Selon une étude menée par Perelman School of Medicine publiée dans Cell, les organoïdes cérébraux cultivés en laboratoire, développés à partir du glioblastome du patient, la forme la plus agressive et la plus courante de cancer du cerveau, pourraient contenir les réponses sur la meilleure façon de le traiter. En effet, les chercheurs ont découvert comment les organoïdes du glioblastome pouvaient servir de modèles efficaces pour tester rapidement des stratégies de traitement personnalisées.
Selon les chercheurs, le glioblastome multiforme (GBM) reste le plus difficile de tous les cancers du cerveau à étudier et à traiter, en grande partie à cause de l'hétérogénéité tumorale. Les approches de traitement, comme la chirurgie, la radiothérapie et la chimiothérapie, ainsi que les nouvelles thérapies cellulaires personnalisées, se sont avérées ralentir la croissance tumorale et garder les patients indemnes de maladie pendant certaines périodes.
Les chercheurs soulignent que les organoïdes cérébraux cultivés en laboratoire, dérivés de cellules souches pluripotentes humaines ou de tissus de patients et cultivés à une taille ne dépassant pas celle d'un pois - peuvent récapituler une composition génétique importante. Ces modèles permettent aux chercheurs de recréer des caractéristiques du cerveau malade des patients pour aider à brosser un tableau plus clair de leur cancer et leur permettre d'explorer les meilleures façons de l'attaquer.
Ce qui rend les organoïdes si attrayants dans le GBM, c'est la capacité de maintenir le type cellulaire et l'hétérogénéité génétique. Bien que les modèles in vitro existants aient amélioré la compréhension des chercheurs sur les mécanismes biologiques sous-jacents au cancer, ils ont des limites. Contrairement à d'autres modèles, qui ont besoin de plus de temps pour présenter l'expression des gènes et d'autres caractéristiques histologiques qui représentent de plus près la tumeur, les organoïdes de tumeurs cérébrales développés par le groupe de recherche se développent beaucoup plus rapidement. C'est important parce que les schémas thérapeutiques actuels sont généralement lancés un mois après la chirurgie, il est donc plus avantageux d'avoir une feuille de route plus tôt.
Les chercheurs ont prélevé des échantillons de tumeurs fraîches de 52 patients pour «faire pousser» des organoïdes tumoraux correspondants en laboratoire. Le taux de réussite global pour générer des organoïdes de glioblastome (glioblastoma organoids, GBO) était de 91,4%, avec 66,7% des tumeurs exprimant la mutation IDH1, et 75% pour les tumeurs récurrentes, dans les deux semaines. Ces organoïdes de glioblastome tumoral peuvent également être biobanques et récupérés plus tard pour des analyses.
Des analyses génétiques, histologiques et moléculaires ont également été effectuées chez 12 patients pour établir que ces nouveaux GBO avaient largement conservé les caractéristiques de la tumeur primaire chez le patient.
Huit échantillons de GBO ont ensuite été transplantés avec succès dans le cerveau de souris adultes, révélant une infiltration rapide et agressive des cellules cancéreuses et a maintenu l'expression de la mutation clé jusqu'à trois mois plus tard. Surtout, une caractéristique majeure du GBM, l'infiltration de cellules tumorales dans le tissu cérébral environnant, a été observée chez les souris
Pour imiter les traitements postopératoires, les chercheurs ont soumis les GBO à des thérapies standard et ciblées, y compris des médicaments issus d'essais cliniques et une immunothérapie par cellules T (CAR-T) du récepteur de l'antigène chimérique. Pour chaque traitement, les chercheurs ont montré que les réponses organoïdes sont différentes et que l'efficacité est corrélée à leurs mutations génétiques dans les tumeurs des patients. Ce modèle ouvre la possibilité de futurs essais cliniques pour un traitement personnalisé basé sur les réponses individuelles des tumeurs des patients à différents médicaments.
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