Image de microscopie confocale de la triple culture associée à des cellules d’adénocarcinome canalaire pancréatique (PDAC), des macrophages et des cellules étoilées pancréatiques s’incorporant et se développant dans la matrice conçue. Crédit : Professeur Alvaro Mata, Collège de Nottingham
Un groupe international de scientifiques a établi en laboratoire une conception de tumeur cancéreuse du pancréas en trois dimensions (3D), fusionnant une matrice bio-ingénierie et des tissus dérivés du patient qui pourraient être utilisés pour créer et tester des traitements ciblés.
Dans une nouvelle étude publiée aujourd’hui (24 septembre 2021) dans Communication marketing nature , des chercheurs de l’Université de Nottingham, du Queen Mary College de Londres, de l’Université Monash et de Shanghai en Chine, le Jiao Tong College, ont créé un microenvironnement 3D multicellulaire qui utilisera des tissus dérivés du patient pour recréer la façon dont les cellules tumorales se développent dans la malignité pancréatique et réagissent aux médicaments de radiothérapie.
Le cancer du pancréas est très difficile à traiter, d’autant plus qu’il n’y a aucun symptôme jusqu’à ce que le cancer se propage. Il peut être résistant au traitement et le taux de survie est inférieur à celui d’autres tumeurs malignes, avec seulement un taux de survie de 5 à 10 % 5 ans après le diagnostic médical.
L’étude a été dirigée par les enseignants Alvaro Mata de l’Université de Nottingham (Royaume-Uni), Daniela Loessner du Monash College (Australie) et le capitaine christopher Heeschen de Shanghai en Chine Jiao Tong College (Chine). Dr. Brian Osuna de una Peña, un chercheur potentiel sur la tâche, a déclaré : « Il y a généralement deux principaux obstacles au traitement du cancer du pancréas – une matrice extrêmement dense associée à des protéines et l’existence de tissus souches cancéreux (CSC) hautement résistants qui sont associés à rechute et métastase. Dans notre étude, nous avons maintenant conçu une matrice où les CSC peuvent interagir avec d’autres types cellulaires et se comporter conjointement plus comme ils le font dans le corps, ouvrant la possibilité de tester différents remèdes de manière plus réaliste. ”
Il existe un besoin pour des modèles de cancer TROIS DIMENSIONNELS améliorés pour analyser la croissance tumorale ainsi que la progression chez les patients et tester les réactions à de nouveaux remèdes. À l’heure actuelle, 90 % des remèdes efficaces contre le cancer testés en préclinique ne parviennent pas aux premiers stades des tests cliniques et moins de 5 % des médicaments oncologiques réussissent au cours des essais cliniques.
Les tests précliniques reposent principalement sur une combinaison de cultures cellulaires bidimensionnelles (2D) cultivées en laboratoire et de modèles animaux pour prévoir les réponses au traitement. Cependant, les cultures cellulaires conventionnelles SECOND négligent d’imiter les principaux points saillants des tissus tumoraux et les différences interspécifiques peuvent conduire à l’inefficacité de nombreux remèdes efficaces chez les animaux chez l’homme.
Par conséquent, de nouveaux modèles expérimentaux de cancer TROIS DIMENSIONNELS sont essentiels pour mieux recréer le microenvironnement de votre tumeur et incorporer des variations spécifiques au patient.
L’auto-assemblage peut être le processus par lequel les systèmes naturels mettent en place de manière contrôlée plusieurs molécules et cellules dans des tissus utiles. En exploitant cette méthode, l’équipe a développé un nouveau biomatériau hydrogel composé de protéines multiples, bien que spécifiques, présentes dans le cancer du pancréas. Ce mécanisme de développement particulier permet l’incorporation associée à des formes cellulaires clés pour créer des conditions biologiques qui peuvent imiter les caractéristiques populaires de la croissance d’un patient.
Le professeur Mata ajoute : « L’utilisation de types de cancers humains est devenue plus courante pour établir des traitements contre la maladie, mais le délai d’exécution peut être un obstacle majeur à leur mise en application directe. Nous avons maintenant conçu un modèle ex vivo complet et ajustable d’adénocarcinome canalaire pancréatif (PDAC) simplement en assemblant et en organisant des pièces de matrice clés avec des tissus dérivés du patient. Les modèles montrent des profils individuels transcriptionnels spécifiques au patient, une fonctionnalité CSC, ainsi qu’une forte tumorigénicité ; général fournissant un scénario plus proche que les civilisations organoïde et sphère. Plus important encore, les réactions médicamenteuses étaient mieux produites dans nos ethnies auto-assemblées que dans les autres versions.
Nous pensons que ce modèle technique est plus proche de la vue de pouvoir obtenir des tissus tumoraux de patients à l’hôpital, de les intégrer dans notre propre modèle, de trouver le cocktail maximum de remèdes pour une tumeur maligne particulière et de le livrer en retour au patient – le tout dans un bref Plage de temps. Bien que cette vision particulière de la médecine de précision pour traiter cette maladie reste un chemin à parcourir, cette recherche particulière fournit une phase vers la réalisation de cela. ”
Recherche : “Les types 3D bio-ingénierie de malignité du pancréas humain récapitulent la biologie tumorale in vivo” 24 septembre 2021, Communication marketing nature .
DOI : 10. 1038/s41467-021-25921-9
