Avec plus de 60 000 nouveaux cas chaque année en France, le cancer du sein reste le premier cancer féminin et la première cause de mortalité par cancer chez les femmes, avec 12 000 décès par an.
Les enjeux sont multiples : mieux comprendre et mieux prendre en charge les différents types de cancers du sein en mettant en œuvre des stratégies toujours plus précises et plus personnalisées. En imagerie, grâce à des équipements de plus en plus performants et des équipes pluridisciplinaires qui mènent des projets innovants, les progrès sont considérables pour toujours mieux diagnostiquer, suivre et traiter les patientes, avec le moins de toxicités possibles.
Une prise en charge sur tous les fronts à l’Institut Curie
A partir des résultats d’imagerie et de biopsie, les médecins repèrent la présence de récepteurs hormonaux et mesurent la densité de facteurs de croissance. Selon les résultats et en fonction d’autres paramètres (âge, poids, taille de la tumeur, apparence des cellules cancéreuses, atteinte des ganglions lymphatiques, signes inflammatoires…), différents traitements ou combinaisons de traitements sont prescrits. Il s’agit de chirurgie, chimiothérapie, radiothérapie, hormonothérapie, thérapies ciblées et/ou immunothérapie.
« En tant que 1er centre européen de lutte contre les cancers du sein, nous avons une forte expertise mais aussi une forte responsabilité vis-à-vis de nos patientes pour mieux les diagnostiquer, les suivre et les traiter, et ainsi faire reculer la mortalité liée aux cancers du sein. Grâce aux investissements que nous réalisons dans des technologies de pointe et des programmes particulièrement innovants en imagerie et en intelligence artificielle, médecins et chercheurs progressent sans relâche et l’espoir est permis », explique le Pr Steven Le Gouill, directeur de l’Ensemble hospitalier de l’Institut Curie.
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L’IHU Institut des Cancers des Femmes, catalyseur de progrès
Que ce soit pour le diagnostic, le suivi ou le traitement des cancers du sein, les équipes pluridisciplinaires mènent des projets innovants combinant technologies de pointe et intelligence artificielle. « Les images de radiologie, de médecine nucléaire, la pathologie numérique, les données multiomiques (génomique, transcriptomique, métabolomique…) permettent aujourd’hui de construire des modèles qui sont à l’origine d’outils d’intelligence artificielle. Grâce aux équipes de l’Ecole des Mines de Paris et de l’Institut Curie, l’Institut des Cancers des Femmes est un acteur de référence dans l’utilisation de l’IA pour l’oncologie en France », explique la Pre Anne Vincent-Salomon, pathologiste, directrice de l’Institut des Cancers des Femmes. « Améliorer le diagnostic des cancers du sein grâce au développement d'algorithmes de “deep learning”, identifier des biomarqueurs prédictifs et implémenter ces biomarqueurs et outils dans la pratique clinique : l’Institut des Cancers des Femmes s’engage fortement dans le développement de méthodes innovantes de détection de la rechute et dans leur mise en œuvre clinique concrète. » C‘est dans ce domaine disruptif de l’IA que s’inscrivent les premiers partenariats industriels portés par l’IHU, une dynamique au cœur de la stratégie de l’Institut des Cancers des Femmes. Par ailleurs plusieurs pathologistes de l’Institut Curie évaluent notamment la performance de Cleo Breast, une solution d'aide au diagnostic développé par PRIMAA, une medtech développant des logiciels d’aide à la prise de décision dans le diagnostic de cancers. Le logiciel d’IA Cleo Breast identifie automatiquement les biomarqueurs clés des lésions du tissu mammaire sur les lames (avec coloration histologiques HE et HES - hématoxyline, éosine, safran). L’objectif ? Permettre aux médecins de rendre des diagnostics plus précis, plus rapidement. |
Le fort potentiel de l’imagerie contre les cancers du sein
« Qu’il s’agisse de dépister, de confirmer le diagnostic grâce aux prélèvements guidés par l’imagerie, d’évaluer l’extension de la maladie, d’aider les chirurgiens et les radiothérapeutes à repérer les tumeurs et les ganglions, de mesurer - voire prédire - la réponse des tumeurs aux traitements, ou de dépister une éventuelle récidive, l’imagerie joue un rôle clé à toutes les phases de la lutte contre le cancer du sein », explique le Dr Hervé Brisse, chef du Département d’Imagerie de l’Institut Curie.
Utilisée pour le dépistage, la mammographie réduit la mortalité par cancer du sein de 20 à 40 %. Mais le recours à l’imagerie ne se limite pas à cette première étape : elle est indispensable tout au long de la prise en charge et du suivi des patientes. Au moment du bilan diagnostique notamment, l’imagerie permet d’évaluer précisément la localisation, l’extension et l’agressivité des tumeurs, et ces données contribueront au choix des meilleurs traitements à employer.
A l’Institut Curie, les projets innovants sont nombreux et prometteurs dans le domaine de l’imagerie en particulier pour prédire la réponse aux traitements et mettre au point des thérapies personnalisées. En IRM, grâce à l’analyse morphologique fine des images, à l’étude dynamique de la perfusion des tumeurs, notamment avec une technique récente d’acquisition ultrarapide, les médecins radiologues et les chercheurs élaborent de nouveaux modèles basés sur des outils mathématiques (radiomique) ou d’intelligence artificielle pour prédire la réponse des cellules tumorales à la chimiothérapie ou à l’immunothérapie, dans la tumeur comme dans les métastases ganglionnaires. Ces travaux visent à adapter et personnaliser les traitements des patientes en anticipant leur efficacité, afin de cibler les meilleurs traitements médicaux, et d’éviter le recours à des chirurgies invasives (notamment le curage ganglionnaire, qui consiste à retirer des ganglions lymphatiques). Les équipes de l’Institut Curie travaillent avec différents partenaires industriels pour optimiser ces techniques d’imagerie et leurs usages.
Médecine nucléaire : la précision pour la personnalisation
Grâce à des molécules faiblement radioactives appelées « radiotraceurs », la médecine nucléaire permet la détection de tumeurs et de métastases. Jusqu’à présent, les médecins nucléaires ont fait principalement appel au TEP-scanner avec un traceur, le FDG (fluoro-desoxyglucose), fixé par les cellules les plus consommatrices de sucre - dont font partie les cellules cancéreuses) permettant une cartographie de la maladie (bilan d’extension, réponse au traitement). Cette technique génère cependant parfois des faux positifs ou a contrario ne visualise pas certaines métastases. Aujourd’hui, à l’Institut Curie, les médecins testent des traceurs plus spécifiques et/ou plus sensibles, ouvrant la voie à de meilleurs diagnostics et de meilleures prédictions, mais également à de nouveaux traitements.
Un nouveau traceur très prometteur que les médecins de l’Institut Curie ont été les premiers à utiliser en France est le FAPI (Fibroblast Activation Protein Inhibitor) qui se fixe à des cellules spécifiques du microenvironnement tumoral. A l’étude dans des essais cliniques en cours pour les cancers du sein triple négatif, les plus agressifs, le FAPI pourrait mieux repérer les métastases, évaluer et même prédire l’efficacité d’un traitement, ou encore détecter précocement une rechute. Autre traceur en cours d’évaluation à l’Institut Curie dans les cancers du sein RH+ (comportant des récepteurs hormonaux) métastatiques : le fluoro-estradiol (FES). En se fixant sur les récepteurs aux œstrogènes, ce traceur pourrait déterminer l’évolution des tumeurs et, en fonction des données recueillies, réorienter les traitements. La finalité est de traiter chaque patiente avec la meilleure approche possible et d’éviter effets secondaires ou toxicités inutiles.
A l’avenir, la médecine nucléaire pourrait également jouer un rôle prépondérant pour traiter le cancer de manière précise et localisée, en couplant un traceur très spécifique du micro-environnement tumoral à des molécules capables de détruire ces cellules. Cette méthode, nommée radiothérapie interne vectorisée est déjà employée à l’Institut Curie dans d’autres cancers comme les cancers thyroïdiens, les tumeurs neuro-endocrines et plus récemment le cancer de la prostate métastatique, et est désormais aussi à l’étude pour le cancer du sein.
L’imagerie, de plus en plus intelligente : suivi, pronostic et prédiction de toxicité
« L’intelligence artificielle est déjà présente dans de nombreux dispositifs d’imagerie, par exemple pour adapter la capture d’images au positionnement de la patiente. Elle commence également à être utilisée pour l’analyse des images, notamment lors du dépistage du cancer du sein par mammographie. A terme, elle va l’être de plus en plus pour la sélection et la préparation des traitements grâce à un nouvel outil porteur d’espoir, la radiomique », explique le Dr Irène Buvat, directrice du Laboratoire d’imagerie translationnelle en oncologie (Inserm/Institut Curie).
La radiomique consiste à calculer un grand nombre de paramètres à partir des images médicales et fait appel à l’IA pour créer des modèles de prédiction du bénéfice du traitement. Les équipes de l’Institut Curie cherchent également à associer radiomique et IA pour le suivi des patientes, par exemple pour prédire les cardiotoxicités liées à l’irradiation du sein. En disposant de modèles capables de dire qu’avec telles doses, à tel endroit, la toxicité est minimisée ou au contraire probable, alors le traitement est plus facile à adapter.
D’autres études sont en cours à l’Institut Curie pour évaluer des marqueurs pronostiques dans plusieurs types de cancer du sein, pour identifier les anomalies génétiques ou le risque de rechute à partir d’images de biopsie grâce à des algorithmes.
Autre champ de recherche extrêmement prometteur mené à l’Institut Curie : l’utilisation de l’IA pour la transcriptomique spatiale, une méthode qui consiste à estimer localement l’expression de certains gènes dans des échantillons de tumeurs pour mieux les caractériser. L’IA permettrait d’automatiser et d’améliorer cette analyse.
L’enjeu est d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques, de mieux évaluer l’hétérogénéité des tumeurs, synonyme de mauvais pronostic, ou encore de suivre la plasticité tumorale au cours du traitement.