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Traitement du cancer : la piste prometteuse des organoïdes, ces minuscules reproductions de la tumeur

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 La réaction au traitement est simulée d'abord sur des cellules tumorales en laboratoire
La réaction au traitement est simulée d'abord sur des cellules tumorales en laboratoire
© Radio France - Véronique Julia

Aussi appelés "tumoroïdes", les organoïdes sont des avatars créés à partir de cellules issues de la tumeur cancéreuse et cultivées en laboratoire. À l'Institut Gustave-Roussy, on les utilise pour expérimenter une large gamme de traitements et proposer ainsi la thérapie la plus efficace au patient.

Encore expérimentale à ce jour, leur utilisation pourrait devenir une routine dans le traitement du cancer : les organoïdes (aussi appelées tumoroïdes) sont utilisés depuis peu au Centre anticancer Gustave-Roussy. Ces avatars, ou mini-tumeurs, reproduits en laboratoire à partir des cellules cancéreuses du patient, permettent de tester différents médicaments sur une reproduction de la tumeur, afin de déterminer celui qui fonctionne le mieux. Explications.

Le diamètre d'un cheveu

Quand on parle de mini tumeur, ce sont en fait des cellules tumorales du patient cultivées en laboratoire. Passons le détail très technique de leur culture. Ce qui compte, c'est qu'elles reproduisent, à échelle minuscule, la vraie tumeur. "Les organoïdes, quand ils vont être formés, vont faire entre 100 et 150 micromètres, c'est vraiment tout petit : entre un et deux dixième de millimètre. C'est à peu près le diamètre d'un cheveu", explique Jérôme Cartry, ingénieur de recherche à Gustave Roussy, qui procède devant nous au test-médicaments.

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Sur une plaque, grâce à une machine automatisée, il verse une goutte de ces cellules (qui sont baignées dans une matrice) dans une multitude de cavités minuscules. Dans chacun de ces "puits" on va tester un médicament- de chimiothérapie ou de thérapie ciblée- différent. "Là, par exemple, on va tester 25 médicaments différents à trois degrés de concentration distincts. Ici, les cellules proviennent de la tumeur d'une patiente de Gustave Roussy qui souffre d'un cancer colorectal avec des métastases péritonéales". 

Si l'organoïde souffre de son exposition au médicament testé, ça veut dire que le médicament testé fait de l'effet. En fonction de ces résultats, le traitement le plus adapté sera discuté ensuite en réunion collégiale. Le clinicien devra juger de la pertinence de le donner compte tenu de sa toxicité, de l'âge et de l'historique du patient concerné.

Les cellules tumorales vont être exposées à des dizaines d'options thérapeutiques. On choisira la meilleure
Les cellules tumorales vont être exposées à des dizaines d'options thérapeutiques. On choisira la meilleure
© Radio France - Véronique Julia

Pour l'instant, il s'agit d'un essai clinique, qui doit durer près de deux ans et doit inclure plusieurs dizaines de patients. L'objectif de cet essai est de vérifier que ce qui marche sur l'organoïde en laboratoire marchera bel et bien chez le patient. À l'origine de ce projet, la chercheuse Fanny Jaulin, qui dirige une équipe Inserm. Tester en amont en laboratoire évite évidemment au patient de perdre du temps avec un traitement qui ne serait pas adapté :

"On ne peut évidemment pas tester 25 médicaments sur un patient. L'avantage ici est qu'on ne va lui donner que celui qui semble être le plus efficace. Ça évite des tentatives inutiles et des effets indésirables pénibles."

Tester des molécules auxquelles on n'aurait pas forcément pensé

La méthode est utilisée ici pour des cancers digestifs chez des patients qui ont déjà épuisé plusieurs lignes de traitement classique. L'idée est de tester sur la tumeur des molécules auxquelles on n'aurait pas forcément pensé spontanément. Et on a parfois de très bonnes surprises."Dans 80% des cas en laboratoire, on trouve au moins un médicament efficace pour l'organoïde du patient. Dans notre panel de médicaments, on teste des médicaments utilisés pour le cancer du sein, ou d'autres cancers", explique Fanny Jaulin. 

"On peut tester comme ça des molécules qui ne semblent pas a priori adaptées. Et c'est vrai qu'on a parfois des surprises_,_ je pense à un patient traité depuis 2014, et même multi-traité, dont l'organoïde a réagi contre toute attente à une molécule qu'on lui avait donnée bien plus tôt, au début de sa maladie, et à laquelle il ne réagissait plus. Là, ça marchait à nouveau !", poursuit la chercheuse. "On lui a donc redonné ce traitement et aujourd'hui encore il est stabilisé. Sans l'organoïde, les médecins ne seraient jamais retournés chercher cette molécule, qui marche pourtant de façon inespérée." 

Il faut compter six semaines environ, entre la biopsie et le rapport que le laboratoire peut remettre à l'oncologue sur les résultats obtenus sur l'organoïde. L'avantage est également économique, puisqu'on évite aussi via cette méthode de donner des traitements souvent onéreux sans garantie de résultat. La technologie devrait bientôt aller plus loin encore : il ne s'agira plus d'avoir un avatar de la tumeur seule mais un avatar plus large de la tumeur entourée de son micro-environnement, et en particulier les cellules immunitaires, ce qui permettra de tester cette fois l'efficacité par exemple des différentes molécules d'immunothérapie.