Un avatar permettant d'étudier le cancer du cerveau chez l'enfant pourrait bientôt devenir réalité.
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Les organoïdes dérivés de biopsies, modèles précis de maladies, sont utilisés pour la recherche de nouveaux médicaments. Une étude menée par l'Université de Trente en collaboration avec l'hôpital pédiatrique Bambino Gesù de Rome pourrait ouvrir la voie à un organoïde permettant d'étudier deux cancers du cerveau infantiles fréquents et agressifs. L'organe modèle utilisé dans ce projet de recherche est le meilleur modèle de tumeur cérébrale pédiatrique développé à ce jour et peut servir à tester de nouveaux médicaments. Les résultats de ce projet sont publiés dans la revue Nature Protocols.
Ces dernières années, la recherche sur le cancer est passée de l'étude de modèles bidimensionnels (cultures sur plastique) aux organoïdes, des systèmes plus complexes permettant de travailler dans un environnement tridimensionnel et d'observer la maladie de manière plus réaliste. Ce modèle ouvre désormais la voie à une avancée majeure dans le criblage pharmacologique.
« C’est comme étudier ce qui se passe in vivo dans un modèle tumoral, avec l’avantage de pouvoir vérifier l’efficacité des thérapies sans avoir à les tester directement sur des enfants malades », explique Luca Tiberi, professeur au Département de biologie cellulaire, computationnelle et intégrative de l’Université de Trente et coordinateur du projet. Ce résultat devrait avoir un impact positif sur la communauté scientifique et clinique internationale car il ouvre des perspectives inédites.
Les organoïdes dérivés de patients (ODP) utilisés en recherche sur le cancer, également appelés tumoroïdes, sont générés à partir de biopsies et peuvent servir de modèles pour comprendre les différentes réponses aux médicaments. Ce modèle 3D reproduit fidèlement l'environnement humain et constitue un outil prédictif précieux pour la recherche pharmacologique en oncologie, car il conserve les caractéristiques moléculaires de la tumeur d'origine.
Les recherches coordonnées par Tiberi portent sur l'épendymome et le médulloblastome, qui figurent parmi les tumeurs cérébrales malignes pédiatriques les plus fréquentes et les plus agressives.
« Les tumoroïdes dérivés de biopsies préservent la complexité phénotypique et structurale de la maladie, complexité qui disparaît dans les cultures 2D, tout en maintenant une meilleure hétérogénéité cellulaire, contrairement aux organoïdes dérivés de cellules souches pluripotentes induites utilisés pour créer des modèles de la maladie », explique Tiberi. « Les organoïdes conservent la complexité de la tumeur et nous permettent ainsi de tester différentes thérapies pour un criblage pharmacologique plus large. L'essentiel du travail est réalisé ici, au département de Cibio, par une équipe soudée de jeunes doctorants qui consacrent leur temps et leur énergie à faire progresser la recherche. »
La contribution de l'hôpital pédiatrique Bambino Gesù, où de jeunes patients bénéficient de soins continus, a été fondamentale. L'hôpital a fourni les échantillons biologiques et a également participé à la caractérisation des organoïdes.
« Ces modèles permettent une compréhension plus approfondie de la maladie et une étude toujours plus précise des réponses au traitement », explique le docteur Evelina Miele de l'unité d'onco-hématologie, de transplantation hématopoïétique, de thérapies cellulaires et d'essais cliniques de l'hôpital Bambino Gesù.
« Ce protocole offre une plateforme robuste et évolutive pour la modélisation in vitro des tumeurs cérébrales pédiatriques et permettra d'élargir l'adoption de systèmes tumoraux dérivés de patients pour les études pharmacologiques précliniques et le dépistage dans la recherche en neuro-oncologie pédiatrique », explique Tiberi.
Parallèlement, la recherche se poursuit afin de trouver des modèles appropriés pour tester de nouveaux médicaments contre d'autres types de tumeurs cérébrales pédiatriques moins agressives, comme les gliomes pédiatriques de bas grade.
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