Cancer : détecter les tumeurs par une simple prise de sang, un rêve bientôt réalité ?
C’était la promesse d’une révolution. En 2019, la société californienne Grail développait Galleri, un nouveau test de dépistage par prise de sang. Son ambition : détecter des dizaines de cancers avant même l’apparition des premiers symptômes. De quoi faire rêver médecins et patients, car plus on repère les tumeurs tôt, plus on sauve de vies. L’année suivante, Grail était rachetée 6 milliards d’euros par Illumina, leader mondial du séquençage génétique. Et en 2021, Galleri était commercialisé sur le territoire américain, pour l'équivalent de 950 euros par patient.
Quatre ans plus tard, la révolution promise n’a pourtant pas eu lieu. L’approbation définitive de l’autorité américaine de régulation des médicaments (FDA), initialement prévue pour 2024, est reportée à 2026. Car malgré de nouveaux résultats prometteurs, la technologie demeure immature.
Aujourd’hui, pour repérer un cancer dans le sang, les scientifiques cherchent l’ADN tumoral circulant. "Il s’agit des fragments d’ADN relâchés par le cancer", explique le Pr François-Clément Bidard, oncologue à l’Institut Curie. Une fois ces fragments récupérés, la piste la plus prometteuse pour dépister les cancers précoces consiste à analyser cet ADN à la recherche d’anomalies de méthylation, des petites marques chimiques naturellement présentes sur le génome. "Lorsqu’elles ne se trouvent pas au bon endroit, elles peuvent signifier la présence d’une tumeur ", décrypte le Pr Bidard.
Dans ce domaine, les plus avancés à ce jour restent tout de même Grail et son test Galleri. Leur force : analyser des centaines de milliers de sites de méthylation d’un coup. La société américaine a également entraîné un modèle d’intelligence artificielle (IA) sur des milliers d’échantillons de patients avec et sans cancer afin de reconnaître les motifs de méthylation - sorte d’empreintes digitales - propres à chaque tumeur. Résultat, lorsqu’un cancer est détecté, Galleri parvient à identifier son organe d’origine (poumon, sein, pancréas…) avec 90 % de précision. Il détecte aussi plus de 50 cancers différents, dont les trois quarts ne possèdent aucun programme de dépistage, comme le cancer du pancréas, des ovaires ou du foie.
Un écueil majeur, les faux positifs
Mais si Galleri détecte bien les cancers avancés, de stades 3 et 4, ses performances pour déceler ceux en phase précoce laissent à désirer. "Les premières études de Grail indiquaient une sensibilité de 12 à 15 % pour détecter les cancers du sein de stade 1, contre 80 % pour une mammographie. Pour le poumon, c’était moins de 20 % et à peine 10 % pour le pancréas", souligne la Dr Suzette Delaloge, directrice du programme de prévention de Gustave Roussy. Diffusés le 18 octobre, les résultats de Pathfinder 2, une nouvelle étude menée sur 25 578 patients aux Etats-Unis et au Canada, montrent une amélioration. Désormais, 54 % des cancers détectés sont aux stades 1 ou 2 et 69 % au stade 3. "Les résultats s’améliorent, mais l’objectif d’un dépistage reste de détecter des petits cancers curables, de stade 1 ou 2. Détecter des cancers de stade 3 est moins intéressant", analyse le Pr Bidard.
Autre écueil majeur : les faux positifs. Dans Pathfinder 2, 38 % des patients qui ont reçu un test positif n’avaient en réalité aucun cancer. Si ce résultat est bien meilleur que les 57 % observés dans Pathfinder 1, il reste problématique. "Imaginez le choc psychologique pour le patient, puis la cascade d’examens - scanners, biopsies - avant de finalement découvrir qu’il n’y a rien", soupire le Pr Bidard.
D’autres résultats sont attendus, notamment ceux du service de santé britannique (NHS), qui a lancé un essai clinique sur 140 000 participants afin de déterminer si Galleri peut détecter de manière précoce les cancers pour lesquels il n’existe pas de dépistage. "Le NHS prévoyait d’augmenter à un million le nombre de participants si les résultats de l’analyse intermédiaire - programmée mi-2024 - étaient positifs. Mais ils ne l’ont pas fait", confie la Dr Delaloge. Un signal interprété comme un échec. Il faudra donc attendre la publication des résultats finaux, en 2026, pour y voir plus clair.
Mais pour convaincre les chercheurs, Galleri devra avant tout apporter la preuve qu’il permet de sauver des vies. "Les tests en routine actuellement diminuent la mortalité par cancer entre 20 % (sein, colon, poumon) et 50 % (col de l’uterus), insiste la Dr Delaloge. Galleri n’a pas encore démontré un niveau de preuve suffisant". Tous les espoirs ne sont néanmoins pas perdus. "On pourrait voir arriver des outils plus performants d’ici une dizaine d’années, prédit le Pr Bidard. Le temps de développer une nouvelle génération de Galleri".
Mieux suivre les patients
En attendant, la détection de l’ADN tumoral dans le sang révolutionne déjà le suivi des patients atteints de cancer. Cette fois, il ne s’agit pas d’observer les méthylations, mais de repérer des mutations spécifiques de l’ADN. Car ces dernières peuvent indiquer que le cancer développe des résistances au traitement. Et dans ce domaine, les équipes françaises excellent. En témoignent les résultats de l’étude SERENA-6, publiés en juin 2025, par l’Institut Curie. Dans cet essai, le Pr Bidard et ses collègues ont suivi près de 3 000 patientes atteintes d’un cancer du sein métastatique grâce à des prises de sang effectuées tous les 2 à 3 mois. "Nous cherchions une mutation de résistance spécifique qui signifie que la tumeur commence à évoluer alors qu’on ne peut pas encore le voir à l'imagerie. Si on trouvait la mutation, on adaptait le traitement", explique le Pr Bidard. Résultat : les chercheurs ont réduit le risque de progression du cancer de 56 % et préservé la qualité de vie des patientes. "Car plus on repousse l’évolution du cancer, plus on retarde l’usage de traitements plus agressifs", se réjouit le chercheur. Une technique similaire est utilisée à Gustave Roussy, où la consultation Oracle utilise des prises de sang afin de détecter les résistances dans le cancer du poumon.
La détection de l’ADN tumoral dans le sang est également à la base des tests de maladie résiduelle (MRD). "Il suffit d’avoir analysé une tumeur initiale, puis de régulièrement vérifier s’il en persiste dans le sang du patient, ce qui permet de détecter une rechute", explique le Pr. Bidard. Déjà remboursés aux Etats-Unis, les MRD commencent à être de plus en plus utilisés dans le cadre de projets de recherche clinique, notamment en France, mais ne sont pas encore en libre accès.
Prévention sur mesure
Outre les prises de sang, d’autres outils de prévention du cancer se développent ces dernières années. Parmi eux, les tests génétiques qui visent à détecter des mutations rares liées à certaines tumeurs, comme le syndrome de Lynch et le cancer du côlon. La recherche des variations génétiques fréquentes, appelées polymorphismes de susceptibilité, est plus prometteuse encore. "Ce sont de petites variations dans l’ADN. Un seul polymorphisme augmente très peu le risque de cancer mais si on en analyse plusieurs centaines, on peut évaluer le risque avec une bonne fiabilité", indique la Dr Delaloge, qui dirige MyPeBS, une étude qui a inclus plus de 53 000 femmes. "Nous avons effectué une identification de risque avec la densité des seins à la mammographie et un score de polymorphismes génétiques sur analyse salivaire, explique-t-elle. Les femmes à moindre risque ont moins de mammographies, celles à haut risque ont un dépistage plus intensif." Les résultats, attendus en 2027, pourraient révolutionner l’organisation du dépistage du cancer du sein en France.
L’intelligence artificielle s’invite aussi dans la course, avec le développement de nouveaux outils d’analyse d’images. En Suède, le système Profond AI vient de démarrer une étude sur 70 000 personnes pour déterminer la fréquence optimale des mammographies pour chacune. Aux États-Unis, la FDA a approuvé Clairity Breast, la toute première plateforme d’IA capable de prédire le risque de cancer du sein au cours des cinq prochaines années. "Ces outils ont un niveau de preuve encore insuffisant, mais ils sont en train de les acquérir", nuance la Dr Delaloge.
D’ici quelques années, plutôt qu’un test miracle pour tous, une médecine sur mesure se dessine. Elle visera à identifier les personnes à risque grâce à la génétique, aux tests de polymorphismes et à l’intelligence artificielle, puis à les surveiller intensivement, voire à les protéger avec des vaccins ou des médicaments préventifs. Une approche plus complexe et moins "sexy" qu’une prise de sang universelle, mais qui apparaît bien plus réaliste. En attendant, les dépistages validés (sein, colon, col de l'utérus...) restent essentiels.