Projet ANR-11-EMMA-0020 – AP’ONCALYPSE : Validation d’un prédicteur de type « signature immunologique » de la réponse aux anthracyclines dans le cancer du sein.
Programme : Emergence de produits, technologies, ou services à fort potentiel de valorisation (Emergence)
Année de financement : 2011
Coordinateur du projet : Madame Laurence ZITVOGEL (INSTITUT GUSTAVE ROUSSY)
Partenaires : Mathématiques et Systèmes; Institut Gustave Roussy; Institut Gustave Roussy; Apoptose, Cancer et Immunité
Montant : 271671.0 euros
Date de début : 2012
Durée : 18 mois
Résumé : Définir des prédicteurs immunologiques à la réponse aux anthracyclines dans le cancer du seinLa chimiothérapie appliquée aux cancers mammaires localisés ou avancés peut guérir un pourcentage variable de patientes. Cette guérison semble être indissociable du développement d’une réponse immunitaire antitumorale engendrée par la mort cellulaire post-chimiothérapie. La question soulevée par ce projet est de décliner les mécanismes moléculaires sous tendant la vaccination antitumorale post-traitement aux anthracyclines (immunogène) pour en faire un test diagnostic prédicteur de réponse.
Définir les prédicteurs de la réponse immunitaire à la chimiothérapie adjuvante et néoadjuvante dans les cancers du sein.Ce projet vise à valider une série de nouveaux biomarqueurs immunitaires de réponse aux anthracyclines afin de prédire la capacité de l'hôte à se faire vacciner (et traiter) contre sa tumeur et rétrospectivement de compenser les défauts de signalisation immunologiques par une thérapie ciblée chez les patientes «prédites« comme non répondantes.Ce programme de recherche sera effectuée par l'action coordonnée de deux équipes INSERM (U1015 et U848) reconnues et spécialisées dans le domaine de la biologie cellulaire et l'immunothérapie du cancer, en association avec le Centre d'Investigations Cliniques CICBT507, une équipe de bio-informaticiens / biomathématiciens de l'Ecole des Mines et le département de transfert de technologie IGR&D.Les biomarqueurs immunitaires de réponse aux anthracyclines sont un multiplex de 3 sondes détectant des acides nucléiques codant pour les marqueurs de stress du réticulum endoplasmique et de 3-6 autres polymorphismes génétiques perte de fonction (SNP des gènes hôtes, dérivée de l'ADN tumoral ou de leucocytes), différents selon les cancers du sein traités en adjuvant ou néoadjuvant.Les objectifs étant de (i) valider cette signature immunologique sur deux cohortes rétrospectives de 680 patientes (néoadjuvant) et 400 (adjuvant); (ii) de travailler une méthodologie «GLP chip Array«, de fabrication d'un kit multiplex à breveter, qui serait la référence en routine pour valider la signature en étude prospective «haut débit« et de créer une société de diagnostic reposant sur cette technologie.En cas de succès du projet AP'ONCALYSE, le modèle d'affaires que nous anticipons devrait être en mesure de fonctionner dans un modèle décentralisé (Agendia) où un kit de diagnostic et l'interprétation de ses résultats devraient être fournis par la société émergente de ce projet de recherche académique.
Identifier une signature immunohistochimique et élaboration d'une puce spécifique du cancer du seinTâche 1: Valider la valeur prédictive des marqueurs identifiés (voie de signalisation CRT; polymorphismes SNP retenus à partir d'une large cohorte rétrospective de >650 patientes traitées par anthracyclines (néoadjuvant) pour un cancer du sein. Tâche 2: Valider la valeur prédictive de la signature de gènes retenus sur une large cohorte rétrospective de > 400 patientes (traitement adjuvant).Tâche 3: Modélisation bio-informatique et mathématique permettant d'établir à partir des données obtenues de chaque patiente un algorithme spécifique et robuste.  Tâche 4: Mettre en place les méthodes GLP permettant d'aller de l'extraction des ADNc et ADNg de la tumeur à leur hybridation sur plusieurs sondes nucléiques froides fluorescentes (déterminées lors de la Tâche 1) et générer des données de PCR quantitatives (CRT-map) ou qualitatives (SNP).Tâche 5: Mettre en place une norme abaque ou un standard interne d'après les données générées au cours des études rétrospectives du projet contenant plus de 300 patientes. Ceci permettant de déterminer la moyenne + /-sem d'expression de chaque paramètre pour évaluer l' «abondance relative» et les contrôles positifs et négatifs pour tester les ADNc en fonction de la CRT-map.Tâche 6. L'analyse comparative et la recherche de partenaires potentiels pour externaliser la fabrication du dispositif final (kit de diagnostic).
Résumé de la soumission : Notre objectif à moyen terme est de créer une société spécialisée dans le développement, la validation clinique prospective et la commercialisation de tests diagnostics permettant d’évaluer la résistance à un traitement cytotoxiqued’un patient porteur d’une tumeur maligne. Les développements prioritaires concerneront le cancer du sein avancé traité par anthracyclines en néoadjuvant et par radiothérapie. Ces tests diagnostics évaluent l’immunogénicité de la tumeur et la réceptivité de l’hôte à la mort tumorale immunogène.Ces tests diagnostics sont fondés sur un concept démontré chez l’animal selon lequel l’efficacité des anthracyclines, de l’oxalipatine et des rayons X passe par la contribution du système immunitaire de l’hôte qui est capable de détecter des signaux de danger/stress du réticulum endoplasmique à la surface des cellules tumorales. La reconnaissance, par le système immunitaire, de la tumeur mourante est un préalable au succès du traitement qui, dans ce cadre, participe également à immuniser le patient pour contrôler sa maladie résiduelle. L’immunisation par la chimiothérapie par anthracyclines, vise à apporter une protection durable contre une éventuelle rechute métastatique.Chez la femme, les données corroborant ces résultats murins ont été en partie apportées par des études rétrospectives analysant la valeur prédictive de « non réponse aux anthracyclines » de polymorphimes génétiques perte de fonction dans des gènes de l’immunité.Rappelons que le champ d’application de la prescription d’agents cytotoxiques anticancéreux nécessite des marqueurs prédictifs de réponse aux dits –traitements, afin de réduire les toxicités à l’échelle individuelle et de maîtriser les coûts de santé publique à l’échelle macroéconomique. La plupart des signatures moléculaires (transcriptionnelles ou protéiques) en développement préclinique et clinique ou commercialisées s’appuient uniquementsur des anomalies intrinsèques aux cellules tumorales. Ces signatures (type CHIP Mammaprint …) sont surtout des signatures pronostiques (et non prédictives de résistance à un traitement donné), qui permettent, au mieux, d’éviter une polychimiothérapie au petit nombre de patientes d’excellent pronostic mais ne permettent pas d’apporter une solution thérapeutique « personnalisée » à la grande majorité, étiquetée « à haut risque de rechute ». Les objectifs de la future compagnie sera de 1/ rationaliser et de séquencer les différentes lignes de traitements chimio et radiothérapeutique en identifiant les patients scorés « résistants » aux anthracyclines dans un premier temps dans le cas du cancer du sein avancé en néodjuvant, en utilisant un test diagnostic fondé sur des marqueurs immunologiques, 2/ à terme de restaurer l’immunogénénicité de la tumeur et de l’hôte en associantau traitement de première ligne par anthracyclines, dans le cas du cancer du sein avancé, un traitement compensateur des défauts moléculaires immunitaires détectés.Nous avons mis au point un test diagnostic faisable à partir d’une biopsie tumorale initiale visant à détecter une signature immunologique (multiplex de sondes détectant des acides nucléiques codant pour des 3-5 marqueurs de stress du réticulum endoplasmique et pour deux polymorphismes génétiques perte de fonction dans TLR4 et P2RX7 pour les cancers du sein traité en adjuvant et MTHFR et FAT2 pour les neoadjuvant). Cette signature a été testée par un bioinformaticien de l’Ecole des Mines sur deux cohortes indépendantes (de >300 ptes) en validation interne et croisée.Les objectifs de l’ANR Emergence 2011 sont : 1/ de valider cette signature sur deux autres volumineuses cohortes (adjuvante et néoadjuvante), 2/ de travailler une méthodologie GLP de fabrication d’un kit multiplex à breveter, qui serait la méthode de référence pour valider la signature en étude prospective en haut débit et créer la société de diagnostic.
Résultats : Fondée sur les études menées actuellement sur les cohortes de patientes traitées pour cancers du sein, répondant ou non à la chimiothérapie néoadjuvante, une liste de 20 SNPs ont été identifiés comme candidats prédictifs de la réponse aux anthracyclines. Les premières analyses effectuées indiquent que ces polymorphismes touchent des gènes impliqués dans le système immunitaire qui pourraient conduire à une thérapie compensatoire ciblant les déficits immunitaires identifiés.
Perspectives : L'objectif final et la perspective majeure de ces travaux de recherche étant de pouvoir adapter la chimiothérapie néoadjuvante pour les patientes et tendre vers un traitement personnalisé, de sorte que les défauts immunitaires prédits sur la base de notre modèle établi, puissent être compensés par des composés immunomodulateurs ciblés (tels que les agonistes TLR ou calreticuline etc ...) .
Publications et brevets : Avec le soutien de la structure de valorisation IGR&D, un brevet a été déposé en Avril 2012, décrivant une liste de 20 SNPs impliqués dans des fonctions immunitaires qui semblent prédire les patientes non répondantes à un traitement néoadjuvant de leur cancer du sein.
Nos premiers résultats sont en attente de confirmation sur une seconde cohorte indépendante allemande (collaboration avec le Dr DENKERT) pour permettre une publication de l'ensemble de ces données.