Une nouvelle méthode basée sur l’IA a démontré une percée dans la détection de l’ADN tumoral à partir d’analyses sanguines, démontrant une sensibilité et une précision élevées. Cette technologie, connue sous le nom de MRD-EDGE, pourrait révolutionner la détection précoce et la surveillance du cancer, notamment des cancers du poumon, du sein, colorectal et des affections précancéreuses. Il offre une avancée prometteuse par rapport aux méthodes traditionnelles en identifiant la récidive du cancer des mois, voire des années plus tôt.
Des chercheurs ont développé une méthode d’IA qui améliore considérablement la détection des tumeurs ADN dans le sang, améliorant ainsi la détection précoce et la surveillance du cancer. Cette méthode, connue sous le nom de MRD-EDGE, s'est révélée très efficace dans les cancers du poumon, du sein et colorectal en identifiant les récidives plus tôt que les méthodes conventionnelles.
Un nouveau intelligence artificielleCette méthode optimisée pour détecter l'ADN tumoral dans le sang a montré une sensibilité sans précédent dans la prévision de la récidive du cancer. La nouvelle technologie promet d’améliorer les soins contre le cancer grâce à la détection très précoce des récidives et à une surveillance étroite de la réponse tumorale pendant le traitement. Cette étude révolutionnaire a été dirigée par des scientifiques du Weill Cornell Medicine, du NewYork-Presbyterian, du New York Genome Center (NYGC) et du Memorial Sloan Kettering Cancer Center (MSK).
Améliorer la détection précoce du cancer grâce à l'IA
Dans l'étude, parue le 14 juin dans Médecine naturelleles chercheurs ont montré qu'ils pouvaient former un apprentissage automatique modèle, un type de plate-forme d'intelligence artificielle, pour détecter l'ADN tumoral circulant (ADNc) sur la base des données de séquençage de l'ADN provenant des analyses de sang des patients, avec une très haute sensibilité et précision. Ils ont fait des démonstrations réussies de cette technologie chez des patients atteints d'un cancer du poumon, d'un mélanome, d'un cancer du sein, d'un cancer colorectal et de polypes colorectaux précancéreux.
« Nous avons pu obtenir une amélioration remarquable du rapport signal/bruit, ce qui nous a permis, par exemple, de détecter la récidive du cancer des mois, voire des années, avant que les méthodes cliniques standard ne le fassent », a déclaré le Dr Dan Landau, auteur co-correspondant de l'étude. professeur de médecine à la division d'hématologie et d'oncologie médicale de Weill Cornell Medicine et membre principal du corps professoral du New York Genome Center.
Le co-premier auteur de l'étude et co-auteur correspondant était le Dr Adam Widman, chercheur postdoctoral au laboratoire Landau et également oncologue spécialisé dans le cancer du sein à MSK. Les autres co-premiers auteurs étaient Minita Shah de NYGC, le Dr Amanda Frydendahl de Université d'Aarhuset Daniel Halmos de NYGC et Weill Cornell Medicine.
Avancées dans la technologie de biopsie liquide
La technologie de la biopsie liquide a mis du temps à réaliser ses grandes promesses. Jusqu’à présent, la plupart des approches ont ciblé des ensembles relativement petits de mutations associées au cancer, qui sont souvent trop peu présentes dans le sang pour être détectées de manière fiable, ce qui entraîne des récidives de cancer qui ne sont pas détectées.
Il y a plusieurs années, le Dr Landau et ses collègues ont développé une approche alternative basée sur le séquençage du génome entier de l'ADN présent dans des échantillons de sang. Ils ont montré qu’ils pouvaient ainsi collecter beaucoup plus de « signaux », permettant une détection plus sensible – et logistiquement plus simple – de l’ADN tumoral. Depuis lors, cette approche a été de plus en plus adoptée par les développeurs de biopsies liquides.
Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont encore une fois fait un bond en avant, en utilisant une stratégie avancée d'apprentissage automatique (similaire à celle de ChatGPT et d'autres applications d'IA populaires) pour détecter des modèles subtils dans le séquençage des données, en particulier pour distinguer les modèles évocateurs d'un cancer de ceux évocateurs d'un cancer. erreurs de séquençage et autres « bruits ».
Haute sensibilité dans la détection et la surveillance du cancer
Dans un test, les chercheurs ont entraîné leur système, qu’ils appellent MRD-EDGE, à reconnaître les mutations tumorales spécifiques à un patient chez 15 patients atteints d’un cancer colorectal. Après l'intervention chirurgicale et la chimiothérapie des patients, le système a prédit, à partir des données sanguines, que neuf d'entre eux présentaient un cancer résiduel. Cinq de ces patients se sont révélés, des mois plus tard, avec des méthodes moins sensibles, présenter une récidive du cancer. Mais il n’y a eu aucun faux négatif : aucun des patients MRD-EDGE jugés exempts d’ADN tumoral n’a présenté de récidive au cours de la fenêtre d’étude.
MRD-EDGE a montré une sensibilité similaire dans les études portant sur des patientes atteintes d'un cancer du poumon à un stade précoce et d'un cancer du sein triple négatif, avec une détection précoce de toutes les récidives sauf une et un suivi de l'état de la tumeur pendant le traitement.
Les chercheurs ont démontré que MRD-EDGE peut détecter même l’ADN mutant des adénomes colorectaux précancéreux, les polypes à partir desquels se développent les tumeurs colorectales.
« Il n'était pas clair que ces polypes excrétent de l'ADNc détectable, il s'agit donc d'une avancée significative qui pourrait guider les futures stratégies visant à détecter les lésions précancéreuses », a déclaré le Dr Landau, qui est également membre du Sandra et Edward Meyer Cancer Center à Weill Cornell Medicine et hématologue/oncologue au NewYork-Presbyterian/Weill Cornell Medical Center.
Enfin, les chercheurs ont montré que même sans formation préalable sur les données de séquençage des tumeurs des patients, MRD-EDGE pouvait détecter les réponses à l'immunothérapie chez les patients atteints de mélanome et de cancer du poumon, des semaines avant la détection avec l'imagerie radiologique standard.
« Dans l'ensemble, MRD-EDGE répond à un besoin important, et nous sommes enthousiasmés par son potentiel et travaillons avec des partenaires industriels pour essayer de le proposer aux patients », a déclaré le Dr Landau.
La recherche dans cette histoire a été financée en partie par le National Cancer Institute, qui fait partie du Instituts nationaux de la santévia le numéro de subvention R01 CA266619.
