« La métabolomique : une discipline d’avenir pour le diagnostic du cancer de la prostate ? »

« La metabolomique : une discipline d’avenir pour le diagnostic du cancer de la prostate ? »

Rappel du plan :

1. Introduction

• Que veut dire « métabolomique »
• Intérêt de cette approche dans le domaine pharmaceutique
• Intérêt de cette approche pour le cancer de la prostate

1. Le cancer de la prostate

• Physiopathologie et métabolisme
• Métabolites d’intérêts

1. Techniques d’analyse

-  Résonance magnétique nucléaire

- Chromatographie couplée à la spectrométrie de masse

1. Conclusion

- Intérêts/Inconvénients 

- Médicaments mis sur le marché?

1. Introduction

Détailler la démarche suivie une fois le mémoire terminé.

1. Que veut dire « métabolomique »

Depuis une dizaine d’années, il a pu être constatée l’émergence de différentes sciences, dites « omiques ». Celles-ci intègrent un grand nombre de disciplines comme par exemple la génomique, la transcriptomique, la protéonomique, mais également la métabolomique. Chacune de ces disciplines ayant un objectif différents, à savoir l’analyse des gène pour la génomique, de l’ARNm pour la transcriptomique, des protéines pour la protéonomique et des métabolites pour la métabolomique. (Kwanjeera Wanichthanarak et al. 2015). Ces différentes disciplines sont de plus en plus souvent associées lors de recherches, se complétant, elles permettent alors d’avoir une large vue d’ensemble pour les chercheurs, et ceux, dans différents domaines. Par exemple, dans le cadre d’études du cancer (Mamas Mamas et al. 2011) ou également dans le domaine de la microbiologie.

Plus spécifiquement, la métabolomique, discipline en plein développement, permets l’identification , la quantification ainsi que la qualification d’un grand nombre de métabolites présents dans un milieu biologique, dans des biofluides, cellules ou tissus. Celle-ci nécessitant l’utilisation de technologies analytiques tant sensibles que spécifiques (Warwick B. Dunn et al. 2005), elle permet ainsi de décrire de manière exhaustive la composition globale en métabolites d’un échantillon biologique. La métabolomique se positionne comme étant l’ultime étude de la réponse d’un organisme à des modifications environnementales, pathologiques mais également génétiques.

Deux principales stratégies expérimentales peuvent être appliquées dans la métabolomique :

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La première stratégie est une analyse non globale, ciblée : l’analyse ciblée, « target analysis ». Elle est spécifique d’une classe de métabolites ou d’une voie métabolique connue. Elle permet la quantification précise d’un nombre limité de métabolites qui ont voulu être étudié. Cette approche nécessite l’utilisation de méthodes analytiques spécifiques et sensibles, (Jens Nielsen et al. 2007) telles que la spectrométrie de masse, la chromatographie gazeuse et liquide. L’intégration de toutes les données récoltées par ces différents instruments va permettre de réaliser des profils métaboliques caractéristiques à des pathologies. Cette approche nécessite la connaissance des métabolites à rechercher. Afin de contourner cette contrainte, une deuxième approche a été développée. Il s’agit d’une approche non ciblée appelée « Metabolic profiling ».

La deuxième stratégie est une analyse globale, non ciblée : le profilage métabolomique, le « Metabolic profiling ». Cette approche permet l’étude de l’ensemble des métabolites présents dans un système biologique tant intracellulaire que extracellulaire. Elle nécessite donc l’utilisation de technologies analytiques puissantes afin de pouvoir détecter des centaines de métabolites dans un simple échantillon. Cette approche permet d’avoir une vue d’ensemble sur les modifications métaboliques dans une pathologie, permet également d’appréhender les possibles relations entre différentes voies métaboliques mais aussi de découvrir de nouveaux biomarqueurs.(Dunn WB et al. 2011)

Cette stratégie est généralement appliquée lorsqu’il n’existe que peu ou pas de données concernant la composition de l’échantillon. Il est ainsi facile d’introduire des facteurs confondants. Il est alors important d’être rigoureux tant dans les conditions standards pré-analytiques et les conditions analytiques que sur les conclusions et interprétations qui peuvent en être tirées. Cette approche permet difficilement de quantifier de façon précise les différents analytes présent dans un échantillon biologique au vue de la large gamme de concentration, du volume et de la complexité des données pouvant être obtenues. (Mamas Mamas et al. 2011).

Cette approche comprends deux sous-disciplines : La première est l’emprunte métabolique, « métabolic fingerprinting ». Celle ci permet l’étude du profil métabolite des métabolites intracellulaires. Cette sous-discipline permet une comparaison rapide, à haut débit et complète de métabolites ciblées. Il s’agit d’une approche simple car permet, grâce à l’utilisation de techniques de pointe, la comparaison entre des spectres IR, RMN ou des profils d’élution

La deuxième est le « metabolic foot- printing » préférentiellement utilisé pour obtenir le profil métabolique des métabolites extracellulaires. (Dunn WB et al. 2005)

        Le choix d’une de ces deux principales approches dépendra principalement de la question posée, des données déjà établies mais également de la sensibilité et spécificité des technologies analytiques qui est souhaitées.

(Je ne sais pas comment introduire cette partie) : Différentes étapes sont nécessaires pour réaliser une étude métabolomique :

• Design de l’expérience et recueil des échantillons

Le design de l’expérience et le recueil des échantillons sont deux étapes particulièrement importantes. Afin de pouvoir obtenir des résultats valides et reproductibles, il faut être vigilant à la conception de l’expérience. Par exemple, le type de fluide biologique voulant être étudié sera adapté en fonction des modifications métaboliques qui veulent être mis en évidence et en fonction de la fiabilité du recueil.

• L’étape pré-analytique

Certains échantillons ne peuvent pas être analysés tels quel. Il va donc falloir appliquer des conditions standard de préparation des échantillons afin de s’assurer une détection optimale des métabolites ainsi qu’une comparabilité avec les autres études qui peuvent être menées.

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