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Copier les tumeurs cancéreuses des patients pour tester les traitements

Près de la moitié des Canadiens développent un cancer au cours de leur vie et environ un quart en meurent.

Des cellules cancéreuses.

Pas moins de 210 000 nouveaux cas de cancer sont diagnostiqués et quelque 80 800 personnes en meurent chaque année au Canada.

Photo : iStock

Radio-Canada

Des modèles de tumeurs créés en laboratoire par des scientifiques suisses intègrent certaines caractéristiques de la tumeur et des éléments du système immunitaire d’une personne, ce qui permet de tester l'efficacité des différents traitements.

Le cancer survient à la suite d’une multiplication rapide de cellules anormales. Ce processus mène à la formation d’une tumeur maligne, dont les cellules peuvent ensuite migrer vers d’autres organes et former des tumeurs secondaires appelées métastases.

Personnaliser les traitements

Chaque personne peut répondre différemment aux traitements disponibles contre le cancer en fonction du type de tumeur et de son organisme.

Dès lors, comment savoir quel traitement conviendra le mieux à la personne malade et parviendra à éradiquer son cancer? se demandent la Pre Patrycja Nowak-Sliwinska et ses collègues de l’Université de Genève depuis quelques années.

L'équipe suisse a déjà mis au point une reproduction sphéroïdale (presque sphérique) des tumeurs qui intègre les cellules tumorales et leur microenvironnement, afin de trouver le traitement le mieux approprié pour une personne.

Toutefois, le système immunitaire n'était pas encore pris en considération [dans le modèle], alors qu'il peut soit être renforcé, soit être détruit par le traitement proposé aux patients, expliquent les chercheurs dans un communiqué publié par l’institution.

Or, le système immunitaire est le premier combattant contre les tumeurs, expliquent les scientifiques.

Dans les présents travaux, les chercheurs sont parvenus à intégrer à la structure sphéroïdale deux types de cellules immunitaires qui proviennent directement de la personne malade, permettant de tester les différents traitements possibles et de sélectionner le plus efficace. Ces deux types de cellules sont les macrophages et les lymphocytes T, auxquels s'ajoutent des fibroblastes (des cellules qui constituent la masse de la tumeur) et des cellules endothéliales (qui permettent à la tumeur de se nourrir et d'être vascularisée).

Cette avancée technologique permet non seulement de tester les effets d'un traitement sur la tumeur, mais aussi sur le système immunitaire!, se réjouit Magdalena Rausch, la première auteure de l'étude publiée dans la revue Cancers (Nouvelle fenêtre) (en anglais).

Des cellules immunitaires marquées par fluorescence.

La sphéroïde comprend des cellules cancéreuses, des cellules endothéliales, des fibroblastes, des monocytes et des lymphocytes T. Les cellules immunitaires marquées par fluorescence (vert, monocytes; rouge, cellules T) peuvent infiltrer la sphéroïde préformée dans les 12 heures.

Photo : UNIGE/Magdalena Rausch

Repères

  • L’incidence du cancer augmente avec l’âge, en raison de l’accumulation de facteurs de risque (tabagisme, alcool, pollution, mauvaise alimentation et santé physique), et du fait que les mécanismes de régénération cellulaire tendent à perdre en efficacité avec le temps.
  • Le cancer fait environ 10 millions de morts par an dans le monde.
  • Les cancers les plus fréquents sont : le cancer du sein (2,26 millions de cas); le cancer du poumon (2,21 millions de cas); le cancer colorectal (1,93 million de cas); et le cancer de la prostate (1,41 million de cas).
  • Le cancer du poumon est le plus mortel avec 1,8 million de décès par an.

(Données de l’Organisation mondiale de la Santé)

Les oncologues utilisent déjà des cultures de cellules cancéreuses en 2D pour tester les traitements contre le cancer. Toutefois, celles-ci ne constituent qu'un système artificiel, car elles ne représentent pas la tumeur en 3D dans toute sa complexité, affirme le communiqué.

Une technique en trois temps

Pour créer leur modèle de tumeur, les scientifiques prélèvent, dans un premier temps, les cellules de la tumeur chez le patient pour les recréer in vitro sous forme de structure sphéroïdale. Ensuite, ils isolent les cellules immunitaires pour les injecter à la structure 3D. Une fois cette étape effectuée, qui prend 24 h, nous pouvons tester les différents traitements possibles contre ce cancer sur notre reproduction de la tumeur et étudier lequel conviendra le mieux à la personne malade en tenant compte de ses effets sur les cellules tumorales, mais aussi sur le système immunitaire, ajoute Patrycja Nowak-Sliwinska.

La méthode, rapide et relativement peu coûteuse, pourra éventuellement permettre de proposer un traitement personnalisé pour chaque personne malade. Et aucun test n’est mené sur des animaux.

Cette plateforme nous ouvre beaucoup de possibilités pour tester des combinaisons de médicaments en tenant compte des différents types de cancer, de leurs mutations et des réactions immunitaires, conclut la Pre Nowak-Sliwinska.

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