Biopsie liquide et biomarqueurs circulants

La biopsie liquide analyse les biomarqueurs libérés dans le sang et d'autres fluides corporels — principalement l'ADN libre circulant et l'ADN tumoral circulant — afin d'obtenir des informations moléculaires sans prélever directement de tissu. Elle applique les outils d'amplification, de séquençage et de quantification de la pathologie moléculaire à des quantités infimes d'acide nucléique circulant dans le plasma.

Definition

La biopsie liquide est l'analyse de matériel moléculaire dérivé de tumeurs ou de maladies, en particulier les acides nucléiques libres circulants, prélevés dans le sang ou d'autres fluides corporels plutôt que dans un échantillon de tissu solide.

Scope

Ce sujet couvre l'analyse de l'ADN libre circulant et de l'ADN tumoral circulant, ainsi que des biomarqueurs circulants associés, et le défi analytique que représente la détection de molécules cibles rares sur un fond normal abondant. Il est présenté comme un matériel de référence méthodologique, et non comme un guide de dépistage clinique ou de traitement.

Key concepts

• ADN libre circulant (cfDNA)
• ADN tumoral circulant (ctDNA)
• Prélèvement plasmatique et gestion pré-analytique
• Détection d'allèles rares sur un fond normal
• Fraction tumorale et dynamique au fil du temps
• Profilage moléculaire minimalement invasif

Mechanisms

Les cellules mourantes libèrent de courts fragments d'ADN dans la circulation sanguine, et une fraction de cet ADN libre circulant chez les patients atteints de cancer provient de cellules tumorales et porte des mutations spécifiques à la tumeur (ADN tumoral circulant). La biopsie liquide isole ce matériel du plasma et utilise des méthodes d'amplification et de séquençage très sensibles pour détecter les fragments mutants rares sur un fond important d'ADN normal, et pour suivre leur abondance au fil du temps comme mesure de la dynamique de la maladie (Diehl et al., 2008 ; Heitzer et al., 2015). Étant donné que le signal représente souvent une infime fraction de l'ADN libre circulant total, une manipulation minutieuse des échantillons et des stratégies de suppression des erreurs sont essentielles pour une détection fiable (Wan et al., 2017).

Clinical relevance

La biopsie liquide offre un moyen minimalement invasif d'obtenir des informations moléculaires et de suivre les changements au fil du temps. Cette entrée décrit les principes analytiques à titre de référence ; elle ne fournit pas de directives sur le moment d'utiliser de tels tests ou sur la manière d'agir en fonction de leurs résultats dans la prise en charge individuelle des patients.

Evidence & guidelines

Le domaine est étayé par des études primaires démontrant que l'ADN mutant circulant reflète la dynamique tumorale (Diehl et al., 2008) et par des revues examinant la méthodologie et les applications de l'ADN tumoral circulant (Heitzer et al., 2015 ; Wan et al., 2017 ; Corcoran & Chabner, 2018). Des recommandations détaillées pour la validation analytique et la communication des résultats sont abordées dans les documents de consensus professionnels cités par ces revues.

History

L'ADN libre circulant dans le sang a été décrit pour la première fois au milieu du XXe siècle, mais son potentiel diagnostique n'est devenu pratique qu'avec l'émergence de méthodes d'amplification et de séquençage suffisamment sensibles. Les démonstrations que l'ADN mutant circulant suit la charge tumorale (Diehl et al., 2008) ont catalysé le domaine moderne, et des revues ultérieures ont tracé sa maturation vers une application plus large (Heitzer et al., 2015 ; Wan et al., 2017 ; Corcoran & Chabner, 2018).

Key figures

• Frank Diehl
• Nitzan Rosenfeld
• Ellen Heitzer

Seminal works

• diehl-2008
• heitzer-2015
• wan-2017

Frequently asked questions

Qu'est-ce que l'ADN tumoral circulant ?

C'est la portion de l'ADN libre circulant dans le sang qui provient de cellules tumorales et porte des altérations génétiques spécifiques à la tumeur, permettant d'examiner les caractéristiques moléculaires de la tumeur à partir d'un échantillon sanguin.

Pourquoi la détection de l'ADN tumoral circulant est-elle techniquement exigeante ?

Les fragments dérivés de la tumeur représentent souvent une très petite fraction de l'ADN libre circulant total ; des méthodes d'amplification et de séquençage très sensibles, une manipulation minutieuse des échantillons et des stratégies de suppression des erreurs sont donc nécessaires pour détecter de manière fiable les molécules mutantes rares.