Une nouvelle technique permet de retracer de quels tissus et organes provient l’ADN d’un échantillon de sang. Les chercheurs suggèrent que leur méthode, appelée GETMap, pourrait être utilisée pour le dépistage prénatal, pour surveiller le rejet des greffes d’organes ou pour tester des cancers non encore détectés.
« L’analyse de l’ADN libre circulant s’est avérée utile pour le dépistage des cancers asymptomatiques précoces ». « Comme les changements d’ADN associés au cancer sont présents dans un large éventail de types de cancer, la détection de ces changements peut être utilisée comme un test universel pour les cancers dissimulés. »
Selon la recherche, la cartographie génétique-épigénétique des tissus (GETMap) détermine le tissu d’origine de l’ADN dans un échantillon de sang en comparant les profils génétiques et de méthylation des tissus pertinents.
L’équipe a d’abord testé son approche chez les femmes enceintes, où l’ADN dans le sang comprendrait l’ADN de la mère, du fœtus ou des deux. GETMap a constaté que l’ADN portant des marqueurs génétiques spécifiques au fœtus portait des signatures de méthylation provenant exclusivement du placenta. D’autre part, les molécules d’ADN portant des marqueurs génétiques maternels portaient des signatures de méthylation provenant des globules blancs. Les molécules d’ADN portant des marqueurs génétiques partagés par la mère et le fœtus provenaient des deux tissus.
Puis, les chercheurs ont testé cette approche dans le sang donné par des patients après une transplantation pulmonaire. Détecter dans le sang des concentrations anormalement élevées d’ADN provenant d’un organe transplanté peut être un signe de rejet de l’organe. Or, immédiatement après une transplantation, on observe souvent une augmentation de l’ADN provenant du donneur dans le sang du greffé. Cette poussée, jusqu’à présent inexpliquée, rend difficile la détermination du rejet de l’organe, si l’on n’utilise que des marqueurs génétiques.
Mais, en utilisant une combinaison de marqueurs génétiques et épigénétiques, l’équipe a identifié les origines de cette poussée d’ADN du donneur. 72 heures après la transplantation, seulement 17 % de l’ADN circulant provenait du poumon, contre 78 % pour les cellules sanguines. Cette contribution étonnamment élevée des cellules sanguines était probablement due à la libération de l’ADN des cellules sanguines dans les vaisseaux sanguins du poumon transplanté. Avec le temps, la quantité d’ADN circulant provenant du poumon a augmenté et la quantité provenant des cellules sanguines a diminué. Il semblait également y avoir plus d’ADN du poumon du donneur dans le sang des patients dont les nouveaux poumons ont été rejetés, par rapport à ceux qui ont eu une transplantation réussie.
L’équipe a également testé si GETMap pouvait détecter l’origine de l’ADN dérivé de la tumeur dans le sang. Chez deux patients atteints de cancer du foie, ils ont constaté que 90 % et 87 % de l’ADN plasmatique porteur de mutations provenait du foie. Pour le déterminer, ils avaient besoin de connaître les mutations tumorales exactes qu’ils recherchaient, et le tissu tumoral n’est pas toujours disponible si sa localisation est inconnue. L’équipe a donc utilisé les empreintes de méthylation pour identifier les mutations cancéreuses directement à partir de l’ADN du sang, plutôt que du tissu tumoral. Bien que moins de mutations aient été trouvées, le foie a quand même été correctement identifié comme la source des molécules dérivées de la tumeur. Cela suggère que GETMap pourrait aider à révéler le tissu et la localisation de cancers non détectés chez les personnes qui ont des marqueurs tumoraux dans leur sang.
Enfin, ils ont appliqué le test GETMap chez une femme qui a développé un lymphome pendant la grossesse. Dans ce cas, ils ont pu distinguer les gènes spécifiques au fœtus, qui provenaient du placenta, des gènes spécifiques à la tumeur qui provenaient uniquement des globules blancs liés au type cellulaire du lymphome.
« Nous avons démontré la puissante synergie entre les approches génétiques et épigénétiques pour identifier l’origine de l’ADN circulant dans le sang, et montré ses applications potentielles dans le dépistage du cancer, le test prénatal et la surveillance des transplantations d’organes ».
« Notre test pourrait nous rapprocher de la vision d’un test sanguin pour un marqueur universel du cancer, en permettant des tests de suivi plus ciblés dans des organes spécifiques ». « Cela pourrait rendre le diagnostic du cancer plus précoce et plus précis, et réduire le recours aux scanners du corps entier et l’exposition aux radiations qui y est associée ».