Le type et le grade du cancer sont généralement clairs lorsque les cellules sont observées au microscope après un traitement et une coloration de routine, mais ce n'est pas toujours le cas. Parfois, le pathologiste doit utiliser d'autres procédures pour établir un diagnostic.
Ces tests utilisent une variété de colorants chimiques qui sont attirés par certains produits chimiques présents dans les cellules cancéreuses. La tache de mucicarmin, par exemple, est attirée par le mucus. Au microscope, des gouttelettes de mucus à l'intérieur d'une cellule exposée à ce colorant apparaîtront rose-rouge. Si un pathologiste soupçonne un adénocarcinome (un type de cancer glandulaire) dans un échantillon de poumon, cette coloration peut aider. Étant donné que les adénocarcinomes peuvent créer du mucus, la détection de taches roses-rouges dans les cellules cancéreuses du poumon indiquera au pathologiste que le diagnostic est un adénocarcinome.
D'autres types de colorants spécifiques sont utilisés en laboratoire pour identifier les micro-organismes (germes) comme les bactéries et les champignons dans les tissus, en plus de trier différents types de tumeurs. Ceci est essentiel car les patients atteints de cancer peuvent contracter des infections à la suite de leur traitement ou à cause de la maladie elle-même. C'est également crucial dans le diagnostic du cancer, car certains troubles infectieux créent des bosses qui peuvent être confondues avec un cancer jusqu'à ce que les colorations histochimiques montrent que le patient souffre d'une infection plutôt que d'un cancer.
Immunohistochimique (IHC) ou les colorations à l'immunoperoxydase constituent une autre classe de tests spécifiques qui peuvent s'avérer très utiles. L’idée sous-jacente à cette stratégie est qu’une protéine immunitaire appelée anticorps se liera à des molécules particulières sur ou dans la cellule appelées antigènes. Les anticorps identifient et adhèrent aux antigènes qui leur sont spécifiques. Les cellules normales et les cellules malignes possèdent chacune leurs propres antigènes. Si une cellule possède un antigène spécifique, l’anticorps correspondant à l’antigène sera attiré vers elle. Pour voir si des anticorps ont été attirés vers les cellules, des produits chimiques sont administrés qui font changer de couleur aux cellules uniquement lorsqu'un certain anticorps (et donc l'antigène) est présent.
Notre corps fabrique normalement des anticorps qui reconnaissent les antigènes des germes et nous aident à nous protéger contre les infections. Les anticorps utilisés dans les colorations IHC sont différents. Ils sont fabriqués en laboratoire pour reconnaître les antigènes liés au cancer et à d’autres maladies.
Les colorations IHC sont très utiles pour diagnostiquer des tumeurs malignes spécifiques. Une biopsie de routine d'un ganglion lymphatique, par exemple, peut contenir des cellules qui ressemblent clairement à un cancer, mais le pathologiste peut ne pas être en mesure de dire si le cancer a commencé dans le ganglion lymphatique ou s'il s'est propagé aux ganglions lymphatiques à partir d'ailleurs dans le corps. Lymphome serait le diagnostic si le cancer commençait dans un ganglion lymphatique. Il pourrait s’agir d’un cancer métastatique si le cancer commençait à un autre endroit du corps et se propageait aux ganglions lymphatiques. Cette différence est essentielle puisque les options de traitement varient en fonction du type de cancer (ainsi que d’autres facteurs également).
Il existe des centaines d’anticorps utilisés pour les tests IHC. Certains sont assez spécifiques, c’est-à-dire qu’ils ne réagissent qu’à un seul type de cancer. D’autres peuvent réagir avec quelques types de cancer, c’est pourquoi plusieurs anticorps peuvent être testés pour déterminer de quel type de cancer il s’agit. En examinant ces résultats ainsi que l'apparence du cancer après le traitement de l'échantillon de biopsie, son emplacement et d'autres informations sur le patient (âge, sexe, etc.), il est souvent possible de classer le cancer de manière à aider à sélectionner le meilleur traitement. .
Les colorations IHC sont le plus souvent utilisées pour classer les cellules, mais elles peuvent également être utilisées pour détecter ou identifier les cellules cancéreuses. Alors qu'un nombre important de cellules cancéreuses se sont déplacées vers un ganglion lymphatique voisin, le pathologiste peut facilement identifier ces cellules à l'aide de colorants conventionnels lorsqu'il examine le tissu lymphatique au microscope. Cependant, si le nœud ne contient que quelques cellules cancéreuses, il peut être difficile de distinguer les cellules en utilisant simplement des colorations normales. Les taches IHC peuvent aider dans cette situation. Une fois que le pathologiste a déterminé le type de malignité à examiner, il ou elle peut sélectionner un ou plusieurs anticorps dont il a été démontré qu'ils réagissent avec ces cellules. Plus de produits chimiques sont ajoutés afin que les cellules cancéreuses changent de couleur et se distinguent clairement des cellules normales qui les entourent. Les colorations IHC ne sont généralement pas utilisées pour examiner les tissus provenant de dissections de ganglions lymphatiques (qui éliminent un grand nombre de ganglions), mais elles sont parfois utilisées dans les biopsies de ganglions lymphatiques sentinelles.
Une autre utilisation spécialisée de ces colorants est d'aider à distinguer les ganglions lymphatiques qui contiennent un lymphome de ceux qui sont enflés à cause d'un nombre accru de globules blancs normaux (généralement en réponse à une infection). Certains antigènes sont présents à la surface des globules blancs appelés lymphocytes. Le tissu des ganglions lymphatiques bénins (non cancéreux) contient de nombreux types différents de lymphocytes avec une variété d'antigènes à leur surface. En revanche, les cancers comme le lymphome commencent par une seule cellule anormale, de sorte que les cellules cancéreuses qui se développent à partir de cette cellule partagent généralement les caractéristiques chimiques de la première cellule anormale. Ceci est particulièrement utile pour diagnostiquer un lymphome. Si la plupart des cellules d'une biopsie de ganglion lymphatique ont les mêmes antigènes à leur surface, ce résultat appuie un diagnostic de lymphome.
Certaines colorations IHC peuvent aider à reconnaître des substances spécifiques dans les cellules cancéreuses qui influencent le pronostic du patient et/ou s'il est susceptible de bénéficier de certains médicaments. Par exemple, l’IHC est couramment utilisé pour vérifier la présence de récepteurs d’œstrogènes sur les cellules cancéreuses du sein. Les patients dont les cellules possèdent ces récepteurs bénéficieront probablement de médicaments hormonaux, qui bloquent la production ou les effets des œstrogènes. L'IHC peut également aider à déterminer quelles femmes atteintes d'un cancer du sein sont susceptibles de bénéficier de médicaments qui bloquent les effets favorisant la croissance de niveaux anormalement élevés de protéine HER2.
Le microscope de laboratoire médical typique utilise un faisceau de lumière ordinaire pour examiner les spécimens. Un instrument plus grand et beaucoup plus complexe appelé microscope électronique utilise des faisceaux d'électrons. Le pouvoir grossissant du microscope électronique est environ 1,000 XNUMX fois supérieur à celui d’un microscope optique ordinaire. Ce degré de grossissement est rarement nécessaire pour décider si une cellule est cancéreuse. Mais cela permet parfois de trouver de très petits détails sur la structure des cellules cancéreuses qui fournissent des indices sur le type exact de cancer.
Au microscope optique standard, certains cas de mélanome, un cancer de la peau très mortel, peuvent ressembler à d'autres cancers. La plupart du temps, les colorations IHC permettent d’identifier ces mélanomes. Si ces tests ne révèlent rien, un microscope électronique peut être utilisé pour rechercher des structures microscopiques appelées mélanosomes à l’intérieur des cellules de mélanome. Cela aide à déterminer le type de cancer et à déterminer la meilleure option de traitement.
La cytométrie en flux est souvent utilisée pour tester les cellules de la moelle osseuse, des ganglions lymphatiques et des échantillons de sang. C'est très précis pour découvrir le type exact de leucémie ou de lymphome dont souffre une personne. Il aide également à distinguer les lymphomes des maladies non cancéreuses des ganglions lymphatiques.
Un échantillon de cellules provenant d’une biopsie, d’un échantillon cytologique ou d’un échantillon de sang est traité avec des anticorps spéciaux. Chaque anticorps adhère uniquement à certains types de cellules qui possèdent les antigènes qui lui correspondent. Les cellules sont ensuite passées devant un faisceau laser. Si les cellules possèdent désormais ces anticorps, le laser leur fera émettre une lumière qui sera ensuite mesurée et analysée par un ordinateur.
L'analyse des cas suspects de leucémie ou de lymphome par cytométrie en flux utilise les mêmes principes expliqués dans la section sur l'immunohistochimie :
La cytométrie en flux peut également être utilisée pour mesurer la quantité d'ADN dans les cellules cancéreuses (appelée ploïdie). Au lieu d'utiliser des anticorps pour détecter les antigènes protéiques, les cellules peuvent être traitées avec des colorants spéciaux qui réagissent avec l'ADN.
Une autre utilisation de la cytométrie en flux consiste à mesurer la fraction de phase S, qui est le pourcentage de cellules dans un échantillon qui sont à un certain stade de division cellulaire appelé le synthèse or Phase S. Plus il y a de cellules en phase S, plus le tissu se développe rapidement et plus le cancer est susceptible d'être agressif.
Comme la cytométrie en flux, ce test utilise des colorants qui réagissent avec l'ADN. Mais au lieu de suspendre les cellules dans un flux de liquide et de les analyser avec un laser, la cytométrie par image utilise un appareil photo numérique et un ordinateur pour mesurer la quantité d'ADN dans les cellules sur une lame de microscope. Comme la cytométrie en flux, la cytométrie par image peut également déterminer la ploïdie des cellules cancéreuses.
Les cellules humaines normales possèdent 46 chromosomes (morceaux d’ADN et de protéines qui contrôlent la croissance et le fonctionnement des cellules). Certains types de cancer présentent un ou plusieurs chromosomes anormaux. Reconnaître les chromosomes anormaux aide à identifier ces types de cancer. Ceci est particulièrement utile pour diagnostiquer certains lymphomes, leucémies et sarcomes. Même lorsque le type de cancer est connu, les tests cytogénétiques peuvent aider à prédire l’évolution du patient. Parfois, les tests peuvent même aider à prédire à quels médicaments de chimiothérapie le cancer est susceptible de répondre.
Plusieurs types de changements chromosomiques peuvent être trouvés dans les cellules cancéreuses :
Parfois, un chromosome entier peut être gagné ou perdu dans les cellules cancéreuses.
Pour les tests cytogénétiques, les cellules cancéreuses sont cultivées dans des boîtes de laboratoire pendant environ 2 semaines avant que leurs chromosomes puissent être examinés au microscope. Pour cette raison, il faut généralement environ 3 semaines pour obtenir des résultats.
La FISH, ou hybridation fluorescente in situ, est similaire au test cytogénétique. Il peut détecter la majorité des altérations chromosomiques visibles au microscope dans les tests cytogénétiques de routine. Il peut également détecter des changements qui sont trop infimes pour être détectés par les tests cytogénétiques traditionnels.
FISH utilise des colorants fluorescents liés à des fragments d'ADN qui ne se connectent qu'à des sections spécifiques de chromosomes. La FISH peut détecter des altérations chromosomiques telles que des translocations, qui sont utiles pour classer certains types de leucémie.
La découverte de certains changements chromosomiques est également importante pour déterminer si certains médicaments ciblés pourraient aider les patients atteints de certains types de cancer. Par exemple, FISH peut indiquer quand il y a trop de copies (appelé amplification) du gène HER2, qui peut aider les médecins à choisir le meilleur traitement pour certaines femmes atteintes d'un cancer du sein.
Contrairement aux tests cytogénétiques standards, il n’est pas nécessaire de cultiver des cellules dans des boîtes de laboratoire pour le FISH. Cela signifie que les résultats FISH sont disponibles beaucoup plus tôt, généralement en quelques jours.
D'autres tests d'ADN et d'ARN peuvent être utilisés pour trouver la plupart des translocations trouvées par les tests cytogénétiques. Ils peuvent également trouver des translocations impliquant des parties de chromosomes trop petites pour être vues au microscope avec les tests cytogénétiques habituels. Ce type de tests avancés peut aider à classer certaines leucémies et, moins souvent, certains sarcomes et carcinomes. Ces tests sont également utiles après le traitement pour trouver un petit nombre de cellules cancéreuses leucémiques restantes qui pourraient ne pas être détectées au microscope.
Les tests génétiques moléculaires peuvent également identifier des mutations (changements anormaux) dans certaines zones de l'ADN qui contrôlent la croissance cellulaire. Certaines de ces mutations peuvent rendre les cancers particulièrement susceptibles de se développer et de se propager. Dans certains cas, l'identification de certaines mutations peut aider les médecins à choisir les traitements les plus susceptibles de fonctionner.
Certaines substances appelées récepteurs antigéniques se trouvent à la surface des cellules du système immunitaire appelées lymphocytes. Le tissu normal des ganglions lymphatiques contient des lymphocytes dotés de nombreux récepteurs antigéniques différents, qui aident l’organisme à répondre à l’infection. Mais certains types de lymphomes et de leucémies commencent par un seul lymphocyte anormal. Cela signifie que toutes ces cellules cancéreuses possèdent le même récepteur antigénique. Les tests en laboratoire de l’ADN des gènes des récepteurs d’antigènes de chaque cellule constituent un moyen très sensible de diagnostiquer et de classer ces cancers.
Réaction en chaîne par polymérase (PCR) : Il s’agit d’un test génétique moléculaire très sensible permettant de rechercher des séquences d’ADN spécifiques, telles que celles présentes dans certains cancers. La PCR par transcriptase inverse (ou RT-PCR) est une méthode utilisée pour détecter de très petites quantités d'ARN. L'ARN est une substance liée à l'ADN qui est nécessaire aux cellules pour fabriquer des protéines. Il existe des ARN spécifiques pour chaque protéine de notre corps. La RT-PCR peut être utilisée pour rechercher et classer les cellules cancéreuses.
L’un des avantages de la RT-PCR est qu’elle peut détecter un très petit nombre de cellules cancéreuses dans des échantillons de sang ou de tissus, qui ne seraient pas détectées par d’autres tests. La RT-PCR est utilisée couramment pour détecter certains types de cellules leucémiques qui subsistent après le traitement, mais sa valeur pour les types de cancer les plus courants est moins certaine. L’inconvénient est que les médecins ne savent pas toujours si la présence de quelques cellules cancéreuses dans le sang ou dans un ganglion lymphatique signifie qu’un patient développera réellement des métastases à distance qui se développeront suffisamment pour provoquer des symptômes ou affecter la survie. Lors du traitement de patients atteints des types de cancer les plus courants, il n'est toujours pas clair si la détection de quelques cellules cancéreuses avec ce test devrait être un facteur dans le choix des options de traitement.
La RT-PCR peut également être utilisée pour sous-classer les cellules cancéreuses. Certains tests RT-PCR mesurent les niveaux d'un ou même de plusieurs ARN en même temps. En comparant les niveaux d'ARN importants, les médecins peuvent parfois prédire si un cancer est susceptible d'être plus ou moins agressif (susceptible de se développer et de se propager) que ce à quoi on pourrait s'attendre en fonction de son apparence au microscope. Parfois, ces tests peuvent aider à prédire si le cancer répondra à certains traitements.
Puces d'expression génique : Ces minuscules appareils ressemblent en quelque sorte à des puces informatiques. L’avantage de cette technologie est que les niveaux relatifs de centaines, voire de milliers d’ARN différents d’un échantillon peuvent être comparés en même temps. Les résultats indiquent quels gènes sont actifs dans une tumeur. Ces informations peuvent parfois aider à prédire le pronostic (perspectives) ou la réponse d'un patient à certains traitements.
Ce test est parfois utilisé lorsque le cancer s’est propagé à plusieurs parties du corps mais que les médecins ne savent pas exactement où il a commencé. (Ceux-ci sont appelés cancers primaires inconnus.) Le profil d’ARN de ces cancers peut être comparé aux profils de types de cancer connus pour voir s’ils correspondent. Savoir où le cancer a commencé est utile pour choisir le traitement. Ces tests peuvent aider à déterminer le type de cancer, mais ils ne permettent pas toujours de déterminer avec certitude le type exact de cancer.
Séquençage ADN: Au cours des deux dernières décennies, le séquençage de l'ADN a été utilisé pour identifier les personnes qui ont hérité de mutations génétiques qui augmentent considérablement leur risque de développer certains types de cancer. Dans ce cas, le test utilise généralement l'ADN des cellules sanguines de patients qui ont déjà certains cancers (comme le cancer du sein ou le cancer du côlon) ou du sang de leurs proches qui n'ont pas de cancer connu mais qui peuvent être à risque accru.
Les médecins ont commencé à utiliser le séquençage de l’ADN de certains cancers pour prédire quels médicaments ciblés sont les plus susceptibles d’agir chez chaque patient. Cette pratique est parfois appelée oncologie personnalisée ou oncologie de précision. Au début, le séquençage de l’ADN était effectué pour un seul gène ou pour quelques gènes connus pour être les plus souvent affectés par certains types de cancer. Des progrès récents ont permis de séquencer beaucoup plus de gènes, voire la totalité des gènes du cancer (même si cela n'est pas encore fait en routine). Ces informations sur la séquence révèlent parfois des mutations inattendues dans des gènes qui sont moins souvent affectés et peuvent aider le médecin à choisir un médicament qui autrement n'aurait pas été envisagé et à éviter d'autres médicaments qui ne seraient probablement pas utiles.
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