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Tests en laboratoire

L'équipe médicale d'un patient utilise les informations spécifiques et détaillées issues de tests en laboratoire pour créer un plan de traitement adapté à son cas particulier.

Les cancers du sang tels que la leucémie sont diagnostiqués par un examen du sang et de la moelle osseuse. D'autres types de cancers sont généralement diagnostiqués par un examen des tissus retirés d'une tumeur suspecte lors d'une biopsie. L'échantillon de tissu retiré pour le test est appelé un spécimen.

Un pathologiste examine une vue agrandie des tissus sur un moniteur grand format.

Les pathologistes sont spécialisés dans différents domaines. Il est important que les spécimens soient examinés par des pathologistes ayant une formation spécialisée dans le type de cancer spécifique qu'ils évaluent.

Ces tests ont lieu dans un laboratoire de pathologie, dirigé par un pathologiste, un médecin spécialisé dans le diagnostic de la maladie par l'étude des cellules, des tissus et des fluides corporels. Comme d'autres médecins, les pathologistes sont spécialisés dans différents domaines.

  • Les hématopathologistes se concentrent sur le diagnostic des cancers du sang, tels que les leucémies et les lymphomes.
  • Les anatomopathologistes étudient les organes et les tissus du corps. Lors du diagnostic du cancer, les anatomopathologistes se concentrent sur les types de tumeurs tels que les sarcomes et les carcinomes.
  • Les neuropathologistes sont un type particulier d'anatomopathologistes, qui se concentrent sur le diagnostic des cancers du cerveau et de la moelle épinière.

Il est important que les spécimens soient examinés par des pathologistes ayant une formation spécialisée dans le type de cancer spécifique qu'ils évaluent.

Comment les échantillons sont-ils collectés ?

Cancers du sang

En cas de suspicion de cancer du sang, un échantillon de sang ou de moelle osseuse sera prélevé (par ponction de moelle osseuse et/ou biopsie) sur le patient. Le personnel étiquette le contenant avec les informations du patient et l'échantillon est envoyé à un laboratoire de pathologie.

Tumeurs de tissus solides

En cas de suspicion chez un patient de tumeur dans le cerveau ou d'autres parties du corps, tout ou partie de celle-ci peut être retiré pendant l'intervention chirurgicale. Lorsque seule une partie de la tumeur est retirée et évaluée, on parle de biopsie chirurgicale. Durant d'autres procédures chirurgicales, les chirurgiens retirent la plus grande quantité possible de tumeur. C'est ce qu'on appelle une résection.

Les tissus retirés doivent être coupés en sections fines, placés sur des lames et colorés avec des colorants avant d'être examinés au microscope. Deux méthodes sont utilisées pour que le tissu soit suffisamment ferme pour être coupé en fines sections :

  • Coupe congelée : le tissu est rapidement congelé.
  • Section permanente : le tissu est incorporé dans une cire spéciale appelée paraffine.

Tous les échantillons de tissus sont préparés sous forme de sections permanentes, mais parfois des coupes congelées sont également préparées.

Lors de biopsies chirurgicales, le personnel peut préparer une coupe congelée afin qu'un pathologiste puisse analyser l'échantillon de biopsie pendant l'intervention chirurgicale. L'échantillon est rapidement congelé et préparé afin qu'un pathologiste puisse l'examiner dans un laboratoire proche du bloc opératoire. La qualité n'est pas aussi élevée qu'avec une section permanente, mais le pathologiste peut généralement déterminer rapidement si le tissu est cancéreux. Ces connaissances aident les chirurgiens à prendre des décisions immédiates en matière de chirurgie.

Dans certains cas de suspicion de tumeurs de tissus solides, un autre type de biopsie, une biopsie à l'aiguille, est effectué. Lors d'une biopsie à l'aiguille, un échantillon de tissu est retiré à l'aide d'une aiguille. Un membre de l'équipe qui a effectué la biopsie placera l'échantillon dans un contenant stérile auquel un liquide spécial sera ajouté pour le préserver. Il sera étiqueté avec les informations du patient et envoyé au laboratoire de pathologie pour examen et analyse.

Ce qui arrive dans le laboratoire

Le personnel du laboratoire de pathologie prépare l'échantillon et effectue différents types de tests pour recueillir des informations sur les tissus. Le pathologiste inclut ces informations dans un rapport pour l'oncologue. Le pathologiste et l'oncologue travaillent ensemble pour établir un diagnostic.

Examen macroscopique

Tout d'abord, un pathologiste examinera l'échantillon et décrira son aspect à l'œil nu. C'est ce qu'on appelle un examen macroscopique. Cette description inclut la couleur, la taille et d'autres caractéristiques de l'échantillon.

Préparation de l'échantillon

Le personnel du laboratoire prépare ensuite l'échantillon pour que le pathologiste puisse l'étudier au microscope. L'échantillon est traité dans une machine qui place le tissu dans un bloc de paraffine. Le personnel découpe le bloc de tissu en tranches fines à monter sur les lames (sections de tissu). Les lames sont de petits morceaux de verre plats utilisés pour regarder des objets au microscope.

Après ce processus, un technicien colore la section tissulaire avec des colorants (généralement avec de l'hématoxyline et de l'éosine), ce qui permet de mettre en évidence les différentes caractéristiques du tissu au microscope. Le noyau de chaque cellule apparaît en bleu. Le reste de la cellule (cytoplasme) apparaît en rose.

La lame d'histologie de l'échantillon montre des tissus colorés de sorte que le noyau des cellules apparaisse en bleu et le reste de la cellule en rose.

La lame d'histologie de l'échantillon montre des tissus colorés avec de l'hématoxyline et de l'éosine pour mettre en évidence les différentes caractéristiques du tissu au microscope.

Examen microscopique

Le pathologiste examine les sections tissulaires au microscope pour les comparer à des cellules normales. Observer l'échantillon de cette manière est appelé histologie. L'histologie estl'étude des structures des cellules et tissus.

Le pathologiste crée le rapport en fonction de ce qu'il observe au microscope et après examen des résultats d'autres tests réalisés sur les tissus. Il est rédigé dans un langage technique et médical qui peut être difficile à comprendre. N'hésitez pas à poser des questions à votre équipe de soins si vous en avez.

En général, le pathologiste décrit les caractéristiques de l'échantillon :

  • Types de cellules
  • Disposition des cellules
  • Si les cellules sont cancéreuses
  • D'autres caractéristiques utiles pour le diagnostic et le traitement, telles que le fait que les cellules tumorales présentent des caractéristiques agressives (souvent appelées grade de la tumeur) ou si les cellules tumorales se sont propagées dans d'autres tissus normaux (souvent appelé stade de la tumeur). Dans certains cas, les pathologistes déterminent également si la tumeur a été complètement retirée du patient ou si le bord de l'échantillon (marges) est positif pour le cancer.

En plus de l'évaluation au microscope, l'échantillon peut faire l'objet d'autres tests et analyses. Ces résultats seront également inclus dans le rapport de pathologie.

L'échantillon d'immunohistochimie montre des blastes présentant à la fois des marqueurs de cellules T en rouge et des marqueurs de mégacaryocytes en marron.

Échantillon d'immunohistochimie

Ces tests incluent les éléments suivants :

Immunophénotypage

L'immunophénotypage est un processus qui utilise des anticorps pour identifier les cellules en fonction des types de protéines (ou de marqueurs) à la surface des cellules. Ce processus est utilisé pour diagnostiquer certains types spécifiques de cancer en comparant les antigènes protéiques des cellules cancéreuses à ceux des cellules normales. L'immunophénotypage inclut la coloration immunohistochimique et la cytométrie en flux.

Coloration immunohistochimique

L'immunohistochimie est un processus qui utilise des anticorps pour déterminer si des protéines spécifiques sont présentes dans un échantillon de tissu. Ce type de coloration aide les pathologistes à reconnaître les cellules anormales au microscope et peut aider les pathologistes à établir un diagnostic ou à identifier une récidive.

Le diagramme de cytométrie en flux de l'échantillon montre une maladie résiduelle minimale représentée par un groupe rouge dans le quadrant supérieur droit du tableau chez un patient pédiatrique atteint d'une leucémie aiguë lymphoblastique à cellules B.

Le diagramme de cytométrie en flux de l'échantillon montre une maladie résiduelle minimale chez un patient pédiatrique présentant une leucémie aiguë lymphoblastique à cellules B.

Cytométrie en flux

La cytométrie en flux consiste à mesurer le nombre de cellules dans un échantillon, le pourcentage de cellules vivantes dans un échantillon et certaines caractéristiques cellulaires, telles que la taille, la forme et la présence de marqueurs tumoraux à la surface de la cellule. Les anticorps sont marqués (liés) par un colorant sensible à la lumière, placés dans un fluide et passés dans un courant devant un laser ou tout autre type de lumière. Les mesures sont basées sur la réaction du colorant photosensible à la lumière.

Le processus est extrêmement sensible. Il peut examiner plusieurs milliers de cellules par seconde et identifier même 1 cellule de leucémie parmi des milliers de cellules sanguines. La cytométrie en flux peut détecter des cellules cancéreuses qui ne seraient pas visibles au microscope. C'est ce que l'on appelle une maladie résiduelle minimale, qui est importante dans le traitement de la leucémie.

Tests moléculaires et génétiques

Les résultats des tests moléculaires et génétiques aident à orienter l'élaboration du traitement de certains cancers. Ces types de tests peuvent porter sur les chromosomes, les gènes, l'ADN, l'ARN et les protéines.

Les chromosomes contiennent des gènes. Les gènes sont des segments d'ADN qui contiennent le code de protéines spécifiques. Les protéines exécutent des fonctions spécifiques d'une cellule. Elles constituent la base de la structure corporelle et sont nécessaires au bon fonctionnement du corps.

Les tests moléculaires et génétiques permettent souvent à un médecin de savoir si certains médicaments de chimiothérapie peuvent ou non fonctionner. Les modifications des gènes appelées mutations peuvent entraîner un cancer. Pour certains cancers, une mutation peut entraîner une augmentation de la quantité d'une protéine particulière dans un tissu tumoral oula productiond'une protéine présentant une activité anormale. Les tumeurs présentant certaines mutations peuvent être plus agressives et/ou plus résistantes à la chimiothérapie. Parfois, une certaine mutation peut signifier qu'une tumeur sera plus vulnérable à certains médicaments.

Cytogénétique

La cytogénétique est l'étude des chromosomes. Les chromosomes sont de longs brins d'ADNL'ADN constitue les molécules à l'intérieur des cellules contenant des informations génétiques qui se transmettent d'une génération à l'autre. 

La cytogénétique implique le test d'échantillons de tissus, de sang ou de moelle osseuse dans un laboratoire pour rechercher des mutations des chromosomes, y compris les chromosomes cassés, manquants ou supplémentaires. Les mutations de certains chromosomes peuvent être un signe de cancer, d'affection ou de maladie génétique. La cytogénétique peut être utilisée pour diagnostiquer une maladie, planifier un traitement et déterminer le bon fonctionnement du traitement.

Les images FISH de l'échantillon incluent un exemple de réarrangement du gène MLL. La sonde FISH se trouve à l'emplacement du gène et indique une activité normale si elle est jaune. Si le gène est fractionné, le jaune se sépare en signaux verts et rouges. Cet exemple montre une séparation qui est parfois observée chez les patients atteints de leucémie aiguë myéloïde.

Ces images FISH illustrent un exemple de réarrangement du gène MLL chez un enfant souffrant d'une leucémie aiguë myéloïde. La sonde FISH se trouve à l'emplacement du gène et indique une activité normale si elle est jaune. Si le gène est fractionné, le jaune se sépare en signaux verts et rouges.

FISH

La technique de laboratoire FISH (Fluorescence In Situ Hybridization, hybridation in situ en fluorescence) est capable de détecter et de localiser un séquençage de l'ADN spécifique sur un chromosome. On fabrique en laboratoire des segments d'ADN contenant un colorant fluorescent et on les ajoute aux cellules ou aux tissus sur une lame en verre. Lorsque ces fragments d'ADN se lient à des gènes spécifiques ou à certaines zones de chromosomes sur la lame, ils s'illuminent au microscope à l'aide d'une lumière spéciale. La technique FISH peut détecter des anomalies que l'analyse standard des chromosomes ne peut trouver.

Les pathologistes recherchent certaines anomalies qui favorisent la croissance du cancer :

  • Trop de copies de certains oncogènes, des gènes qui entraînent la croissance des cellules cancéreuses
  • Suppression des copies des gènes suppresseurs de tumeurs, des gènes contenant des instructions pour prévenir la croissance du cancer
  • Réarrangements : une partie d'un gène se casse et se fixe à un autre gène auquel il n'appartient pas. Cela crée une protéine de fusion qui entraîne la croissance des cellules cancéreuses.
Amplification d'un échantillon d'ADN

Amplification d'un échantillon d'ADN

PCR

La PCR (Polymerase Chain Reaction, réaction en chaîne par polymérase) est une méthode de laboratoire utilisée pour réaliser de nombreuses copies d'un échantillon spécifique d'ADN à partir d'un échantillon contenant de très petites quantités de cet ADN. On parle parfois de « photocopie » moléculaire. La PCR permet d'amplifier (agrandir) ces fragments d'ADN afin de les détecter.

La PCR peut être utilisée pour rechercher certaines mutations de gène ou de chromosome, ce qui peut aider à détecter et à diagnostiquerun cancer. Elle peut également être utilisée pour examiner des fragments d'ADN de certaines bactéries, certains virus ou autres micro-organismes afin de diagnostiquer une infection.

Étant donné que de grandes quantités d'un échantillon d'ADN sont nécessaires pour les analyses moléculaires et génétiques, les études sur des fragments d'ADN isolés sont pratiquement impossibles sans amplification PCR. La PCR peut produire un milliard de copies de séquences en quelques heures seulement.

La PCR permet aux scientifiques d'identifier les mutations des gènes et de confirmer la présence de protéines de fusion qui provoquent la croissance du cancer.

Séquençage de l'ADN

Le séquençage de l'ADN est un processus de laboratoire utilisé pour connaître la séquence exacte (ordre) des quatre blocs de construction, ou bases, (identifiés par les lettres A, C, G et T) quiconstituentl'ADN. Le séquençage de l'ADN peut être utilisé pour détecter les mutations (modifications) de l'ADN susceptibles de provoquer un cancer.

Les tests de séquençage de l'ADN peuvent avoir une concentration large ou ciblée. Des tests ciblés de séquençage de l'ADN, également appelés panneaux multigènes, analysent des mutations spécifiques. Certains tests de séquençage ciblés analysent les altérations communes à un seul type de cancer. D'autres analysent les altérations qui peuvent être observées dans de nombreux types de cancers.

Les tests de séquençage de l'ADN vastes analysent la séquence de grandes régions d'ADN plutôt que des mutations spécifiques. Ces tests incluent le séquençage de l'exome entier et le séquençage du génome entier.

Le séquençage du génome entier lit la séquence de tout l'ADN dans les cellules d'un patient, appelée génome. Le séquençage de l'exome entier lit la séquence de tous les gènes d'un patient, connue sous le nom d''exome. La plupart des mutations d'ADN dues au cancer se déclarent dans les gènes, mais les mutations d'ADN en dehors des gènes peuvent également entraîner la croissance d'un cancer. 

Obtention des résultats

Parfois, tous les tests et analyses ont lieu au centre médical où la biopsie a été effectuée. D'autres fois, l'échantillon doit être envoyé à des laboratoires situés ailleurs. Certains tests nécessitent une série d'étapes et de procédures et cela peut prendre quelques semaines pour obtenir les résultats.

Le pathologiste inclura les informations issues de ces tests dans le rapport de pathologie. Il est communiqué à l'oncologue. L'oncologue communiquera les résultats du rapport de pathologie lors d'une visite à la clinique.

Plus les médecins ont d'informations sur le cancer, plus ils peuvent développer les traitements les plus efficaces pour ce cas précis de cancer.


Révision : juillet 2018