A method of diagnosing and treating a human glioblastoma multiforme (GBM) brain tumor in a subject is disclosed. The method includes administering to the subject, an effective amount of composition having a peptide 12-20 amino acid residues in length and selected for its ability to bind preferentially to a subtype of human GBM cells identified as brain tumor initiating cells (BTICs) or highly invasive glioma cells (HIGCs). Also disclosed are a phage-display screening method for identifying such therapeutic peptides, and peptides that bind specifically to BTICs or HIGCs.La présente invention a pour objet une méthode de diagnostic et de traitement dune tumeur cérébrale de glioblastome multiforme (GBM) humain chez un sujet. La méthode comprend ladministration au sujet dune quantité efficace dune composition comprenant un peptide dune longueur de 12 à 20 résidus dacides aminés et choisi pour sa capacité à se lier de manière préférentielle à un sous-type de cellules de GBM humain identifiées comme des cellules initiatrices de la tumeur cérébrale (BTIC) ou des cellules de gliome hautement invasives (HIGC). Linvention a également pour objet une méthode de criblage basée sur la présentation par des phages pour identifier ces peptides thérapeutiques et des peptides qui se lient spécifiquement aux BTIC ou aux HIGC.