Recherche du laboratoire Wei : détection ultra-sensible des mutations dans les tissus tumoraux et normaux

Collaboration avec le Dr Gyorgy Paragh de Roswell Park , le Dr Wendy Huss , le Dr Barbara Foster et le Dr Sean Christensen de l'Université de Yale.

La plupart des cancers sont causés par une accumulation de mutations somatiques au cours de la vie. Malgré le rôle important qu'elles jouent dans l'initiation et la progression des tumeurs, les mutations dans les tissus physiologiquement normaux ont été peu étudiées en raison de leur faible abondance et de leur répartition aléatoire.

Nous avons séquencé un grand nombre (n = 450) d'échantillons de peau normale pour identifier les mutations clonales précoces (MC). Les échantillons de peau ont été collectés de manière individuelle, contenant un nombre égal d'échantillons exposés au soleil et non exposés au soleil de chaque donneur, ce qui nous a permis d'exclure les mutations causées par d'autres facteurs tels que le vieillissement.

Cela nous a permis d’identifier précisément les modèles de mutation introduits par la lumière UV. Les résultats ont non seulement confirmé les précédentes découvertes de mutations généralisées dans la peau âgée, ainsi que d’une charge mutationnelle élevée après exposition aux UV, mais ont également identifié plusieurs nouveaux modèles de mutation associés.

Par exemple, nous avons découvert que les mutations induites par les UV étaient enrichies dans des régions génomiques spécifiques, y compris plusieurs points chauds mutationnels où les mutations sont très récurrentes uniquement dans les échantillons de peau exposés aux UV.

Ces résultats ouvrent la voie au développement futur d’une mesure quantitative des dommages à l’ADN induits par les UV, qui permet une évaluation objective du risque de cancer de la peau ainsi qu’une intervention précoce telle que le traitement sur le terrain.

Wei L, Christensen SR, Fitzgerald ME, Graham J, Hutson ND, Zhang C, Huang Z, Hu Q, Zhan F, Xie J, Zhang J, Liu S, Remenyik E, Gellen E, Colegio OR, Bax M, Xu J, Lin H, Huss WJ, Foster BA, Paragh G. Le séquençage ultra-profond permet de différencier les profils de mutations clonales cutanées associés à l'exposition solaire et à la prévalence du cancer de la peau . Sci Adv. 2021 Jan 1;7(1):eabd7703. doi: 10.1126/sciadv.abd7703. PMID: 33523857; PMCID: PMC7775785.

Collaboration avec le Dr Khurshid Guru, urologue à Roswell Park.

Le cancer de la vessie est un type de cancer fréquent avec un taux de récidive élevé après la chirurgie, alors que le mécanisme de récidive reste flou. L'une des principales hypothèses est que le déversement de la tumeur pendant la chirurgie peut entraîner des cellules tumorales résiduelles (RTC), qui peuvent être responsables de la récidive tumorale.

Cependant, les RTC n’ont pas pu être détectés lors des tests précédents utilisant des marqueurs d’ARNm conventionnels ou la cytologie. En collaboration avec l’équipe d’urologie chirurgicale, nous avons conçu une étude complète qui a recueilli des lavages pelviens à plusieurs moments au cours de l’intervention, suivis d’un séquençage ultra-profond pour mesurer les RTC à chaque lavage.

Les résultats ont été remarquables : tous les lavages avant la chirurgie étaient négatifs pour les RTC ; cependant, les lavages post-opératoires de la plupart des patients étaient positifs, confirmant la présence de RTC après la chirurgie.

Il est important de noter que nous avons trouvé une association significative entre les niveaux de RTC et l'agressivité de l'histologie de la tumeur, suggérant que les RTC identifiés n'étaient probablement pas causés par un déversement tumoral aléatoire pendant la chirurgie, mais étaient probablement liés à des clones tumoraux microscopiques infiltrants préexistants.

Dans les données actuelles, nous avons constaté que les niveaux de RTC étaient plus significativement associés à la récidive du cancer que les marqueurs conventionnels, tels que le grade de la tumeur ou la marge chirurgicale, ce qui pourrait ouvrir un nouveau domaine de développement de nouveaux biomarqueurs hautement sensibles pour prédire la récidive.

Wei L, Hussein AA, Ma Y, Azabdaftari G, Ahmed Y, Wong LP, Hu Q, Luo W, Cranwell VN, Bunch BL, Kozlowski JD, Singh PK, Glenn ST, Smith G, Johnson CS, Liu S, Guru KA. La quantification précise des cellules cancéreuses résiduelles dans le lavage pelvien révèle une association avec la récidive du cancer après cystectomie radicale robot-assistée . J Urol. 2019 juin;201(6):1105-1114. doi: 10.1097/JU.0000000000000142. PMID: 30730413; PMCID: PMC6784327.

Collaboration avec le Dr Carl Morrison , pathologiste à Roswell Park.

Le tissu normal adjacent au tissu tumoral est souvent utilisé comme source d'ADN normal dans la détection de mutations somatiques pour filtrer les polymorphismes germinaux. L'un des problèmes est que ces tissus normaux contiennent souvent des cellules tumorales de faible niveau, ce qui conduirait à des résultats faussement négatifs car les mutations somatiques peuvent être classées à tort comme des SNV germinales alors qu'elles sont également présentes dans un tissu normal.

En utilisant un séquençage ultra-profond, nous avons confirmé la présence d’une contamination tumorale de faible niveau dans les tissus normaux et avons découvert que la contamination observée était liée à une manipulation involontaire lors de l’évaluation macroscopique de la pathologie chirurgicale et du processus de prélèvement de tissus.

Cette découverte met en évidence l’acquisition de tissus normaux de haute qualité comme un domaine important mais souvent négligé dans la détection des mutations somatiques.

Wei L, Papanicolau-Sengos A, Liu S, Wang J, Conroy JM, Glenn ST, Brese E, Hu Q, Miles KM, Burgher B, Qin M, Head K, Omilian AR, Bshara W, Krolewski J, Trump DL, Johnson CS, Morrison CD. Pièges liés à l'obtention inappropriée de tissu non néoplasique adjacent pour l'analyse des mutations somatiques par séquençage de nouvelle génération . BMC Med Genomics. 19 oct. 2016 ; 9(1) : 64. doi : 10.1186/s12920-016-0226-1. PMID : 27756300 ; PMCID : PMC5070097.