Tissu tumoral sur puce : nouvelles possibilités pour les thérapies cellulaires et la médecine personnalisée
L'effet de la thérapie devient prévisible : suivi du succès individuellement et en temps réel
Comment les tumeurs réagissent-elles à une certaine approche thérapeutique ? Le savoir avant le début d'une thérapie serait extrêmement précieux pour les personnes atteintes d'un cancer ainsi que pour les médecins qui les traitent. Des chercheurs de l'Institut des sciences naturelles et médicales (NMI) de Reutlingen et des hôpitaux universitaires de Tübingen et de Würzburg ont désormais rendu cette observation possible pour la prometteuse thérapie cellulaire CAR-T - en temps réel et sur les tissus des patients.
"Cela nous permet d'étudier individuellement comment ces cellules tumorales réagissent exactement à la thérapie prévue, quels sont les effets secondaires attendus et comment les réduire", explique Peter Loskill, professeur à l'université de Tübingen et chef de groupe au laboratoire national de métrologie. Les chercheurs ont publié leurs travaux dans la revue Cell Stem Cell.
Suivi individuel et en temps réel des succès
Cette observation a été réalisée à l'aide de la technologie des tumeurs sur puce : Dans ce cas, il s'agit d'un système in vitro complexe de tumeur du cancer du sein basé sur des cellules humaines, dans lequel le tissu tumoral est cultivé en dehors du corps. Les chercheurs ont non seulement recréé le microenvironnement 3D complexe d'une tumeur, mais ils ont également permis une perfusion semblable à celle d'un vaisseau sanguin, c'est-à-dire l'écoulement d'un substitut sanguin artificiel à travers la puce. Les cellules CAR-T ont également été fournies aux cellules tumorales par l'intermédiaire de ce substitut sanguin et leur effet a été directement observé.
Comment fonctionne la thérapie cellulaire CAR-T ?
Les tissus cancéreux ont souvent la capacité de tromper le système immunitaire humain - c'est précisément ce qui les rend si dangereux. Dans le corps humain, les cellules T, un type particulier de globules blancs, sont chargées de reconnaître et de détruire les structures étrangères. Cependant, de nombreuses tumeurs émettent des signaux qui inhibent leur activité et leur fonction.
Dans le cadre de la thérapie cellulaire CAR-T, les cellules T sont isolées du sang de la personne malade, puis modifiées génétiquement en laboratoire ("in vitro"). Cela leur donne la capacité de reconnaître spécifiquement les cellules cancéreuses dangereuses et de rester longtemps dans l'organisme pour combattre le cancer. Cette thérapie a un potentiel énorme dans la lutte contre le cancer.
Risque de syndrome de libération de cytokines
Lorsque les cellules T modifiées entrent en contact avec le tissu cancéreux, elles libèrent diverses cytokines. Les cytokines sont des substances messagères que les cellules libèrent, par exemple pour recruter d'autres cellules sur le site. Cependant, cette libération de cytokines peut parfois être très forte. C'est ce que l'on appelle le syndrome de libération des cytokines (SRC). Ce processus entraîne une inflammation dans tout l'organisme et se manifeste par des symptômes tels que fièvre, frissons ou nausées, mais peut également conduire à une défaillance des organes et à d'autres symptômes potentiellement mortels.
L'effet de la thérapie devient prévisible
"La technologie des tumeurs sur puce nous permet d'observer les cellules qui proviennent de la tumeur spécifique que nous voulons combattre", explique le scientifique Tengku-Ibrahim Maulana de la faculté de médecine de l'université de Tübingen. "Cela signifie que nous pouvons voir comment la tumeur du patient réagit à la thérapie cellulaire CAR-T et comment les médicaments agissent en cas de tempête de cytokines.
De nouvelles possibilités grâce à des systèmes complexes de modèles humains
La technologie des organes sur puce, comme le modèle de tumeur sur puce développé ici, permet de simuler des processus biologiques humains complexes en dehors du corps humain et même d'enregistrer les différences spécifiques au patient. Cela ouvre de toutes nouvelles possibilités, en particulier pour les nouvelles approches thérapeutiques telles que les thérapies cellulaires, les thérapies par anticorps et les thérapies géniques, qui permettront à l'avenir de faire des déclarations pertinentes pour l'homme et spécifiques au patient avant même les essais cliniques. Cela pourrait ouvrir une nouvelle perspective pour les patients. Toutefois, d'autres recherches sont nécessaires.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
Publication originale
Tengku Ibrahim Maulana, Claudia Teufel, Madalena Cipriano, Julia Roosz, Lisa Lazarevski, Francijna E. van den Hil, Lukas Scheller, Valeria Orlova, André Koch, Michael Hudecek, Miriam Alb, Peter Loskill; "Breast cancer-on-chip for patient-specific efficacy and safety testing of CAR-T cells"; Cell Stem Cell
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