L’imprimante 3D au service de la cancérologie

Céline Giustranti
08/03/2017
Partager
Nouvelle panacée technologique, l’imprimante 3D pourrait aussi servir à mieux comprendre le développement tumoral. Créer des os pour observer le développement des métastases osseuses, c’est l’objectif des chercheurs de l’Institut Curie dans le cadre d’un PIC3i, financé sur fonds propres et pour grande partie par la générosité publique.
hotte-recherche

Tant que la tumeur est localisée, une ablation chirurgicale conduit souvent à une guérison totale du patient. Lorsque les cellules acquièrent la capacité de disséminer dans l’organisme, la tumeur est alors métastatique et son éradication plus complexe.

De nombreux organes peuvent être le siège de métastases, mais à chaque type de cancer correspond un site d’apparition de métastases préférentiel : foie, cerveau, os, poumon. Dès que des métastases sont détectées, les soignants mettent en œuvre une stratégie thérapeutique adaptée. Grâce aux progrès de la chimiothérapie, de la chirurgie et de la radiothérapie, on sait aujourd’hui contrôler et traiter un grand nombre de métastases. Toutefois leur éradication complète reste un défi.

« L’os est un site important d’apparition des métastases, rappelle Jacques Camonis, directeur de recherche CNRS, chef de l’équipe Analyse des réseaux de transductions, coordinateur de ce programme. Il constitue un environnement physique et chimique particulier et ce contexte spécifique n’a jusqu’à présent jamais été pris en compte dans le développement des métastases osseuses. » Une zone d’ombre que les chercheurs de l’Institut Curie avec leurs collaborateurs de l’Université de Toulouse espèrent bien combler.

De l’imprimante 3D aux métastases osseuses

Première étape : reproduire grâce à une imprimante 3D – ou d’autres techniques de bio ingénierie – la structure de l’os. « Ensuite il s’agira de faire pousser sur ce squelette artificiel des cellules souches mésenchymateuses qui deviendront des ostéoblastes et fabriqueront de l’os sur de l’échafaudage construit par impression 3D, précise le biologiste. C’est seulement à l’issue de cette première phase que nous aurons à disposition un modèle suffisamment proche des conditions réelles. » Le succès de cette 1ère étape marquera le début de la 2e phase de ce projet, à savoir l’étude de la croissance de cellules métastatiques sur cette structure. Les chercheurs auront ainsi à disposition un système beaucoup plus proche de la réalité : en 3D contrairement aux expériences en 2D généralement menées avec des cellules en culture dans des boîtes. Or ces deux dimensions au lieu de trois représentent un handicap pour les recherches. Les cellules ne se comportent pas de la même manière étalées sur un tapis que dans un espace en trois dimensions. Elles n’ont pas la même forme, ne s’organisent pas entre elles et n’interagissent pas avec leur environnement de la même manière, elles se déplacent différemment, en principe sont sensibles à des drogues différentes.

« Dans un premier temps nous nous focaliserons sur une voie de signalisation fréquemment dérégulée en cancérogenèse, la voie Hippo, ajoute Jacques Camonis. Cette voie régule deux processus mis à mal dans les cellules tumorales, la prolifération des cellules et un mécanisme pouvant entraîner la mort des cellules, l’apoptose. »

Cet ambitieux projet devrait combler un vide : l’inexistence d’un modèle pertinent pour suivre dans des conditions proches de celles de l’organisme le développement de métastases sur les os. En effet les biologistes se sont jusqu’à présent contentés d’étude en 2D car il n’avait pas les moyens de faire autrement. Si le succès est au rendez-vous de ce projet, ce constat relèvera du passé. Chercheurs et médecins pourraient bientôt disposer d’un modèle fiable pour mieux comprendre la survenue des métastases osseuses et les enrayer.

 

 

Coordinateur

Partenaires