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« OMICS » et biomarqueurs dans les tumeurs gliales - 22/09/11

Doi : 10.1016/j.neurol.2011.07.007 
A. Idbaih
Inserm UMRS 975/CNRS UMR 7225/UPMC, service de neurologie 2 – Mazarin, centre de recherche de l’institut du cerveau et de la moelle épinière, groupe hospitalier Pitié-Salpêtrière, AP–HP, 47-83, boulevard de l’Hôpital, 75651 Paris cedex 13, France 

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Résumé

Introduction

Les OMICS désignent les nouvelles sciences biologiques explorant un grand groupe de molécules dans des échantillons biologiques. Ainsi, la génomique et la transcriptomique explorent respectivement le profil génomique et le profil d’expression transcriptionnel. De nombreuses autres OMICS se développent (par exemple, épigén-, proté-, métabol-, lipid-, glucid-OMIQUE). Avec le support de la bioinformatique et des biostatistiques, les nouvelles technologies de biologie moléculaire (i.e. puce biologique haut débit) permettant d’explorer ces grands groupes de molécules, ont favorisé l’essor de ces disciplines. Elles permettent d’établir de véritables cartes d’identité moléculaires des tumeurs.

État des connaissances

Les tumeurs gliales forment un groupe tumoral hétérogène sur le plan morphologique et clinique. Les OMICS ont permis de mieux comprendre le comportement biologique et clinique de ces tumeurs en identifiant de nouvelles altérations moléculaires et des nouveaux biomarqueurs pertinents (diagnostiques, pronostiques, prédictifs de la réponse aux traitements et prédisposants aux gliomes).

Perspectives

Les données générées par les OMICS sont colossales et multidimensionnelles. La bioinformatique et les biostatistiques permettront de les intégrer (intégromique) afin de disséquer avec précision leur signification biologique et clinique dans les gliomes.

Conclusion

Les OMICS prennent une place croissante en neuro-oncologie améliorant la recherche sur les tumeurs gliales et la prise en charge clinique des patients via la découverte de biomarqueurs.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Abstract

Introduction

OMICS is the term used to designate new biological sciences investigating a large group of molecules in biological samples. For instance, genomics and transcriptomics study changes in genome and transcription expression respectively. Numerous others OMICS are emerging (e.g. epigen-, prote-, metabol-, lipid-, glucid-OMICS). Support from bioinformatics and biostatistics, together with new molecular biology technologies for screening these large molecular groups (i.e. high-throughput biological arrays), has led to the development of these scientific fields. They help to draw relevant molecular identity cards of tumors.

State of the art

Glial tumors form a heterogeneous morphological and clinical tumor group including astrocytomas (from grade I to IV), oligodendrogliomas and oligoastrocytomas (grades II and III). OMICS has enabled a better understanding of clinical and biological behavior of these tumors identifying new molecular abnormalities and relevant biomarkers (i.e. diagnostic, prognostic, predictive of response to treatments and predisposing to gliomas). BRAF abnormalities are diagnostic markers in pilocytic astrocytomas and pleomorphic xanthoastrocytomas (duplication with rearrangement and V600E mutation, respectively). Translocation (1;19)(q10;p10) is associated with oligodendroglial phenotype and better prognosis in gliomas. MGMT promoter methylation is predictive of response to chemotherapy in grade IV astrocytomas (GBM). In GBM, high-throughput studies have discovered: genetic and genomic disruption of tyrosine kinase receptors, TP53 and RB signaling pathways in the vast majority of cases; several transcriptomic (e.g. neural, proneural, classic and mesenchymal), epigenomic (e.g. CpG Island Methylator phenotype versus non methylator phenotype) and proteomic (e.g. EGFR, PDGFR and NF1) patterns with biological and/or clinical impacts. Finally, OMICS have identified recurrent IDH1/IDH2 mutations with prognostic significance in glial tumors and five single nucleotide polymorphisms associated with susceptibility to gliomas (e.g. TERT, CCDC26, PHLDB1, RTEL1 and CDKN2A/CDKN2B). These latter data combined with already known inherited cancer syndromes (i.e. Turcot type 1, Cowden, melanoma-astrocytoma, Li-Fraumeni, tuberous sclerosis complex, type I and II neurofibromatosis) improve our knowledge of genetic predisposition to gliomas.

Perspectives

Data generated by OMICS are huge, multidimensional and promising. Bioinformatics and biostatistics will allow their integration (integromics) toward a precise dissection of their clinical of biological significance in neuro-oncology.

Conclusions

OMICS have a growing impact in neuro-oncology improving basic research in brain tumors and clinical management of patients through the discovery of biomarkers.

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Mots clés : Gliome, OMICS, Biomarqueur, Cancer, Biologie moléculaire

Keywords : Glioma, OMICS, Biomarker, Cancer, Molecular biology


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Vol 167 - N° 10

P. 691-698 - octobre 2011 Retour au numéro
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