imprimer la page Diagnostic, pronostic, thérapeutique : un programme ambitieux pour les lésions hépatiques Entre les 600 000 hépatites C, les 5 000 décès annuels imputables au cancer du foie, rien qu en France, les maladies liées aux troubles métaboliques et à l obésité en pleine émergence, l équipe de Pierre Bedossa est à l abri du chômage pour de nombreuses années encore. Le point commun entre ces pathologies éclectiques? Les lésions hépatiques. Certaines sont bénignes, d autres peuvent entraîner la mort. Il est donc capital de pouvoir les diagnostiquer et prévoir leur évolution pour soigner les patients avec la plus grande efficacité possible. «Nous étudions le cas de patients atteints de maladies chroniques du foie, comme les hépatites virales, par exemple. Ces malades ont été infectés par un virus hépatotrope qui, la plupart du temps, va s installer durablement dans les hépatocytes, provoquant une réaction inflammatoire chronique, qui se complique d une fibrose, d une cirrhose et, dans certains cas, d un cancer du foie. C est dans cet enchaînement pathologique qu on essaye d identifier des biomarqueurs des différentes étapes de la maladie», explique Pierre Bedossa, chef de service d anatomo pathologie à l hôpital Beaujon et directeur du Laboratoire de physiopathologie hépatique, UMR 8149 du CNRS. Biomarqueurs du cancer du foie «Nous avons identifié des biomarqueurs spécifiques du cancer du foie chez des patients cirrhotiques. Pour cela, nous avons analysé les profils protéiques du sérum de patients qui avaient une cirrhose et un cancer et celui d autres cas présentant une cirrhose mais pas de cancer, grâce à la technologie ProteinChip SELDI TOF MS» (cf encadré Plate forme protéomique haut débit de OUEST genopole dans l article «La protéomique au service des bébés»). Il existe pourtant déjà un biomarqueur du carcinome hépatocellulaire très connu : l alpha fœtoprotéine. Mais il présente d importantes limites en raison de la médiocrité de sa sensibilité et de sa spécificité. Cette protéine ne permet de découvrir que de grosses tumeurs, et encore, toutes ne l expriment pas. Quant aux techniques d imagerie utilisées pour suivre les patients atteints de cirrhose, elles s améliorent très rapidement mais ne permettent pas de diagnostiquer une tumeur qui mesure moins de deux centimètres, ce qui est déjà considérable! D où la nécessité d un dépistage plus précoce pour adapter les indications thérapeutiques et traiter plus rapidement la pathologie. 10
En comparant les profils protéiques de patients atteints de cirrhose avec et sans cancer, l équipe de Pierre Bedossa a identifié des pics qui pouvaient correspondre à des biomarqueurs de cancers du foie. L un d entre eux a été identifié et séquencé : il s agit de la partie C terminale de la vitronectine, une glycoprotéine du plasma qui joue un rôle dans l adhésion cellulaire. D autres études portant sur des cohortes différentes, totalement indépendantes, ont confirmé, depuis, que ce peptide est effectivement un biomarqueur du cancer du foie. C était l un des premiers travaux de ces chercheurs en la matière. Ils essayent maintenant d obtenir des anticorps spécifiques de ce fragment protéique pour développer un test simple, type Elisa (Enzyme linked immunosorbent assay), qui pourrait être utilisé dans les laboratoires d analyses médicales. «Lors de ces recherches, nous avons étudié des sérums de patients qui présentaient des carcinomes assez avancés et volumineux, mesurant en moyenne 5 cm de diamètre. Nous avons montré qu il existe une corrélation entre la quantité de ce biomarqueur peptidique et la taille des tumeurs, ce qui suggère que ce marqueur est plus un indice de la progression tumorale qu une protéine synthétisée par la cellule au commencement de la maladie. Nous souhaiterions donc disposer d un élément beaucoup plus précoce, un biomarqueur de petits cancers, voire de cirrhose qui risque de dégénérer en cancer. Si on réussissait à prédire qu une cirrhose risque grandement de devenir cancéreuse, on pourrait envisager une transplantation hépatique sans attendre qu elle ne dégénère. Car si on transplante un patient qui a déjà développé un cancer, le risque de récidive de la tumeur est malheureusement non négligeable», indique Pierre Bedossa. Vers un dépistage plus précoce L équipe a alors développé une autre approche pour essayer de prédire plus tôt le développement du carcinome. Cette fois ci, ils ont comparé des tissus de patients atteints de cirrhose avec ou sans cancer, une hypothèse de travail en tête. Puisque la cirrhose est le lit de la tumeur, si des facteurs prédictifs de l apparition du carcinome existent réellement, ils devraient être localisés, de façon diffuse, dans les cirrhoses qui ont développé un cancer et absents dans celles qui n ont pas évolué vers une tumeur. Il est intéressant, dans ce cas, de travailler directement sur le tissu hépatique car, de tels facteurs, s ils existent, ne seront pas forcément présents dans le sérum des malades. Cette hypothèse s est révélée fructueuse. En analysant le transcriptome et le protéome de tissus cirrhotiques, Audrey Lupo, étudiante en thèse du laboratoire, a effectivement identifié deux biomarqueurs étroitement associés à la présence d un carcinome. Le gène CCNE2, codant pour la protéine de cycle cellulaire Cycline E2, est sur exprimé dans les cirrhoses avec cancer, ainsi que la protéine hépatocytaire L FABP (Liver Fatty acid binding protein), qui est impliquée dans le transfert des lipides dans les hépatocytes. «Il est facile de comprendre comment la sur expression de CCNE2 est reliée au processus de cancérogenèse. Mais nous n avons pas encore trouvé la relation entre la fonction de L FABP et 11
son rôle dans la carcinogenèse. Nous travaillons actuellement sur des modèles cellulaires afin d y voir plus clair.» Le gène CCNE2 étant sur exprimé, la quantité de protéine Cycline E2 se trouve, elle aussi, augmentée dans les tissus cirrhotiques autour des carcinomes. Par contre, en ce qui concerne L FABP, contrairement à ce qu on pourrait attendre, l ARN messager qui code la protéine n est pas détecté en quantité plus abondante dans les cirrhoses avec cancer. En conséquence, ce sont probablement des modifications post transcriptionnelles qui expliquent l accumulation de cette protéine. Ce cas illustre bien la complémentarité des approches protéomiques et transcriptomiques car il n y a pas obligatoirement de corrélation entre la quantité d ARN messagers et celle de protéines effectivement traduites. Biomarqueur de la réponse au traitement La question de la réponse au traitement des malades atteints d hépatites virales C intéresse aussi Pierre Bedossa et son équipe. Des traitements antiviraux existent pour ces patients, mais ils sont lourds, coûteux, présentent des effets secondaires importants et ne sont efficaces que sur la moitié d entre eux environ. Avec la même approche protéomique que pour les précédents travaux, les chercheurs, en collaboration avec l équipe de Patrick Marcellin de l hôpital Beaujon, Inserm CRB3, ont donc pisté des biomarqueurs sériques prédictifs de la sensibilité au traitement. Ils ont mis en évidence l évolution différente du protéome sérique des patients insensibles aux antiviraux et de celui des malades guéris par la cure. Ils ont aussi identifié des biomarqueurs sériques prédictifs de la réponse au traitement anti viral. Ainsi, on peut penser, qu à l avenir, les malades qui ont de grandes chances d éliminer le virus sous traitement seront repérés grâce à ces biomarqueurs sériques, et se verront administrer le traitement classique constitué d interféron pégylé et de ribavirine, alors que les patients susceptibles d y être résistants pourraient bénéficier d emblée de traitements plus sophistiqués, plus actifs et novateurs. Obésité et marqueurs des lésions hépatiques «Nous travaillons sur une toute autre pathologie qui peut mener aux mêmes conséquences catastrophiques pour le foie. Nous recherchons des biomarqueurs des lésions hépatiques associées au syndrome métabolique et à l obésité. Cette maladie augmente de façon inquiétante aussi bien aux Etats Unis qu en Europe ou en France. Des lésions détériorent le foie par des mécanismes complexes liés à l insulinorésistance. On observe d abord une stéatose, c est à dire une accumulation d acides gras dans le foie, puis une maladie inflammatoire, la stéato hépatite non alcoolique, et, dans les formes graves, une fibrose, une cirrhose et parfois un cancer», déplore Pierre Bedossa. Nous savons aujourd hui que la plupart des cirrhoses autrefois 12
baptisées cryptogénétiques, dont l origine était totalement inconnue, sont en réalité liées à l obésité, aux troubles du métabolisme et de la glycorégulation en particulier. Viviane Trak Smayra, étudiante du laboratoire, a étudié de près des sérums de personnes obèses et d individus à l indice de masse corporelle (IMC) normal. Les patients obèses ont aussi subi une biopsie de foie afin que l intensité de leurs lésions hépatiques soit évaluée. Certains d entre eux présentaient un foie normal ou une simple stéatose, d autres une stéatohépatite et une fibrose évoluée. En comparant le protéome sérique des trois types de patients obèses et des patients contrôles, elle a identifié trois biomarqueurs de la sévérité des lésions hépatiques. Ce sont trois constituants différents d une même protéine dont la quantité augmente dans le sérum en fonction de la sévérité des lésions histologiques du foie. Dans un second temps, ces patients obèses ont été traités par chirurgie bariatrique, c est à dire qu on leur a introduit un anneau autour de l estomac, qui crée un goulot d étranglement et diminue son volume. Ainsi, les patients doivent réduire de façon importante leur quantité de nourriture et maigrissent considérablement en quelques mois. C est un traitement très efficace dans les cas d obésité morbide, quand l IMC est supérieur à 35. Six mois après, ils avaient perdu 10 à 30 kg et leur sérum a été à nouveau analysé. Le taux sanguin des trois fragments protéiques avait repris une valeur normale. «Nous avons identifié la protéine mais je ne peux pas vous donner son nom car les résultats ne sont pas encore publiés! Elle joue un rôle dans la peroxydation lipidique, c est à dire dans des mécanismes impliqués dans l évolution des lésions hépatiques au cours de l obésité. Nos résultats sont très solides : nous avons identifié la protéine par différentes approches de protéomique. La masse d un des biomarqueurs suggérait qu il s agissait d un fragment protéique connu. Pour valider nos résultats, nous avons procédé à une immuno précipitation, puis refait l analyse de spectre en temps de vol. Le pic correspondant au biomarqueur disparaît.» Il faut maintenant que ces résultats soient validés sur des cohortes plus grandes et extérieures au laboratoire. Et, une fois encore, essayer de développer un test simple de biologie clinique qui puisse être réalisé en laboratoire pour doser ces biomarqueurs et évaluer les lésions hépatiques. Mais ici, comme les biomarqueurs sont liés à la physiopathologie des lésions, les chercheurs peuvent imaginer les utiliser un jour pour des approches thérapeutiques. «Nous en sommes encore très loin, mais cette découverte est réellement porteuse d espoir!», s enthousiasme Pierre Bedossa. «Ces travaux, nous ne pouvons les réaliser qu en collaboration étroite avec les cliniciens, qui nous aident à nous poser les bonnes questions. Les biobanques, les sérothèques et tissuthèques sont également indispensables à notre travail. L Inserm a fait des efforts colossaux pour développer ces collections dans des centres de ressources biologiques. Des réseaux étaient déjà constitués, pour les recherches sur l hépatocarcinome, autour des tumorothèques, mais il existe aujourd hui une organisation tangible des centres de ressources biologiques à l Inserm en relation étroite avec les centres hospitaliers. Cette structure est primordiale : il est fondamental d avoir 13
accès à de nombreux prélèvements biologiques pour obtenir des résultats robustes et fiables.» Anne de Reyniès Inserm Actualités La protéomique au service des bébés Diagnostic, pronostic, thérapeutique : un programme ambitieux pour les lésions hépatiques IL 18 et PLA2 ou comment trouver des biomarqueurs cardiovasculaires sans vraiment les chercher Gènes de prédisposition au diabète, une belle avancée Les mutations de KRAS dans les cancers colorectaux métastatiques Bibliographie Paradis V, Degos F, Dargere D, Pham N, Belghiti J, Degott C, Janeau JL, Bezeaud A, Delforge D, Cubizolles M, Laurendeau I, Bedossa P. Identification of a new marker of hepatocellular carcinoma by serum protein profiling of patients with chronic liver diseases. Hepatology. 2005;41(1):40 7. Guedj N, Dargere D, Degos F, Janneau JL, Vidaud D, Belghiti J, Bedossa P, Paradis V. Global proteomic analysis of microdissected cirrhotic nodules reveals significant biomarkers associated with clonal expansion. Lab Invest. 2006;86(9):951 8. Paradis V, Asselah T, Dargere D, Ripault MP, Martinot M, Boyer N, Valla D, Marcellin P, Bedossa P. Serum proteome to predict virologic response in patients with hepatitis C treated by pegylated interferon plus ribavirin. Gastroenterology. 2006;130(7):2189 97. Asselah T, Bieche I, Paradis V, Bedossa P, Vidaud M, Marcellin P. Genetics, genomics, and proteomics: implications for the diagnosis and the treatment of chronic hepatitis C. Semin Liver Dis. 2007;27(1):13 27. Review. 14