Pourquoi la MSI compte-t-elle pour l'immunothérapie ?
L'immunothérapie aide le système de défense du corps à attaquer le cancer. Elle a changé la prise en charge de plusieurs cancers, comme le mélanome ou le cancer du poumon. Dans les cancers digestifs, elle marche en général moins bien, sauf pour un groupe de tumeurs dites à instabilité microsatellitaire, ou MSI. Dans ces tumeurs, le système qui répare les erreurs de l'ADN fonctionne mal.
Environ 15 % des cancers colorectaux et des cancers de l'estomac sont MSI. Pour ces patients, des médicaments d'immunothérapie ont montré un réel bénéfice et ont été autorisés par l'agence américaine du médicament, la FDA. Mais pour savoir si une tumeur est MSI, il faut un examen supplémentaire, génétique ou par marquage des tissus. Selon les auteurs, tous les patients ne sont pas testés, sauf dans les grands centres spécialisés.
Qu'ont fait les chercheurs ?
L'équipe a utilisé des lames colorées à l'hématoxyline-éosine, ou H&E : la coloration rose et violette faite presque à chaque biopsie. Une première IA d'apprentissage profond repère d'abord les zones de tumeur sur l'image numérisée. Ces zones sont découpées en petits carrés, puis une seconde IA estime pour chaque carré s'il ressemble à une tumeur MSI.
Les modèles ont été entraînés sur des centaines de patients de la base publique TCGA, atteints de cancers colorectaux ou de l'estomac. Ils ont ensuite été testés sur des patients jamais vus : 378 patients d'une étude indépendante appelée DACHS, 185 patients japonais atteints d'un cancer de l'estomac, et des patientes atteintes d'un cancer de l'endomètre.
Quels résultats ont été obtenus ?
Les résultats sont donnés en aire sous la courbe, une note entre 0,5 (le hasard) et 1 (un test parfait). Sur les patients mis de côté dans la base TCGA, l'IA obtient de 0,77 à 0,84 dans les cancers colorectaux et 0,81 dans les cancers de l'estomac. Sur les 378 patients du groupe externe DACHS, elle atteint 0,84.
Les performances baissent quand la population change : 0,69 chez les patients japonais atteints d'un cancer de l'estomac, une maladie qui se présente différemment chez eux, et 0,75 dans le cancer de l'endomètre. Les chercheurs ont aussi montré qu'une petite quantité de tissu, comparable à une biopsie, suffit pour un résultat stable.
Les chiffres clés
- 15 %environ des cancers colorectaux et de l'estomac sont MSI
- 0,84d'aire sous la courbe sur 378 patients d'un groupe externe (DACHS)
- 0,69chez 185 patients japonais atteints d'un cancer de l'estomac
Parler de ton statut MSI avec ton équipe, grâce à Mima
Cette IA reste du domaine de la recherche : aujourd'hui, le statut MSI se vérifie par un test génétique ou un marquage des tissus. Mais l'étude rappelle à quel point ce résultat peut compter pour l'accès à l'immunothérapie.
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Qu'est-ce que cela pourrait changer pour les patients ?
Les lames colorées existent pour presque tous les patients atteints de cancer. Si une IA pouvait signaler à partir d'elles les tumeurs probablement MSI, davantage de patients pourraient être testés, puis se voir proposer une immunothérapie. Les auteurs estiment que la méthode pourrait être mise en place à faible coût dans les grands centres qui disposent déjà de lames numérisées.
Pour un patient, cela renvoie à une question à poser à son équipe : le statut MSI de ma tumeur a-t-il été recherché ?
Quelles sont les limites de cette étude ?
C'est une première démonstration, faite sur des lames existantes. Les auteurs indiquent qu'il faudra entraîner l'IA sur des données plus larges et la valider de façon prospective avant de l'utiliser pour soigner. Le test de référence reste donc nécessaire.
Les résultats baissent quand la population diffère de celle de l'entraînement, comme chez les patients japonais. Enfin, l'étude ne montre pas encore que des patients ont été mieux soignés grâce à cet outil.
Questions fréquentes
Que veut dire MSI ?
MSI signifie instabilité microsatellitaire. C'est une particularité de certaines tumeurs dont l'ADN est mal réparé, ce qui les rend souvent sensibles à l'immunothérapie.
Comment teste-t-on la MSI aujourd'hui ?
Par un examen génétique ou par un marquage spécial des tissus, l'immunohistochimie. L'IA de l'étude utilise seulement la lame colorée habituelle.
Cette IA remplace-t-elle le test MSI ?
Non. Les auteurs parlent d'une méthode à valider par des études prospectives. Le test de référence reste nécessaire.
Quels cancers sont concernés ?
L'étude porte surtout sur les cancers colorectaux et de l'estomac, avec un essai sur le cancer de l'endomètre.
L'étude originale
Kather JN, Pearson AT, Halama N, et al. « Deep learning can predict microsatellite instability directly from histology in gastrointestinal cancer » Nature Medicine, 3 juin 2019. DOI : 10.1038/s41591-019-0462-y
Lire l'étude complète dans Nature MedicineCet article résume une étude scientifique et ne remplace pas un avis médical.