Utilisation de tumeurs pulmonaires cultivées en laboratoire comme sujets d'expérimentation pour des thérapies anticancéreuses personnalisées
Une étape importante pour la médecine de précision
Le cancer du poumon varie considérablement d'un patient à l'autre, et cette diversité rend difficile la recherche de traitements efficaces. Des chercheurs de l'Institut de santé de Berlin à Charité (BIH) ont mis au point une méthode permettant d'évaluer plusieurs approches thérapeutiques sur des "tumoroïdes" dérivés de patients - des tumeurs miniatures cultivées à partir de tissus prélevés lors d'une intervention chirurgicale à Charité. En testant les réponses aux médicaments sur ces tumoroïdes, l'équipe a montré que le succès thérapeutique dépendait d'une interaction complexe des caractéristiques de la tumeur plutôt que d'un seul facteur. Leurs résultats suggèrent que les tests basés sur les tumoroïdes pourraient aider les médecins à adapter les traitements à chaque patient et à améliorer la prise de décision clinique. Les chercheurs du BIH ont publié leurs résultats dans Nature Biomedical Engineering.
La médecine offre de nombreuses options pour traiter le cancer du poumon - chirurgie, radiothérapie, chimiothérapie et immunothérapies telles que la thérapie cellulaire CAR-T - mais les traitements restent souvent insuffisants. La thérapie la plus efficace dépend non seulement du stade du cancer et de l'état général du patient, mais aussi de la diversité biologique de la tumeur et de ses stratégies pour échapper au traitement. Connaître les caractéristiques spécifiques de la tumeur d'un patient est donc essentiel pour réussir.
Des chercheurs du BIH Center for Regenerative Therapies de l'Institut de santé de Berlin à la Charité (BIH) ont mis au point une procédure de laboratoire permettant de cultiver des versions miniatures de la tumeur d'un patient, appelées tumoroïdes, à partir d'échantillons de tissus prélevés lors d'une intervention chirurgicale. Ces tumoroïdes conservent les caractéristiques génétiques, cellulaires et protéiques de la tumeur d'origine. Comme les tumoroïdes reflètent fidèlement le comportement de la tumeur d'un patient, les chercheurs peuvent tester plusieurs thérapies sur eux et observer quelles approches sont les plus susceptibles de réussir. Ces tests basés sur les tumoroïdes pourraient devenir un outil puissant pour adapter les traitements à chaque patient et améliorer les résultats.
Une plate-forme d'essai pour les cellules CAR-T
Les chercheurs du BIH ont d'abord confirmé que les tumoroïdes reproduisent la réaction des tumeurs réelles à la chimiothérapie standard. Ils ont ensuite utilisé ces mêmes tumoroïdes pour tester les cellules CAR-T - une forme d'immunothérapie dans laquelle les cellules T d'un patient sont génétiquement modifiées pour porter un récepteur antigénique chimérique (CAR) qui reconnaît et tue les cellules cancéreuses. Les cellules T sont des sentinelles du système immunitaire qui patrouillent dans l'organisme et éliminent les cellules infectées ou anormales ; les CAR les reprogramment pour cibler des molécules spécifiques sur les cellules tumorales. Bien que la thérapie CAR-T se soit révélée très efficace contre certains cancers du sang, il s'est avéré difficile de mettre au point des traitements CAR-T efficaces contre les tumeurs solides comme le cancer du poumon. Dans ces expériences, les chercheurs ont découvert que l'abondance des molécules cibles sur les cellules tumorales n'est pas la seule chose qui détermine le succès de la thérapie CAR-T. Les mécanismes de protection de la tumeur sont également importants. Les mécanismes de protection et les stratégies de fuite immunitaire propres à la tumeur influencent également la capacité des cellules CAR-T à la tuer. Pour vérifier les effets secondaires potentiels, l'équipe a effectué des tests parallèles sur des organoïdes pulmonaires sains en guise de contrôle de sécurité.
Une étape importante pour la médecine de précision
"Notre étude montre que nous pouvons utiliser des tumeurs dérivées de patients pour valider des thérapies standard et tester de manière réaliste de nouvelles approches de cellules CAR-T", explique le co-auteur principal, Lukas Ehlen, chercheur au sein du groupe d'immunothérapie expérimentale du BIH et médecin au département d'anesthésiologie et de médecine intensive de la Charité. "Il s'agit d'une étape importante vers un traitement véritablement personnalisé pour les patients atteints de cancer du poumon.
"Nous avons été frappés par l'importance des mécanismes de protection de la tumeur qui déterminent si les cellules CAR-T peuvent détruire les tumeurs", ajoute Martí Farrera-Sal, co-auteur principal et chercheur postdoctoral au sein du groupe d'immunothérapie expérimentale du BIH.
"Grâce à notre protocole amélioré, nous pouvons cultiver et caractériser des tumeurs pulmonaires spécifiques à un patient dans les trois mois suivant l'intervention chirurgicale", explique Michael Schmück-Heneresse, chef du groupe d'immunothérapie expérimentale du BIH. "Le modèle ouvre la voie à de nouvelles applications cliniques, telles qu'une plateforme d'essai pour les thérapies expérimentales, en particulier pour les patients qui n'ont pas répondu aux traitements standard. Il s'agit d'un pas important vers l'amélioration des thérapies par cellules CAR-T pour les tumeurs solides et vers l'avancement de l'oncologie personnalisée."
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Publication originale
Lukas Ehlen, Martí Farrera-Sal, Martin Szyska, Janine Arndt, Simon Schallenberg, Cedric Scholz, Mingxing Yang, Claudia Vollbrecht, Anna Löwa, Rebecca Friedrich, ... Michael Schmueck-Henneresse; "Lung tumouroids as a testing platform for precision CAR T cell therapy"; Nature Biomedical Engineering, 2026-1-21
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