Dr Anne Vincent Salomon, Anatomopathologiste, Chef de service à l’Institut Curie

Actuellement, on se rend compte que l’analyse du tissu par les pathologistes rend vraiment service au chirurgien, pour lui donner une indication sur la qualité de son geste opératoire. C’est essentiel pour la patiente puisque des informations que le pathologiste aura donné de ses analyses, vont dépendre ensuite les traitements qui vont lui être proposés : plus le niveau d’information est précis, plus on va pouvoir ajuster les traitements proposés aux patientes de façon à être bien précis, cibler uniquement les cellules tumorales et épargner les cellules normales.

Donc cette médecine de précision, elle commence vraiment avec l’analyse pathologique de la tumeur, elle s’enrichit de l’analyse moléculaire et elle aboutit à une palette de possibilités de traitements que l’on espère voir s’affiner dans le futur le plus proche possible.

Le compte-rendu d’anatomo-pathologie (anapath), c’est une check-list qui va aider le chirurgien, l’oncologue médical et le radiothérapeute qui viendront éventuellement compléter le traitement.

Qu’est-ce qu’une cellule cancéreuse ?

Les cellules du corps, pour un grand nombre d’entre elles, se divisent, elles se renouvellent, elles sont très disciplinées, très organisées. Le corps, c’est une véritable machine parfaitement huilée, qui tous les jours permet que les cellules qui doivent se diviser le font. Quand elles se divisent, elles multiplient leur matériel chromosomique, leurs chromosomes, elles les doublent, pour pouvoir séparer le matériel chromosomique dans les deux cellules filles, sans qu’il y ait d’erreur et pour qu’elles ressemblent vraiment beaucoup à la cellule mère.

Mais le problème, c’est qu’il y a beaucoup de « fautes d’orthographe » qui se créent, qui s’écrivent, à chaque doublement de ce matériel chromosomique. Donc dans le corps normal, dans le corps sain, on a toutes les enzymes – les enzymes, c’est des petits ouvriers très spécialisés – qui vont aller corriger les fautes d’orthographe dans l’ADN des chromosomes.

Au cours du vieillissement, ces fautes d’orthographe peuvent avoir tendance à être moins bien réparées, ou alors dans certaines circonstances. Je vais prendre l’exemple du cancer de la peau que tout le monde connaît bien, le mélanome. Le soleil va induire des anomalies, des fautes d’orthographe qu’on appelle nous dans notre jargon « mutations », et il va en provoquer tant dans certaines cellules qu’elles vont être dépassées, qu’elles ne vont plus pouvoir réparer les fautes d’orthographe. L’accumulation de ces fautes perturbe complètement le signal de division des cellules, et elles vont s’emballer et se diviser sans ordre. Elles ont tendance à se répéter et à se multiplier énormément.

En fait le cancer, c’est véritablement un emballement de la division des cellules, qui fait que ça leur donne en plus une capacité à bouger. Donc se diviser sans respecter les ordres normaux et se mettre à bouger, ce sont les deux caractéristiques essentielles des cellules cancéreuses.

Exérèse du cancer et marges de sécurité

Le meilleur traitement du cancer, du sein en particulier, c’est bien la chirurgie : on va enlever la tumeur, le cancer, et du tissu sain, normal, qui est autour. Et cette marge de sécurité, il faut qu’elle soit d’au moins quelques millimètres mais on comprend intuitivement que si on laisse plus de cinq millimètres, dix millimètres, autour de la tumeur, eh bien ça augmente les chances que tout le tissu tumoral ait été parfaitement bien enlevé.

Donc, quand nous, nous examinons cette pièce opératoire, on mesure la taille et on mesure la distance de la tumeur par rapport à toutes les berges. Mais quelles sont les berges vraiment importantes ? C’est celles qui sont en supérieur, en inférieur, en externe, en interne, c’est-à-dire à droite, à gauche, en haut et en bas, par rapport au sein de la patiente, et donc c’est ces marges-là que nous nous examinons.

Alors on les regarde macroscopiquement, comme ça, à l’œil, on mesure, et en palpant. Puis, avec la cartographie de la tumeur, qu’on fait une fois qu’on a fixé la pièce opératoire dans du formol, on va de nouveau vérifier, sous le microscope, que la tumeur est loin de cette berge de sécurité, et qu’il n’y a pas de cellule de cancer in situ qui serait invisible et impalpable, que ni le chirurgien ni le pathologiste à l’état macroscopique ne peut repérer mais qu’on voit sous le microscope.

Taille de la tumeur

Après, il y a quelque chose d’extrêmement important, c’est la taille de la tumeur. Quand le chirurgien nous confie la pièce opératoire, on l’examine, on l’ouvre comme un livre, et là on va mesurer la taille de la tumeur avec l’induration, c’est-à-dire qu’on va véritablement palper, comme si on examinait le corps, mais là on le fait en dehors du corps sur cette pièce opératoire et on palpe la taille de la tumeur. La taille, c’est essentiel également pour le pronostic. Plus une tumeur est petite, meilleur est le pronostic ; plus elle est volumineuse, plus ça va être compliqué et il va falloir ajuster les traitements. Alors pourquoi? Très probablement parce que plus une tumeur est petite, moins elle a de cellules tumorales à l’intérieur, et tout à l’heure, je vous disais que les cellules bougeaient et acquièrent la capacité à bouger.

En fait, c’est tout le problème du cancer d’essaimer à partir du sein malade pour aller donner ces petites micro-métastases qui se tapissent pendant des semaines, des années, et qui après, peuvent donner des métastases ailleurs que dans le sein, sans qu’on comprenne encore exactement pourquoi. Mais tous nos efforts, c’est d’essayer de prédire si cette petite tumeur a été capable de donner des métastases. Donc le grade et la taille sont vraiment des socles importants de la définition du pronostic.

Différenciation et grades

On va appeler un cancer « bien différencié » un cancer qui ressemble vraiment de très près à la glande mammaire normale : c’est la première caractéristique qu’on observe en regardant soit la biopsie soit la pièce opératoire, et ensuite on va regarder cette capacité que les cellules tumorales à se diviser. On le voit avec l’image des mitoses, c’est-à-dire des chromosomes qui sont en train de se diviser, donc on va les compter. Si la tumeur est agressive, elle va avoir beaucoup de mitoses, et nous, nous les comptons très précisément pour établir un grade et ce grade est également composé de la forme des noyaux. Le noyau, c’est le cœur de la cellule qui contient les chromosomes, donc c’est facile de comprendre que plus il y a de chromosomes anormaux, plus c’est le bazar au niveau des comptes de chromosomes, plus les noyaux vont être gros, atypiques et différents d’une cellule à l’autre, parce que ça va traduire l’anarchie grandissante possible dans les cellules tumorales.

C’est le premier niveau de classification : la différenciation, les mitoses et la taille des noyaux. De là on va tirer un grade qui est extraordinairement robuste, le grade d’Elston et d’Ellis, qui est 1, 2, ou 3, et qui est déjà une très bonne indication de la classification du cancer. Donc le grade 1, c’est très bien différencié, c’est peu grave. Le grade 3 c’est indifférencié, et plus grave. Ça, c’est le socle robuste sur lequel se base la définition du pronostic.

Formes histologiques

Il y a un niveau de diversité que l’on va appeler histologique, pour dire que ce sont des tissus qui prennent des formes différentes. Sous le microscope, les cellules tumorales vont s’organiser, tisser un tissu tumoral qui aura des formes différentes, et à ces formes différentes, quelquefois sont liés des pronostics différents, et donc c’est un troisième niveau de classification. Si je donne un exemple, les cancers lobulaires infiltrants du sein, c’est le deuxième grand type de cancer du sein, ça représente 15% de nos patientes, souvent un peu plus âgées. Ces cellules lobulaires sont comme ça, rondes, petites, isolées, et elles vont infiltrer le sein sous forme de petites cellules décrochées les unes des autres, ça ne fait plus un tissu bien solidaire, ce sont des petites cellules isolées les unes des autres.

Cancer in situ ou cancer infiltrant

Sous le microscope, on va caractériser la tumeur en infiltrante ou in situ.

La tumeur in situ reste dans l’arbre galactophorique (qui conduit le lait jusqu’au mamelon, ndr), elle reste donc protégée d’un contact avec les vaisseaux sanguins par la membrane basale et les cellules myoépithéliales (c’est des termes un peu complexes mais qui sont l’écorce de l’arbre galactophorique), qui vraiment confinent à l’intérieur de ce réseau de canaux les cellules tumorales. Donc là, il ne peut pas y avoir de métastases. Donc, nous on renseigne si c’est infiltrant ou in situ. Si c’est in situ, on va quand même donner des indications du dynamisme et de l’agressivité potentielle de cet in situ, en donnant juste son grade nucléaire, sa taille, si cet in situ est ou non associé à des micro-calcifications, et si les berges d’exérèse chirurgicale sont à distance de ces lésions in situ.

Pour le cancer infiltrant, on donne plus d’informations, en isolant le compte des mitoses puisque c’est vraiment la caractéristique même de la cellule tumorale agressive d’en produire beaucoup. On va également préciser s’il y a déjà dans le tissu qui a été enlevé des cellules tumorales présentes dans les vaisseaux.

Il faut imaginer qu’il y a des vaisseaux partout dans le corps et autour des cancers bien sûr, il y avait des vaisseaux préalablement existants et de plus, les tumeurs ont la capacité de fabriquer des vaisseaux pour se nourrir, et malheureusement ça fait une voie de circulation pour les cellules tumorales, pour qu’elles puissent filer ailleurs. Du coup, on donne cette information si oui ou non, il y a des cellules tumorales dans les vaisseaux.

On va également renseigner si oui ou non, il y a des lymphocytes dans la tumeur. Les lymphocytes sont des globules blancs qui peuvent dans certaines circonstances aider les cellules tumorales cancéreuses du sein à mourir. Ce sont des très bonnes cellules de notre corps qui, quand elles sont présentes en grand nombre, prédisent un meilleur pronostic. Donc on les quantifie, o dit s’il y en a beaucoup ou pas, et puis on va pour le cancer infiltrant encore, bien préciser sa distance par rapport aux berges.

Caractéristiques moléculaires des cancers

Après, il y a un autre niveau, le niveau moléculaire où là on descend à l’échelle des caractéristiques moléculaires des tumeurs. Là, on reclasse de façon différente les cancers du sein et cela a un impact direct sur le traitement.

Il y a les cancers qu’on appelle « luminaux », ce sont des tumeurs qui expriment les récepteurs aux hormones, les récepteurs aux œstrogènes et à la progestérone, qui donnent une arme de traitement puisqu’on va pouvoir bloquer ces récepteurs hormonaux.

Ensuite il y a les cancers qui sont dits HER2. Qu’est-ce que c’est ? C’est une classe de tumeur où au cours de la transformation, une des mutations aura été une espèce de bug. Au moment où les chromosomes se répliquent pour faire deux cellules identiques à la cellule qui leur donne naissance, il y a une espèce de répétition, de bug, où sur un des chromosomes, il y a un gène qui s’appelle HER2, découvert il y a trente ans maintenant.

On a compris que dans les cancers du sein, dans certains cancers de l’ovaire, dans certains cancers de l’estomac, donc il « bugue » et il est répliqué en un grand nombre d’exemplaires, en un grand nombre de copies. On a compris également que ce gène, comme la protéine qu’il fabrique, donne un ordre de mitoses très très fort, quand il est en grand nombre, alors c’est l’emballement total des cellules. Des chercheurs américains, comme Dennis Slamon en particulier, ont compris qu’on pouvait aller bloquer cette protéine avec un anticorps, comme une sorte d’immunothérapie – c’est une des premières immunothérapies – : donc, on va aller bloquer ce signal de mitoses et cette thérapie est extrêmement efficace, parce qu’il y a l’anomalie en question.

Donc ça, c’est la deuxième classe, et il y a la troisième classe qui est appelée « triple négative », où là il n’y a ni expression des récepteurs aux œstrogènes et à la progestérone, ni HER2 en grand nombre. Ce sont des cellules tumorales qui ont vraiment une forte capacité à se diviser, à se multiplier.

On a compris que ces trois classes étaient associées à des pronostics bien différents, en fonction justement de leurs capacités à se diviser.

Les signatures moléculaires

A chaque fois qu’il y a de nouvelles avancées technologiques en sciences, ça prend un petit peu de temps, mais ça finit toujours par avoir des retombées positives pour une meilleure définition de cette carte d’identité des tumeurs. En ce moment, on a un outil qui s’appelle « les signatures moléculaires » et qu’on va utiliser dans des situations bien précises quand les tumeurs expriment les récepteurs aux œstrogènes, qu’elles sont d’une taille supérieure à 20 mm, ou entre 10 et 20 mm, et qu’il y a une hésitation : est-ce qu’il faut ou non donner une chimiothérapie, est-ce que ça va avoir un bénéfice pour la patiente, est-ce que ça va améliorer ses chances de survie sans récidive ?

Ce qui est un peu difficile à comprendre, c’est qu’il y a plusieurs types de signatures. Mais même si elles ne partagent pas toutes forcément exactement les mêmes listes de gènes, elles donnent toutes une indication sur la capacité des tumeurs à se diviser et à être potentiellement agressives. Donc quelle que soit la signature qu’on va prendre, on va affiner les informations qui ont été proposées par le pathologiste sur son compte rendu pour les tumeurs réceptrices aux œstrogènes positives.

Les thérapies ciblées

Une thérapie ciblée, c’est une thérapie qui a l’intelligence de ne tuer que les cellules tumorales et d’épargner le reste. Donc, la thérapie ciblée la plus spectaculaire qu’on ait connue dans les quinze dernières années, c’est anti-HER2. Là, il y a trop de HER-2 sur la cellule, les anticorps qui sont le médicament anti-HER2 viennent se fixer sur la cellule tumorale et la font mourir.

Autrefois, avoir une tumeur qui avait beaucoup d’HER2, trop d’HER2, c’était une tumeur grave. Les patientes rechutaient en trois ans, quatre ans, cinq ans, elles faisaient des métastases et on n’avait aucun outil pour les traiter, aucun médicament pour les traiter. La découverte de l’existence d’HER2 et des thérapies anti-HER2 a complètement transformé le pronostic. Maintenant, elles ont un pronostic excellent, qui rejoint celui des femmes qui ont des tumeurs très bien différenciées qui expriment les récepteurs aux œstrogènes et qui sont de petite taille. Elles se portent très bien, les patientes à qui on a proposé ce traitement anti-HER2 après la chirurgie.

Au début de l’histoire HER2, ça a été assez spectaculaire, nous, on n’avait jamais vu ça, parce que les pathologistes ne prescrivant pas de médicaments, on ne voyait jamais les industriels de la pharmacie. Et tout d’un coup on les a vus arriver. Il y a eu un médecin en particulier qui dans une de ces boîtes pharmaceutiques, a eu l’intelligence de se dire : il faut aider les pathologistes à encore mieux standardiser leurs méthodes de travail si on souhaite que les bonnes patientes reçoivent le bon traitement. Et le succès du traitement anti-HER2 vient de l’intelligence de cette collaboration entre les médecins de l’industrie pharmaceutique et les pathologistes.

La révolution numérique

Il y a une révolution qui arrive grâce à la numérisation de nos petites lames HES, qui ne vont plus être observées au microscope mais virtualisées, c’est-à-dire qu’on va les passer du stade de lame de verre à une image virtuelle grâce à un scanner de lames qui va aller capter l’image et la transformer en image digitale. Et on ne va plus regarder au microscope mais sur un ordinateur, sur un écran. Cette accumulation de données fantastiques que représentent les images donne lieu à des interactions avec ceux qui font de l’intelligence artificielle. Le « deep learning », le « machine learning » viennent véritablement aider à concevoir de nouveau outils pour pallier à une éventuelle fatigue ou à des tâches laborieuses, répétitives comme compter les mitoses. Se faire aider par un algorithme d’intelligence artificielle, ça va être vraiment demain possible et ça permettra d’avoir plus de temps pour aller rechercher des paramètres nouveaux, ou plus fins, et ça va être une vraie révolution, qui est en train de se faire et qui est assez passionnante.

L’immunothérapie

Pour les triples négatives, j’en n’ai pas parlé jusque-là, il y a une révolution en train de se préparer, qui est l’immunothérapie et les inhibiteurs de PARP. On va prendre les deux sujets.

L’immunothérapie, c’est le plus facile à comprendre. Tout à l’heure, on parlait des lymphocytes, ces globules blancs qui sont dans les tumeurs et qui, quand il y en a beaucoup, traduisent un bon pronostic. L’immunothérapie utilise une des fonctions du système immunitaire, qui est de reconnaître en permanence que nos cellules sont bien à nous et qu’il ne faut pas les détruire. Dans le corps normal, il y a des globules blancs dont c’est le rôle de dire toujours « non, non, c’est bon, tout va bien, il ne faut pas détruire cette cellule-là, elle fait bien partie du corps… » .

Quand les tumeurs poussent, malheureusement, ces cellules du système immunitaire, comme des idiotes, continuent à dire « non, non, tout va bien, c’est les cellules du corps ». Mais il se trouve que ce sont des cellules cancéreuses. Donc le prix Nobel de médecine, qui vient d’être attribué à ceux qui ont compris l’immunothérapie, c’est en fait de bloquer ces cellules immunes qui disent « c’est des cellules tumorales, mais tout va bien c’est des cellules du corps, ne les détruisez pas », donc c’est d’aller les bloquer en leur disant : « taisez-vous, il ne faut absolument pas laisser ces cellules, ce sont des cellules anormales ». Cela permet aux autres cellules du système immunitaire d’aller détruire les cellules tumorales. Donc c’est ça les inhibiteurs de check-point, cette immunothérapie, c’est exactement ça, c’est d’aller rendre muettes des cellules du système immunitaire qui ne doivent pas faire croire au corps que les cellules cancéreuses sont des cellules du corps et que donc, on doit les laisser là.

Les inhibiteurs du PARP

Les cancers du sein, on le sait, dans 5 à 10% des cas, surviennent dans un contexte de mutation héréditaire des gènes soit BRCA 1 soit BRCA 2, soit P53 soit PALB 2… Enfin, on commence à mieux connaître les gènes responsables d’une transmission familiale héréditaire… Ces gènes, BRCA1, BRCA2, PALB2, P53, sont des gènes qui servent en temps normal à réparer les fautes d’orthographe de l’ADN. Donc si eux-mêmes ont une mutation, c’est-à-dire qu’ils ont une énorme faute d’orthographe sur leur séquence, ils ne vont plus pouvoir fonctionner, ils ne corrigent plus les fautes d’orthographe. Donc, on peut comprendre aisément qu’à ce moment-là, les femmes vont avoir un risque accru d’avoir une accumulation de fautes d’orthographe dans leurs cellules du sein et de faire des cancers.

Parce que le corps est une merveille de fonctionnement finalement, il y a des systèmes de secours, donc il n’y a pas qu’une voie de réparation de ces fautes d’orthographe, il y en a une un peu moins élégante, parce que elle est un peu moins parfaite, elle utilise des enzymes dont l’abréviation est PARP… Donc maintenant, si on se dit : BRCA1, BRCA2 ne fonctionnent pas dans les cellules tumorales, il y a toujours les PARP qui viennent réparer des petites fautes d’orthographe. Et les cellules tumorales se moquent d’avoir des fautes d’orthographe parce qu’elles n’obéissent plus à personne et qu’au contraire ça leur donne ces capacités à se diviser et à bouger, ces fautes d’orthographe. Mais point trop n’en faut quand même, car ce sont quand même des cellules.

Donc les PARP viennent réparer un petit peu ce qu’il faut pour qu’elles continuent à vivre et à faire leur sale rôle de sale cellule tumorale. Maintenant si on bloque les PARP alors que déjà BRCA1 ou BRCA2 ne fonctionnent pas, les cellules tumorales vont être suffoquées par la suraccumulation de mutations et elles vont finalement quand même mourir. Alors ça ne marche pour l’instant que lorsque y a une mutation de BRCA1 ou de BRCA2, mais c’est un formidable espoir…

Génomique tumorale

La génomique tumorale ou somatique, on appelle ça parfois, c’est l’analyse, la carte d’identité des fautes d’orthographe dans les gènes des cellules tumorales, uniquement. C’est-à-dire que nous, pathologistes, on va prendre un petit bout de cette tumeur, en extraire l’ADN, soit le faire nous-mêmes soit le faire avec les généticiens, et séquencer l’ADN pour regarder la présence ou l’absence de ces mutations qui nous intéressent. Ça, c’est dans la tumeur. Ce n’est pas héréditaire. C’est venu avec l’histoire de la tumeur, c’est ce qui a fait que la tumeur est maligne, que c’est un cancer.

Recherche de mutations génétiques constitutionnelles

La génétique qu’on appelle constitutionnelle, c’est prendre l’ADN normal de la personne, soit en faisant un petit frottis sur la joue et on récupère des cellules à l’intérieur de la joue, soit par une prise de sang, et on va regarder sur les globules blancs normaux de la personne, son ADN, c’est-à-dire ce qui est présent dans toutes ces cellules, qui lui a été transmis par son père et sa mère. Donc, là on va aller rechercher des mutations qui sont constitutionnelles parce qu’elles sont portées par toutes les cellules du corps de la personne et qu’elle est capable elle-même de transmettre à ses enfants.