Source: The Conversation – in French – By Sara Hassanpour Tamrin, Postdoctoral Associate, Department of Chemical and Petroleum Engineering, Schulich School of Engineering, University of Calgary
Il n’existe pas de traitement universel pour les personnes atteintes d’un cancer. Cette maladie se développe lorsque des cellules normales subissent une mutation génétique et se transforment en cellules anormales qui se divisent de manière incontrôlée.
Dans la plupart des cas, ces cellules cancéreuses forment une masse de tissu compacte appelée tumeur. Les mutations génétiques à l’origine d’une tumeur peuvent influencer sa composition. Ainsi, deux personnes atteintes d’un même type de cancer peuvent avoir des tumeurs différentes. Et un traitement peut être efficace pour un patient et ne pas l’être pour l’autre.
La technologie appelée « tumeur sur puce » nous permet de reproduire les caractéristiques d’une tumeur hors du corps du patient et de tester différents traitements. Ces puces sont de petits dispositifs biomédicaux qui tiennent dans la paume de la main. Elles contiennent de minuscules canaux, appelés systèmes microfluidiques, dans lesquels des liquides riches en nutriments circulent afin de favoriser la croissance tumorale.
Cette technologie est prometteuse, mais sa fabrication est complexe et coûteuse. Nous avons élaboré une méthode simple et économique permettant de fabriquer des puces équipées de systèmes microfluidiques, afin de rendre cette technologie plus accessible.
Nous étudions actuellement son application au traitement du cancer du cerveau chez l’enfant.
Des tumeurs hors du corps
Les traitements qui donnent de bons résultats en laboratoire ne sont pas toujours efficaces chez les malades. Cela s’explique notamment par le fait que les tumeurs recréées en laboratoire ne se trouvent pas dans l’environnement tumoral complexe présent dans l’organisme.
En effet, dans l’organisme, les cellules tumorales interagissent avec les cellules et les signaux de leur environnement, ce qui peut modifier leur comportement et leur réponse à un traitement.
En prélevant des cellules cancéreuses et en cultivant une tumeur dans un environnement complexe en dehors de l’organisme, les médecins pourraient tester de manière sûre et efficace un large éventail d’options thérapeutiques personnalisées pour un patient donné. Cela permettrait d’éviter des traitements inefficients et de trouver plus rapidement une approche adaptée.
(Sara Hassanpour Tamrin)
Le système microfluidique intégré au dispositif permet à des liquides riches en nutriments de circuler autour des cellules, comme le sang dans les vaisseaux sanguins. Il est possible de cultiver ensemble des cellules tumorales et d’autres types de cellules non cancéreuses habituellement présentes à proximité de la tumeur, afin de recréer des micro-environnements tumoraux complexes.
Cette approche offre un moyen plus réaliste d’étudier le comportement des tumeurs dans les organes vivants et leur réaction à différents traitements qu’en cultivant des tumeurs dans des boîtes de laboratoire.
Il est important de noter que la technologie tumeur sur puce ne permet pas de reproduire l’intégralité du corps humain et ne remplace pas les essais cliniques.
Démocratiser la technologie
Bien qu’elle soit prometteuse pour la recherche de traitements personnalisés, la technologie tumeur sur puce n’est pas toujours facile d’accès. La fabrication des dispositifs microfluidiques peut s’avérer complexe et coûteuse. Les méthodes traditionnelles nécessitent des matériaux chers, des équipements et des installations spécialisés, ainsi que des experts formés. Ces contraintes constituent un obstacle à la production de ces dispositifs et freinent leur utilisation à grande échelle.
Pour contrer cet obstacle, nous avons élaboré une méthode simple et peu coûteuse permettant de fabriquer des dispositifs miniatures dotés de canaux d’écoulement très étroits. Notre récente étude a démontré que ces dispositifs peuvent être fabriqués à partir de matériaux plus accessibles, tout en offrant les conditions nécessaires à la culture et à l’étude de tissus humains complexes et fonctionnels.
L’objectif n’est pas seulement de simplifier et de réduire le coût de fabrication des dispositifs, mais aussi d’en démocratiser la technologie. Grâce à nos travaux, un plus grand nombre de laboratoires pourraient avoir recours à cette technologie. À terme, ils pourraient contribuer à la faire évoluer vers une utilisation clinique, qui permettrait aux médecins de s’en servir pour déterminer le meilleur traitement pour chaque patient.
Lutter contre le cancer du cerveau chez l’enfant
La technologie tumeur sur puce pourrait révolutionner la prise en charge clinique des tumeurs. Elle pourrait également constituer un outil de recherche précieux en permettant aux scientifiques de comprendre comment les tumeurs se développent et évoluent, d’identifier de nouveaux marqueurs de diagnostic et de concevoir de nouveaux traitements.
Nous étudions actuellement comment cette technologie pourrait nous aider à mieux comprendre le cancer du cerveau chez l’enfant. Les cellules cancéreuses, y compris celles des tumeurs cérébrales, libèrent de minuscules particules appelées vésicules extracellulaires. Ces particules transportent des informations sur les cellules cancéreuses, qui évoluent au fur et à mesure que le cancer se développe. En étudiant ces particules au fil du temps, les chercheurs peuvent mieux comprendre comment les cancers se développent et se transforment.
Grâce à cette technologie, nous pouvons créer un modèle de tumeur cérébrale à l’extérieur du corps et suivre les minuscules particules qu’elle libère avec le temps. Cette méthode pourrait être plus sûre pour analyser l’évolution d’une tumeur, car prélever du tissu tumoral cérébral chez un patient peut être invasif, douloureux et risqué sur le long terme.
À l’avenir, ces informations pourraient nous aider à découvrir de nouveaux traitements contre le cancer. Elles pourraient également permettre de détecter les premiers signes de la maladie et d’établir un diagnostic précoce.
Les auteurs ne travaillent pas, ne conseillent pas, ne possèdent pas de parts, ne reçoivent pas de fonds d’une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n’ont déclaré aucune autre affiliation que leur organisme de recherche.
– ref. Nous avons mis au point un nouveau dispositif pour un traitement personnalisé du cancer – https://theconversation.com/nous-avons-mis-au-point-un-nouveau-dispositif-pour-un-traitement-personnalise-du-cancer-291615