Des scientifiques ont utilisé des modèles 3D pour décomposer le comportement de l’ADN des cellules cancéreuses, dans une nouvelle étude révolutionnaire qui pourrait révolutionner le traitement de la maladie.

Dans ce qui est une première pour la science, une équipe de recherche dirigée par le Dr Manel Esteller, directeur de l’Institut de Recherche Josep Carreras sur la leucémie (IJC), a démontré comment des modèles 3D (appelés organoïdes) peuvent désormais être utilisés pour développer une caractérisation de la composition de l’ADN – ou de l’empreinte épigénétique – du cancer humain.

Publiée en épigénétique, la recherche valide l’utilisation de ces échantillons 3D pour la recherche sur le cancer qui pourrait fournir de nouveaux traitements en oncologie.

Le Dr Esteller, qui est également professeur de génétique à l’Université de Barcelone, explique:

Souvent, les thérapies anticancéreuses prometteuses échouent lorsqu’elles sont appliquées à des patients en milieu clinique réel. Cela se produit malgré les résultats prometteurs de plusieurs de ces nouveaux traitements au stade préclinique en laboratoire. Une explication est que bon nombre des modèles tumoraux utilisés dans les premières phases de recherche sont des lignées cellulaires établies qui se développent depuis de nombreuses décennies et dans des flacons de culture en deux dimensions (2D).

Ces cellules cancéreuses peuvent ne pas ressembler complètement aux caractéristiques des tumeurs réelles des patients qui se développent en trois dimensions (3D). Très récemment, il a été possible de développer des cancers dans les laboratoires mais en respectant la structure 3D : ces modèles sont appelés « organoïdes « .

Nous savons très peu de choses sur ces cellules et si elles imitent réellement la conformation de la tumeur dans le corps, en particulier les comportements chimiques (appelés modifications) de l’ADN appelés épigénétiques (« au-delà de la génétique »), tels que la méthylation de l’ADN.

« Notre article résout ce besoin biomédical non satisfait dans le domaine de la recherche sur le cancer: la caractérisation de l’empreinte épigénétique des organoïdes cancéreux humains. L’étude développée montre que ces modèles tumoraux peuvent être très utiles pour la communauté de la recherche biomédicale et les sociétés pharmaceutiques développant des médicaments anticancéreux. »

En examinant spécifiquement 25 organoïdes cancéreux humains, disponibles auprès de l’American Type Culture Collection (ATTC), le Dr Esteller, professeur de recherche à l’ICREA, déclare que lors de ses recherches, l’équipe a fait des découvertes intéressantes sur les propriétés des cellules cancéreuses.

« Tout d’abord, nous avons constaté que chaque organoïde cancéreux conserve les propriétés du tissu d’origine, ce qui montre que si les échantillons ont été obtenus à partir de la chirurgie d’un cancer du côlon ou du pancréas, l’organoïde ressemble étroitement à la tumeur primaire d’origine.

« Deuxièmement, nous avons découvert qu’il n’y avait pas de contamination des cellules normales, ainsi, les cellules transformées pures malignes peuvent être analysées sans interférences. Et enfin, les cancers organoïdes 3D sont plus proches des tumeurs du patient que les lignées cellulaires 2D couramment utilisées. »

L’étude sera désormais utilisée pour aider à former des données volumineuses, car les échantillons de l’équipe seront partagés entre les chercheurs dans des bases de données publiques facilement accessibles afin de promouvoir des études plus collaboratives.

« Cela permettra de poursuivre l’exploration de données pour produire de nouvelles découvertes sur le cancer en utilisant différentes approches biométriques ou en se concentrant sur des gènes particuliers », explique le Dr Esteller.

« Et surtout, les organoïdes cancéreux caractérisés peuvent être facilement obtenus auprès d’un fournisseur fiable (l’ATCC) les chercheurs du monde entier peuvent utiliser les informations épigénétiques de ces échantillons partageables pour développer leurs propres investigations. »