Publié le 10 octobre 2024 16h49:00. Une initiative scientifique internationale révolutionnaire vient de cartographier les signatures protéiques de 59 maladies dans le sang, ouvrant la voie à des diagnostics plus précoces et à une médecine personnalisée plus efficace.
- Un nouvel « Atlas sanguin des maladies humaines » permet de distinguer avec précision les signaux de 59 pathologies.
- L’étude, basée sur l’analyse de plus de 8 200 échantillons sanguins, révèle que chaque individu développe une empreinte protéique unique à l’âge adulte.
- Cette avancée pourrait transformer le diagnostic et le traitement des maladies complexes en offrant une vision globale des changements moléculaires.
La capacité à décrypter les signes cachés dans le sang est devenue un objectif majeur de la science. Une équipe internationale de chercheurs a franchi une étape décisive en présentant un outil inédit : l’Atlas sanguin des maladies humaines. Cette initiative pionnière, publiée dans la revue Science, ambitionne de transformer radicalement le diagnostic clinique et le traitement des maladies.
Dirigée par Mathias Uhlen et María Bueno Alvez de l’Institut royal de technologie KTH (Suède), l’étude permet d’identifier avec une grande précision les signaux spécifiques de 59 maladies, ainsi que les variations liées à l’état de santé général et au vieillissement. L’atlas a été construit grâce à l’analyse d’échantillons de sang provenant de 8 262 personnes, en utilisant des technologies protéomiques de pointe, notamment le Test d’extension de proximité (PEA).
Le projet a inclus des individus en bonne santé, suivis longitudinalement de l’enfance à l’âge adulte, ainsi que des patients atteints d’un large éventail de pathologies : cancers, maladies cardiovasculaires, auto-immunes, infectieuses, métaboliques et psychiatriques. Plus de 5 400 protéines ont été mesurées par échantillon, permettant d’identifier des schémas uniques et des corrélations entre différentes conditions cliniques.
Les chercheurs ont notamment découvert que chaque personne développe une empreinte protéique unique et stable à l’âge adulte. Cependant, pendant l’enfance et la puberté, la composition protéique du sang présente des changements notables. L’étude a également mis en évidence l’influence de l’âge, du sexe et de l’indice de masse corporelle (IMC) sur l’abondance des protéines dans le sang, tout en confirmant que l’état pathologique est le principal facteur de variabilité.
Une analyse de variance a révélé que le diagnostic de la maladie explique la majorité des différences observées, surpassant l’impact des facteurs démographiques. Grâce à l’utilisation de modèles d’apprentissage automatique, les chercheurs ont pu prédire l’âge biologique à partir du profil protéique, avec une concordance élevée avec l’âge chronologique.
Selon Mathias Uhlen, directeur de l’Atlas des protéines humaines :
« La cartographie des empreintes moléculaires des maladies est une étape cruciale dans la création de tests sanguins qui fonctionnent en clinique. »
L’une des forces de l’Atlas sanguin des maladies humaines réside dans sa capacité à distinguer les signaux moléculaires spécifiques à une maladie des marqueurs généralisés, tels que ceux provoqués par une inflammation. L’étude a montré que de nombreuses protéines augmentent à la fois dans le cancer et dans les maladies auto-immunes ou infectieuses, soulignant la nécessité de distinguer les biomarqueurs non spécifiques de ceux qui sont véritablement diagnostiques. Par exemple, le facteur de croissance FGF1, élevé dans le cancer du pancréas, augmente également lors d’infections bactériennes, ce qui limite son utilité en tant que marqueur exclusif du cancer.
De même, l’enzyme GSTA3, associée au cancer du foie, semble également augmenter dans d’autres maladies du foie, ce qui nécessite d’interpréter les résultats dans un contexte multidimensionnel.
Contrairement aux études traditionnelles sur les biomarqueurs, qui se concentrent souvent sur la comparaison de patients avec des témoins sains, l’atlas propose une plateforme permettant des comparaisons simultanées entre des dizaines de maladies. María Bueno Alvez, premier auteur de l’étude, a souligné :
« Des dizaines d’études sur les biomarqueurs sont publiées chaque jour, mais la plupart ne sont pas reproductibles car elles comparent uniquement des personnes malades et en bonne santé. »
Cette approche « pan-maladie » permet d’identifier à la fois des marqueurs partagés – des cibles diagnostiques ou thérapeutiques universelles potentielles – et des signaux spécifiques pouvant guider le diagnostic différentiel et la stratification des patients.
Dans le domaine clinique, l’Atlas sanguin des maladies humaines ouvre de nouvelles perspectives pour le développement de tests plus précis pour la détection précoce des maladies, notamment du cancer. L’étude a validé ses résultats dans des cohortes indépendantes, telles que la Biobanque britannique, en observant que certains profils protéiques peuvent être modifiés des années avant l’apparition clinique du cancer, ce qui suggère un potentiel d’identification précoce.
Les auteurs soulignent toutefois que la précision des modèles varie en fonction du type de cancer et insistent sur la nécessité de recherches supplémentaires pour garantir son utilité clinique. La ressource est disponible en ligne dans le cadre de l’Atlas des protéines humaines et fournit une base de données interactive permettant aux chercheurs d’explorer les profils protéiques associés à différentes maladies et de comparer les résultats entre différents groupes d’études.
Il est important de noter que la plupart des échantillons proviennent de populations européennes, ce qui limite la représentativité génétique et environnementale. De plus, toutes les protéines présentes dans le sang, comme les anticorps circulants, n’ont pas été analysées. Enfin, bien qu’innovante, la technologie actuelle présente des limites dans la détection des protéines en faible abondance. Les chercheurs insistent sur la nécessité de valider ces résultats dans des cohortes plus larges et plus diversifiées, ainsi que de compléter les analyses avec de nouvelles plateformes technologiques pour renforcer la reproductibilité et la pertinence clinique des résultats.