Des bio-impressions de tumeurs actives « révolutionnaires » en 3D
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Des bio-impressions de tumeurs actives « révolutionnaires » en 3D

Selon les scientifiques de l'université de Tel Aviv, le développement de cette technologie permettra un traitement optimal pour chaque tumeur, accélérant les traitements futurs

Illustration pour la démonstration de l'impression 3D d'une tumeur dans un microenvironnement cérébral selon un modèle 3D calculé. (Crédit : Université de Tel Aviv)
Illustration pour la démonstration de l'impression 3D d'une tumeur dans un microenvironnement cérébral selon un modèle 3D calculé. (Crédit : Université de Tel Aviv)

Selon des chercheurs de l’université de Tel Aviv, la première bio-impression en 3D d’une tumeur active entière constitue une avancée scientifique qui facilitera la lutte contre le cancer en permettant aux chercheurs de développer des traitements sur-mesure dans un environnement simulé.

L’université a annoncé mercredi que les chercheurs avaient créé une impression 3D de glioblastome – le cancer du cerveau le plus meurtrier – à partir de tissus humains qui contiennent tous les composants de la tumeur maligne.

« Cette avancée permettra d’anticiper beaucoup plus rapidement les meilleurs traitements pour les patients, d’accélérer le développement de nouveaux médicaments et la découverte de nouvelles cibles médicamenteuses », a déclaré l’université dans un communiqué.

Le modèle 3D de la tumeur comprend « un système complexe de tubes ressemblant à des vaisseaux sanguins dans lesquels les cellules sanguines et les médicaments peuvent circuler, simulant ainsi une véritable tumeur », selon l’université.

L’étude a été menée par la professeure Ronit Satchi-Fainaro, qui dirige le laboratoire de recherche sur le cancer et la nano-médecine de l’université. De nombreux autres chercheurs ont participé à l’élaboration des modèles 3D, qui, selon l’université, ont utilisé des échantillons prélevés sur des patients en neurochirurgie de l’hôpital Ichilov de Tel Aviv.

Satchi-Fainaro a expliqué que l’équipe avait décidé d’utiliser la bio-impression 3D après avoir été dans l’incapacité de détecter une protéine qui favorisait la propagation des cellules cancéreuses au lieu de les combattre alors qu’elle travaillait sur des échantillons en boîte de Pétri, en 2D.

« La raison en est que le cancer, comme tous les tissus, se comporte très différemment sur une surface en plastique et dans le corps humain », a-t-elle expliqué.

« Il ne s’agit pas seulement des cellules cancéreuses », poursuit Mme Satchi-Fainaro. « Ce sont aussi les cellules du microenvironnement du cerveau… Les propriétés physiques et mécaniques du cerveau sont différentes de celles des autres organes. »

Elle et l’équipe de recherche ont donc créé un modèle 3D pour pouvoir développer la meilleure forme de traitement pour chaque patient.

« Si nous prélevons un échantillon de tissu d’un patient, ainsi que sa matrice extracellulaire, nous pouvons réaliser une bio-impression 3D à partir de cet échantillon de 100 minuscules tumeurs et tester de nombreux médicaments différents dans diverses combinaisons afin de découvrir le traitement optimal pour cette tumeur spécifique », déclare-t-elle. « Alternativement, nous pouvons tester de nombreux composants sur une tumeur bio-imprimée en 3D et décider lesquels sont les plus prometteurs en termes de développement – voire envisager un investissement ultérieur en tant que médicament potentiel. »

La bio-impression 3D a d’abord été utilisée par l’équipe pour étudier le rôle de la sélectine P dans la stimulation de la croissance des tumeurs chez la souris. Ces résultats, publiés au début de l’année, ont fait naître l’espoir de la mise au point de bloqueurs de sélectine P pouvant contribuer à inhiber la croissance du cancer.

« Nous avons découvert qu’en bloquant l’expression de la sélectine P, nous empêchons la microglie de mettre à mal le système immunitaire et de favoriser la croissance des tumeurs dans le cerveau. Nous avons pu tester cette méthode avec succès sur des souris et sur des cellules tumorales dans le modèle 3D, avec des résultats très encourageants », avait-elle indiqué au Times of Israel en avril.

Ronit Satchi-Fainaro, directrice du centre de recherche en biologie du cancer et cheffe du laboratoire de recherche sur le cancer et la nanomédecine de l’université de Tel Aviv. (Autorisation de l’université de Tel Aviv)

Les malades atteints de glioblastome n’ont une espérance de survie que de 40 % après un an et uniquement de 5 % après cinq ans, même après une chirurgie, une radiothérapie et une chimiothérapie.

« Nous parlons de l’un des cancers les plus agressifs, qui est considéré comme un stade 4 dès le diagnostic, et c’est vraiment passionnant », avait-elle noté à l’époque. « Cela ouvre la voie à une nouvelle thérapie pour une maladie qui n’a rien connu de nouveau en termes de traitement au cours de la dernière décennie. »

Les recherches de l’équipe sur les avantages des bio-impressions 3D ont été publiées mercredi dans la revue universitaire à comité de lecture Science Advances.

Satchi-Fainaro note la difficulté de découvrir « de nouvelles protéines et de nouveaux gènes cibles médicamenteux dans les cellules cancéreuses » d’un patient humain.

« Notre innovation nous donne un accès sans précédent, et sans limite de temps, à des tumeurs en 3D imitant mieux le scénario clinique, permettant une investigation optimale », a-t-elle déclaré.

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