Développement d’un test à haut débit sur le microenvironnement tumoral humain bio-imprimée en trois dimensions recréant les tumeurs « chaudes » et « froides »

Défi : La croissance des tumeurs solides est régie par des interactions complexes entre les cellules tumorales et diverses cellules adjacentes non malignes appelées collectivement microenvironnement tumoral. Dans le cas du « cancer du sein triple négatif » (CSTN), qui représente de 15 à 20 % de tous les cancers du sein, la tumeur peut être caractérisée comme étant « chaude » ou « froide » selon l’importance de son infiltration par des cellules immunitaires. En général, l’absence d’infiltration des régions épithéliales de la tumeur par les lymphocytes T est en corrélation avec un pronostic sombre. Comme seule une minorité de patientes répondent aux chimiothérapies et aux immunothérapies actuelles, il faut de nouveaux modulateurs du microenvironnement tumoral pour surmonter ces mécanismes et améliorer l’issue de la maladie chez les patientes. Le manque de disponibilité de modèles expérimentaux in vitro qui reproduisent fidèlement le microenvironnement immunitaire et tumoral in vivo, de même que sa complexité spatiale représente un important obstacle au développement efficace de traitements contre le cancer.

Solution : Ce projet vise à établir et à valider un modèle tumoral tridimensionnel in vitro qui représente plus fidèlement divers sous-types immunitaires du microenvironnement tumoral du CSTN in vivo ainsi que le lien spatial entre les différents éléments de ce même microenvironnement tumoral. De plus, le modèle tridimensionnel du CSTN sera adapté pour un test à haut débit convenant à un programme de dépistage mené à grande échelle. Pour atteindre ces objectifs, la mise en banque de composantes tumorales prélevées chez des patientes et l’analyse de l’expression des gènes sont effectuées pour établir les différences génétiques entre les tumeurs « chaudes » et les tumeurs « froides ». De plus, la bio-impression est conçue pour reproduire le microenvironnement tumoral de diverses manières d’un point de vue spatial. Les réponses pharmacologiques seront ensuite évaluées à l’aide de médicaments dont les effets cliniques sont connus.

Réalisations prévues/Retombées : L’équipe développera une banque de tumeurs du CSTN composée de cellules du microenvironnement tumoral appariées à des tissus humains comportant trois populations distinctes de cellules enrichies (cellules épithéliales tumorales, fibroblastes et cellules immunitaires). À la fin du projet, l’équipe livrera les protocoles de bio-impression tridimensionnelle de tumeurs et produira un modèle tumoral bio-imprimé tridimensionnel validé en format 96-puits imitant les cellules tumorales « chaudes » et « froides » qui sera adapté à l’étude de petites molécules et d’immunothérapies. Cette technologie facilitera le développement de nouveaux traitements ciblés capables d’éradiquer les cancers du sein très agressifs pour lesquels les options thérapeutiques pour les jeunes femmes les plus touchées par ceux-ci sont peu nombreuses. Le test tridimensionnelle aura aussi une vaste applicabilité pour bon nombre de types de tumeurs solides et de modalités thérapeutiques en permettant des démarches médicales personnalisées qui utilisent des composantes tumorales propres aux patientes tout au long du développement du médicament, en améliorant son efficacité.