Le SIRIC InsiTu de l’Institut du Cancer AP-HP. Nord – Université Paris Cité et le SIRIC Curie ont travaillé en collaboration à des systèmes expérimentaux visant à décrire la faisabilité de reconstituer ex-vivo des microenvironnements tumoraux autologues de cancers du poumon, avec les cellules cancéreuses, les cellules fibroblastiques et cellules immunitaires, purifiées à partir d’une pièce opératoire de patients opérés de leur cancer à l’hôpital Bichat – Claude-Bernard.
On peut cultiver ces microenvironnements in vitro pendant 5 jours dans des systèmes miniaturisés, dans une matrice de collagène en 3 dimensions, et les « traiter » par des anticorps d’immunothérapie pour en mesurer les effets sur la capacité des lymphocytes infiltrant la tumeur du patient, à tuer les cellules tumorales issues de la même tumeur. Le suivi en temps réel par vidéo-microscopie et la mesure automatisée de la mort cellulaire induite par immunothérapie, sur ces enregistrements vidéo via la quantification de signaux fluorescents émis par la mort des cellules, dans ce système de co-culture microfluidique, en utilisant des algorithmes d’intelligence artificielle, pourrait constituer à terme un nouveau test prédictif de l’efficacité ou non de ces traitements, pour un patient donné.
Il s’agit d’un petit exploit technologique multidisciplinaire, réalisé dans cet article sur 12 prélèvements chirurgicaux frais de patients, opérés d’un cancer pulmonaire, à visée curatrice, grâce à la collaboration entre chirurgiens thoraciques de l’équipe des Prs Mordant et Castier, de l’équipe d’anatomie pathologique de l’hôpital Bichat – Claude-Bernard (Dr. N. Poté), du Service d’oncologie thoracique (Pr G. Zalcman, Dr. S Brosseau) de l’hôpital Bichat – Claude-Bernard, et de l’équipe de Curie coordonnée par le Pr G. Zalcman et le Dr. MC Parrini (U830, Dr. F. Mechta-Grigoriou), et plus largement entre les SIRIC InsiTu de l’Institut du Cancer AP-HP. Nord – Université Paris Cité et le SIRIC Curie. Cette collaboration a aussi fait intervenir une équipe de bioinformatique spécialisée dans l’analyse d’images, de l’Université de Rome Tor Vergata (Pr.Mencattini & Martinelli), et enfin une équipe experte dans la micro-fabrication et la microfluidique de l’Institut Pierre Gilles de Gennes/Insitut Curie (Dr. Stéphanie Descroix, UMR CNRS 168).
La généralisation des traitements d’immunothérapie péri-opératoire ou en situation métastatique rendent cette approche d’autant plus prometteuse, car on sait que, malheureusement, seuls 40% des patients bénéficient de ces traitements, sans que l’on sache les identifier avant traitement : traiter les patients qui en tireront avantage, et éviter les potentiels effets indésirables chez des patients qui ne répondront pas à ces traitements, constitue la base du traitement personnalisé du cancer. Mais auparavant, ces systèmes expérimentaux devront être validés prospectivement, dans des essais thérapeutiques dédiés, où la réponse sur puce microfluidique sera corrélée à la réponse clinique chez les patients. A cet effet, la plateforme d’imagerie cellulaire du Centre de Recherche sur l’Inflammation de l’hôpital Bichat-Claude-Bernard rassemble avec plusieurs équipes intéressées, les financements nécessaires (170 k€) pour l’achat du vidéo-microscope spécial permettant le suivi de ces microenvironnements tumoraux sur puce.