibles de présenter certains biomarqueurs détectables dans la salive - bien que 39 % des résultats négatifs aient été obtenus chez des patientes qui souffraient en fait d'un cancer du sein. La recherche dans ce domaine est prometteuse, mais elle nécessitera d'autres études prospectives pour déterminer son applicabilité clinique, explique Nonaka.

"L'un des grands avantages des biopsies liquides est qu'elles permettent de détecter jusqu'à 50 types de cancers à des stades précoces, lorsqu'ils peuvent être traités chirurgicalement ou qu'ils sont candidats à des traitements courts et ciblés", explique la biologiste Marina Simián, chercheuse au Conseil national de la recherche scientifique et technique d'Argentine à l'Institut des nanosystèmes de l'université nationale de San Martín, à Buenos Aires. Mme Simián est également cofondatrice de la société Oncoliq, qui vise la détection précoce des tumeurs du sein, de la prostate et autres à partir d'un échantillon de sang.

"Avec les outils actuels, très peu d'organes font l'objet d'un dépistage du cancer", explique M. Simián. Les dépistages les plus courants sont ceux de la prostate, du sein, du col de l'utérus, du côlon après 50 ans, et des poumons pour les personnes ayant beaucoup fumé. Or, dans le monde, seule la moitié de ces personnes subissent ces tests, et dans de nombreux pays, pas même 10 %. L'espoir est d'ajouter de nombreux autres tests qui peuvent être effectués à partir d'un seul échantillon de sang ou de salive.

Il est possible qu'à l'avenir, les tests sanguins et salivaires deviennent la norme. Bien qu'il reste encore un long chemin à parcourir, Nonaka pense que, sauf pour les cancers de la bouche, les tests salivaires devraient très probablement être complétés par des biopsies liquides dans le sang ou l'urine, ainsi que par d'autres paramètres afin d'augmenter la sensibilité et l'utilité pratique.

À la recherche des exosomes

L'exosome est un type de composant particulièrement prometteur à rechercher dans la salive. Les exosomes sont de minuscules vésicules enveloppées de lipides qui sont présentes dans presque tous les types de fluides corporels. Ce sont des transporteurs ou des messagers qui se déplacent d'une cellule à l'autre, y compris dans des organes très éloignés. Ils transportent une cargaison de matériel génétique et de protéines, qui est absorbée par une cellule réceptrice dans un organe et joue un rôle important dans la signalisation intercellulaire. Mais les exosomes jouent également un rôle important dans le cancer. "Ce sont des acteurs clés", explique Punyadeera. Libérés par les cellules cancéreuses, ils passent dans le sang et, de là, peuvent atteindre les glandes salivaires. Les exosomes sont alors déversés dans la salive, d'où ils peuvent être recueillis.

Les exosomes provenant de cellules tumorales ont une composition spécifique et sont soupçonnés de contribuer à la propagation du cancer vers d'autres organes ou tissus. Mais du point de vue du diagnostic, l'un de leurs principaux avantages est qu'ils emballent et protègent la cargaison - en d'autres termes, ils ne se mélangent pas aux autres composants de la salive. Ils fournissent ainsi "des informations cliniques plus stables et plus précises pour la détection des maladies", explique Nonaka.

Par exemple, pour le cancer de l'œsophage à cellules squameuses, les scientifiques ont trouvé deux signatures ou signaux dans les exosomes salivaires qui permettent de détecter cette maladie avec une sensibilité et une spécificité de plus de 90 %, en plus de fournir des indications sur le pronostic et le traitement, comme cela a été rapporté en janvier 2022 dans la revue Molecular Cancer.

Des facteurs tels que la concentration ou l'apparence des exosomes au microscope peuvent également être révélateurs. Les patients atteints d'un cancer de la bouche, par exemple, ont des exosomes de forme et de taille différentes de ceux que l'on trouve chez les personnes en bonne santé.

Cependant, les techniques disponibles jusqu'à présent pour isoler et étudier le contenu en exosomes de la salive sont coûteuses et laborieuses. En réponse à ce défi, une nouvelle méthode appelée EFIRM (electric field-induced release and measurement) a vu le jour ; elle intègre des capteurs électrochimiques et des champs magnétiques pour capturer de manière élégante des quantités infimes d'ADN tumoral circulant et d'autres molécules - des biomarqueurs - qui indiquent la présence d'un cancer. Cette technique a déjà donné des résultats encourageants dans la détection précoce du cancer du poumon non à petites cellules et pourrait également être utilisée pour évaluer la réponse au traitement.

La société américaine Liquid Diagnostic LLC, dans laquelle Wong a une participation, propose déjà cette technologie, qu'elle a baptisée Amperial et qui promet "la spécificité et la sensibilité les plus élevées pour les cancers à un stade précoce" et à un "coût beaucoup plus bas". Les plus enthousiastes à l'égard de cette technologie imaginent un monde où une visite de routine chez le dentiste sauverait des vies et où il ne serait pas nécessaire de faire une prise de sang pour vérifier si quelqu'un est malade. Mais les experts s'accordent à dire que, pour que ce rêve devienne une réalité à grande échelle, d'autres études sont encore nécessaires.

Pour que les biomarqueurs salivaires puissent être utilisés en clinique, il est nécessaire, d'une part, de développer des protocoles standardisés et, d'autre part, de réaliser de grandes études multicentriques dans lesquelles l'influence de différentes variables confusionnelles telles que l'âge, le sexe ou le mode de vie est analysée", le sexe ou le mode de vie", explique le dentiste Óscar Rapado González, de l'Institut de recherche en santé de Saint-Jacques-de-Compostelle, en Espagne, où il étudie l'utilisation d'échantillons de salive pour la détection des cancers de la tête et du cou, ainsi que des tumeurs colorectales.

L'identification dans la salive ou d'autres fluides de molécules directement ou indirectement liées aux tumeurs a un potentiel qui va au-delà de la détection précoce, explique Rapado González. Elle pourrait permettre d'évaluer le risque individuel de développer un cancer, de prédire l'évolution d'une tumeur ou de suivre la réponse thérapeutique de manière non invasive, permettant ainsi le développement d'une médecine personnalisée.

"Il ne fait aucun doute", déclare M. Rapado González, "que d'autres recherches dans ce domaine permettront de progresser vers l'application de la salive à l'oncologie de précision dans les années à venir".

Traduit et publié avec l'aimable autorisation de Knowable Magazine. L'article original est à retrouver ICI.

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