Une étude de l’ICG révèle que les tumeurs cultivées en laboratoire sont tout aussi fiables pour prédire la réponse aux traitements

Une équipe de plus de 15 chercheurs et chercheuses de l’Institut du cancer Rosalind & Morris Goodman (ICG) a récemment publié une importante revue systématique et méta-analyse comparant les deux modèles précliniques les plus utilisés dans la recherche sur le cancer : les organoïdes dérivés de patient·es (PDO – patient-derived organoid) et les xénogreffes dérivées de patient·es (PDX – patient-derived xenograft). L’étude a été en grande partie menée par des étudiant·es de l’ICG. Publiée dans la revue Cancer Treatment Reviews, cette étude propose une première comparaison à grande échelle de la précision avec laquelle ces modèles prédisent la réponse des patient·es aux traitements contre le cancer. Les résultats ont le potentiel d’influencer la manière dont les futures thérapies contre le cancer seront développées et testées.

Le projet a été dirigé par Joan Miguel Romero, Jamie Magrill et Matthew Dankner, étudiants au doctorat en médecine et en recherche (MD-PhD), et a réuni une équipe exceptionnellement collaborative composée d’étudiant·es, de chercheur·ses et de scientifiques internationaux issu·es de multiples disciplines.

En quoi consistent ces modèles ?

Cette nouvelle étude compare les modèles PDX et PDO issus de plus de 400 patient·es atteint·es de tumeurs solides ayant reçu les mêmes traitements anticancéreux.

Les deux modèles sont créés de la même manière : un petit échantillon de la tumeur du patient ou de la patiente est prélevé lors d’une chirurgie ou d’une biopsie.

Une xénogreffe dérivée d’un·e patient·e est créée en implantant un fragment de tumeur humaine chez une souris, ce qui permet aux chercheur·ses d’observer comment elle réagit aux différents traitements au sein d’un organisme vivant. En raison de l’environnement complexe qui entoure la tumeur, une PDX peut refléter certains aspects plus complexes de la croissance tumorale. Cependant, il s’agit d’un modèle plus lent et plus coûteux, et qui continue de soulever des questions éthiques.

Un organoïde dérivé d’un·e patient·e (PDO) est entièrement cultivé en laboratoire. Les scientifiques cultivent des cellules tumorales pour former des structures tridimensionnnelles miniatures qui conservent plusieurs caractéristiques biologiques de la tumeur d’origine. Les PDO peuvent être cultivés et testés beaucoup plus rapidement et efficacement que les PDX.

Le débat pour savoir quel modèle permet le mieux de prédire la réponse d’un·e patient·e aux traitements fait rage depuis plusieurs années. Cette nouvelle analyse apporte la preuve la plus solide à ce jour que, dans de nombreux cas, les PDO peuvent être tout aussi performants.

Les chercheur·ses ont constaté que les PDO permettaient de prédire la réponse aux traitements avec une précision comparable à celle des PDX, sur des centaines de paire patient·e-modèle. Ces résultats suggèrent que les organoïdes pourraient remplacer les modèles animaux dans de nombreux domaines de la recherche préclinique sur le cancer, ce qui permettrait d’accélérer les essais cliniques tout en réduisant les coûts.

« Ce projet montre que, dans le bon contexte, les cellules cultivées en laboratoire peuvent être tout aussi révélatrices que dans les modèles animaux plus complexes », a déclaré Matthew Dankner, auteur principal de l’étude. « Nous espérons que ces résultats encourageront les chercheurs et chercheuses à réduire l’utilisation de modèles animaux, sans compromettre la précision nécessaire au développement de nouveaux traitements contre le cancer. Éventuellement, cela pourrait aider à rendre les traitements plus accessibles plus rapidement pour les patient·es. Ce travail n’aurait pas été possible sans la collaboration extraordinaire de plus d’une douzaine de doctorant·es du programme MD-PhD de l’Université McGill et de l’ICG. »

Au-delà des résultats scientifiques, ce projet met en évidence l’impact de la recherche menée par les doctorant·es de l’ICG. Portée par une collaboration entre laboratoires et disciplines, cette étude démontre comment les approches collaboratives permettent d’aborder des questions complexes relatives à l’efficacité et à l’éthique de la recherche sur le cancer.

Pour lire l’étude dans son intégralité (en anglais seulement) : Comparative analysis of patient-derived organoids and patient-derived xenografts as avatar models for predicting response to anti-cancer therapy 

Le résumé graphique a été adapté de l’étude originale