Introduction :

Les leucémies aiguës pédiatriques sont les tumeurs les plus fréquentes de l’enfance. Plus précisément, la MLL (leucémie à lignée mixte) est un type de leucémie très agressif chez les enfants. Bien que l’identification de ses différents types se soit améliorée ces dernières années et que des progrès aient été réalisés dans le choix des traitements, le fait est que de nombreux patients souffrent d’une forme à haut risque et meurent de la maladie.

Pour mieux choisir le traitement, il est essentiel d’identifier autant de caractéristiques tumorales que possible afin de classer les patients en fonction de leur pronostic, c’est-à-dire de les classer dans des groupes présentant un risque de rechute plus ou moins élevé. D’autres types de cancer sont caractérisés par un grand nombre et une grande diversité d’altérations au niveau génétique, ce qui permet de les classer et d’identifier d’éventuelles cibles thérapeutiques. Toutefois, par rapport aux autres tumeurs de l’adulte, les leucémies de l’enfant présentent très peu d’altérations de l’ADN. Ce phénomène est encore plus marqué dans les leucémies dites MLL. Ces leucémies se caractérisent par une altération du gène MLL (de Mixed Lineage Leukaemia, car elles peuvent se produire dans n’importe quelle lignée cellulaire) et sont très fréquentes chez les nourrissons (80 % des leucémies chez les nourrissons ont ce gène altéré).

Dans le cas des leucémies MLL, la clé ne réside pas tant dans le nombre de mutations ajoutées que dans la manière dont l’altération de ce gène se produit. La plupart du temps, un fragment de ce gène se détache et se lie ou s’insère dans un autre gène, ce qui modifie sa fonction (ces modifications sont appelées translocations). Ces gènes auxquels MLL se lie sont appelés partenaires et sont les nouveaux compagnons de voyage du gène MLL. En fonction de ce partenaire, les leucémies se comportent différemment, avec une plus ou moins grande agressivité et un pronostic différent, et c’est là que s’ouvre la porte pour mieux classer les patients et rechercher des stratégies de traitement plus personnalisées.

Le groupe dirigé par le Dr Camós et son équipe est un pionnier dans l’étude des leucémies MLL et du rôle joué par les altérations biologiques dans le pronostic et le traitement de ces enfants. Tout au long de son évolution, ce groupe de recherche a mis l’accent sur différents aspects de ces maladies sous la forme de deux projets que nous présentons ci-dessous.

Première partie du projet : Étude épigénétique des leucémies MLL

Comme indiqué plus haut, contrairement à d’autres types de cancer, les leucémies infantiles présentent un faible nombre d’altérations génétiques. Cependant, il existe d’autres types de modifications qui peuvent expliquer les différences entre les patients et aider à mieux comprendre et traiter chaque patient. Nous parlons d’altérations épigénétiques. L’épigénétique fait référence à tous les processus qui ont trait à la manière, au moment et à l’endroit où les informations contenues dans l’ADN sont lues (et non au contenu et à la structure de l’ADN, qui est ce que la génétique étudie). Parmi les molécules qui contrôlent la lecture de l’ADN, on trouve :

Un groupe de protéines appelées histones désacétylases (HDAC) qui contrôlent les zones de l’ADN accessibles à la lecture et celles qui ne le sont pas.
De très petits morceaux de matériel génétique appelés microARN (miRNA). De la bibliothèque d’ADN, on extrait normalement des livres d’instructions (appelés ARN) pour fabriquer des protéines, qui assurent les fonctions cellulaires. Les microARN sont capables d’empêcher l’utilisation de ces manuels d’instruction.

L’étude combinée des miRNA et des HDAC peut être très pertinente pour plusieurs raisons :

Elle nous permet d’acquérir une compréhension beaucoup plus approfondie de ces types de maladies.
Elle pourrait nous permettre d’identifier de meilleurs biomarqueurs pour mieux prédire l’évolution des patients.
Elle permettra de réaliser de nouvelles études à l’avenir afin de générer des thérapies plus personnalisées.

L’étude a utilisé des échantillons de moelle osseuse provenant de patients pédiatriques de plusieurs hôpitaux, dont Sant Joan de Déu, Vall d’Hebrón et l’hôpital universitaire Niño Jesús de Madrid. Des patients en bas âge et des patients âgés de 18 ans au plus ont été inclus, afin d’étudier les différences éventuelles dans l’agressivité de ces leucémies dans les différents groupes d’âge.

2ème partie : Étude de la maladie résiduelle minimale par de nouvelles techniques génétiques :

L’un des grands défis posés par les leucémies infantiles est le diagnostic correct et le suivi des patients après le traitement pour détecter les cellules tumorales restantes qui pourraient entraîner une rechute (ce que l’on appelle la maladie résiduelle mesurable ou MRD).

Les méthodes actuelles de diagnostic et de surveillance des maladies présentent certaines limites :

elles ne sont pas en mesure d’identifier avec précision tous les réarrangements et altérations du gène MLL et les diagnostics peuvent donc être inexacts.
La surveillance de la MRD n’est pas suffisamment sensible et efficace, et dans un pourcentage de cas, elle peut ne pas détecter la présence de cellules tumorales. C’est un problème car la rechute est détectée plus tard que prévu, ce qui entraîne un risque accru pour le patient.

De nouvelles méthodes sont donc nécessaires pour améliorer à la fois le diagnostic et le suivi. L’objectif de ce projet est d’utiliser des techniques de pointe pour détecter et identifier complètement 100% des réarrangements du gène MLL, et d’utiliser des techniques de suivi plus sensibles qui peuvent détecter de très faibles niveaux de cellules tumorales.

Le groupe du Dr Camós a proposé d’utiliser deux approches :

Amplification ciblée du locus (TLA) :

- - Il s’agit d’une technique spéciale qui permet d’identifier toute modification du gène MLL, même non décrit.
  - L’identification des changements MLL peut permettre un suivi plus précis et individualisé, et de rechercher spécifiquement les cellules présentant ce changement.

Confirmation par biomarqueur de la leucémie MLL :

- Une étude a montré que les patients présentant certains réarrangements MLL ont des niveaux accrus de certains gènes (par exemple RET, PPP1R-27, CCL23, SCUBE1 ou PHACTR3).
- Une activité élevée de ces gènes au moment du diagnostic pourrait :
  - Être lié au comportement cellulaire de certains types de leucémies MLL ;
  - Si ces données sont confirmées, nous pourrions mesurer l’activité de ces gènes pour savoir si l’évolution du patient s’aggrave ou s’améliore.

Résultats de la première partie :

Plusieurs découvertes intéressantes ont été faites dans l’étude des HDAC. Tout d’abord, il a été constaté que dans ce type de leucémie, deux protéines (HDAC9 et MEF2D) sont davantage détectées chez les patients atteints de leucémie, indépendamment de l’âge et de la lignée leucémique (par lignée, nous entendons s’il s’agit d’une leucémie myéloïde ou lymphoïde). En outre, l’augmentation des niveaux de HDAC9 a été associée à un pronostic plus défavorable.

Ces résultats pourraient jouer un rôle important dans le développement de futures thérapies ciblées. Les futurs traitements contre ces HDAC pourraient être utilisés en soutien des thérapies habituelles, afin d’augmenter leur efficacité.

Dans l’étude des miRNA, malgré la pandémie, l’équipe a fait des progrès rapides. Ils ont déjà réussi à analyser plus de 90 microARN différents chez plus de 100 patients. En fait, ils ont généré un grand nombre de données préliminaires montrant que, selon les caractéristiques de la leucémie de chaque patient, certains miRNA sont régulés à la hausse et d’autres à la baisse. Cela ouvre la voie à des traitements plus personnalisés à l’avenir.

La combinaison des données sur les miRNA et les HDAC avec les données génétiques et de suivi des patients a généré une énorme base de données qu’ils sont en train d’analyser car elle a le potentiel de fournir des conclusions très pertinentes.

Résultats de la deuxième partie :

En ce qui concerne l’étude des biomarqueurs, les résultats du groupe sont très préliminaires mais semblent confirmer que les patients présentant certains réarrangements MLL ont des niveaux plus élevés des gènes étudiés. Un plus grand nombre de patients doit être analysé afin de certifier ces résultats et de confirmer la spécificité et l’utilité potentielle dans la pratique hospitalière réelle de ces biomarqueurs dans le suivi des patients.

En ce qui concerne l’analyse des patients avec la technique TLA, l’équipe du Dr Camós a analysé les échantillons de 32 patients atteints de leucémie MLL. Dans la grande majorité de ces échantillons, il a été possible d’identifier très précisément où le gène MLL s’était déplacé. Cependant, chez quelques patients, la technique TLA n’a pas permis d’identifier le réarrangement spécifique au patient.

Par conséquent, bien que les techniques utilisées jusqu’à présent pour identifier les changements génétiques dans la tumeur de chaque patient fonctionnent assez bien, il y a encore des cas qui échappent à cette identification. Cependant, il est essentiel d’identifier 100% des patients présentant des réarrangements MLL de manière aussi complète que possible afin de parvenir à une médecine plus personnalisée.

À cette fin, l’équipe du Dr Camós a développé une stratégie innovante, un flux de travail permettant d’appliquer différentes techniques de diagnostic pour chaque patient présentant des réarrangements du gène MLL.

Tout d’abord, une analyse initiale des patients sera effectuée dans laquelle les réarrangements du gène MLL seront recherchés à l’aide des techniques conventionnelles déjà mises en œuvre dans le diagnostic.
Une étude plus détaillée sera réalisée sur les patients atteints de leucémie MLL :
1. TLA chez les patients chez lesquels un échantillon de qualité suffisante peut être obtenu.
2. Si le TLA ne permet pas d’identifier l’altération précise ou si l’échantillon n’est pas suffisamment abondant ou de qualité suffisante, d’autres techniques (telles que l’ARN-Seq) seront réalisées pour confirmer ou écarter définitivement la présence d’altérations du gène MLL.
Une fois l’altération particulière de chaque enfant identifiée, des sondes de détection spécifiques peuvent être conçues pour identifier les cellules tumorales de ce patient particulier, de manière personnalisée. Cela permet d’appliquer les techniques les plus spécifiques et les plus précises pour vérifier si ces cellules tumorales persistent, sont éliminées ou augmentent.

Globalement, l’objectif de cette stratégie est d’identifier avec une précision maximale 100 % des patients présentant des réarrangements du gène MLL, et de parvenir à un suivi plus sensible et plus efficace de la maladie du patient. Cela facilitera les décisions thérapeutiques, améliorera le temps de réaction aux éventuelles rechutes et, en fin de compte, améliorera la survie et la qualité de vie des patients.