Biomarqueur

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Un biomarqueur est une caractéristique biologique mesurable liée à un processus normal ou non[1].

  • Dans le domaine de l'écologie, un biomarqueur permet de détecter la présence de polluants dans l'environnement et l'impact de certaines pratiques. Ce peut être par exemple le nombre de poisson dans un lac, la quantité de lichen sur les arbres d'une forêt ou la couleur du pelage des animaux.
  • Dans le domaine médical, un biomarqueur peut être utilisé pour le dépistage médical (recherche d'une maladie dans une population), le diagnostic (caractérisation d'une maladie chez un individu), la réponse à un traitement médical, la rechute après un traitement, la toxicité d'une molécule.
    Le biomarqueur est alors le plus souvent une protéine (dosable dans le sang ou la présence d'une molécule dans l'urine).

En écologie[2][modifier | modifier le code]

Un biomarqueur est un changement observable et/ou mesurable au niveau moléculaire, biochimique, cellulaire, physiologique, qui révèle l'exposition présente ou passée d'un individu à au moins une substance chimique à caractère polluant. Lagadic et al. (1997)

Types de biomarqueurs[modifier | modifier le code]

Le principe de l'utilisation d'un « biomarqueur » est de rechercher la signature biologique de l'impact (actuel ou passé) ou de la présence d'un xénobiotique dans l'organisme, ou de l'effet induit d'un changement ou stress environnemental (ex : pollution thermique, pollution lumineuse induisant, déshydratation, perturbateur endocrinien..), et non la mise en évidence directe de la cause

Les biomarqueurs peuvent aussi révéler un évènement (contact avec un toxique ou pathogène) passé.

Exemple de biomarqueur[modifier | modifier le code]

L'activité enzymatique EROD chez certains poissons (cyprinidés) a été proposée comme biomarqueur de la présence de certains polluants (HAP, PCB et dioxines) dans l'environnement aquatique de cours d'eau français, qui pourraient ainsi être suivis ponctuellement (pour vérifier si une pollution accidentelle a eu des impacts par exemple) ou en utilisant ces poissons comme sentinelles à long terme (analyse en routine). Ceci nécessite cependant préalablement d'avoir vérifié que le biomarqueur est bien spécifique de ces polluants et de connaître son expression chez des poissons en bonne santé, toute l'année, dans un environnement pas ou peu pollué par ces produits[3].

En médecine[modifier | modifier le code]

La puce à ADN est un outil qui pourrait encourager l'utilisation de biomarqueurs

Historique de quelques biomarqueurs[modifier | modifier le code]

La recherche de biomarqueurs[modifier | modifier le code]

Quelques petites remarques sur l'utilisation du terme "clinique" et ses différentes utilisations :

  • Pour un test, "clinique" signifie que le test est utilisable en routine. Idéalement, ce test doit être peu couteux, peu invasif, ne doit pas nécessiter un appareillage lourd et doit être relativement rapide.
  • Pour une étude, "clinique" signifie que l'étude est réalisée sur l'homme (en premier lieu sur des personnes saines puis sur des malades), et non sur des modèles expérimentaux (animaux, cellules en culture) comme ce qui est réalisé en phase "pré-clinique"[4].
  • Pour une maladie, "clinique" signifie que des symptômes sont visibles lors d'un examen de routine, par exemple lors d'une consultation chez son médecin traitant (douleurs, rougeurs, masses palpables, etc.) La maladie est "préclinique" ou asymptomatique avant l'apparition des premiers symptômes.


La découverte de nouveaux biomarqueurs est souvent liée au développement d'une nouvelle technologie, par exemple, l'alpha-fœtoprotéine et de l'antigène carcino-embryonnaire après le développement des techniques immunologiques. Actuellement, des techniques telles que les biopuces ou la protéomique semblent offrir de nombreuses perspectives[5].

Le EDRN[6] recommande un processus en 5 étapes pour le développement d'un biomarqueur[7] :

  1. Phase exploratoire de recherche de biomarqueurs candidats lors d'une étude préclinique sur quelques dizaine ou centaine de patient comparant un groupe « malade » versus un groupe « sain ».
  2. Développement d'un test clinique reproductible sur un échantillon représentatif de la population ciblée.
  3. Étude clinique rétrospective permettant de valider la capacité du biomarqueur à détecter la maladie en phase préclinique (c'est-à-dire avant l'apparition des symptômes).
  4. Étude clinique prospective à long terme sur la population ciblée pour déterminer l'utilité du biomarqueur.
  5. Étude prospective à long terme pour valider le biomarqueur.


Valider un biomarqueur reste un processus long et complexe, ce qui explique leur faible nombre en routine. Pour faciliter l'utilisation des biomarqueurs en cours de développement dans des études cliniques, le centre d'Oxford EBM[8] a décrit une classification des biomarqueurs en fonction de leurs niveau de preuve[9][réf. insuffisante] :

  1. (Plus haut niveau de validation) : biomarqueur validé par une étude clinique prospective randomisée sur la population et sur le long terme.
  2. biomarqueur validé par une étude prospective sur un échantillon de la population.
  3. biomarqueur validé par une étude rétrospective sur un échantillon représentatif de la population.
  4. biomarqueur validé par une étude rétrospective sur un échantillon non représentatif de la population.
  5. (Plus faible niveau de validation) : biomarqueur validé en laboratoire uniquement.

Recherche[modifier | modifier le code]

Les biomarqueurs suscitent un intérêt croissant.
Par exemple, en Allemagne pour mieux détecter les signes prédictifs ou précoces de certaines maladies (cancer (Vessie et foie), Alzheimer ou Parkinson), le Land de Rhénanie du Nord-Westphalie (RNW) a proposé 37 millions d'€ pour créer un « Centre de recherche sur les protéines » dit Pure (Protein Research Unit Ruhr within Europe) à Bochum (Campus-Santé RNW de l'Université de la Ruhr)[10].

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. (en) Biomarkers working group, « Biommarkers and surrogate endpoints: preffered definition and conceptual framework », Clin. Pharmacol. Ther., vol. 69,‎ 2001, p. 89-95
  2. Jean-Claude Amiard, Claude Amiard-Triquet, coord., « Les biomarqueurs dans l'évaluation de l'état écologique des milieux aquatiques », Ed Tec & Doc, lavoisier, 2008, 978-2-7430-1017-1
  3. Mesure d'un biomarqueur de pollution chez des poissons d'eau douce. Validation et optimisation Measurement of a pollution biomarker for freshwater fish. Assesment and optimisation, FLAMMARION 126 pages, Coll. Études du Cemagref, série Gestion des milieux aquatiques n° 15 (ISBN 2-85362-521-4) (Voir)
  4. Roselelyne Boulieu, Initiation à la connaissance du médicament, Ellipses,‎ 2012
  5. (en) Kulasingam V, Diamandis EP, « Strategies for discovering novel cancer biomarkers through utilization of emerging technologies », Nature Clinical Practice Oncology, vol. 5, no 10,‎ août 2008, p. 588-599 (lire en ligne [PDF])
  6. Early Detection Research Network, qui peut se traduire par « Réseau de recherche sur la détection précoce », du NCI (National Cancer Institut, l'institut américain du cancer)
  7. (en) Pepe MS, Etzioni R, Feng Z et al., « Phases of biomarkers development for early detection of cancer », J Natl Cancer Inst, vol. 93,‎ 2001, p. 1054-1061
  8. Evidence Based Medecine, signifiant médecine basée sur les faits.
  9. « Levels of evidence », BJU Int, vol. 101,‎ 2008, p. 150
  10. BE Allemagne N°466 (2010/01/15) Ambassade de France en Allemagne / ADIT

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]

  • CancerDriver, une base de donnée ouverte sur les biomarqueurs en oncologie avec des liens vers les articles de référence et les essais cliniques ouverts.
  • Biomarqueursinfos.fr Site d'information sur les biomarqueurs, avec des vidéos de conférences en ligne.