Dans une revue récente publiée dans Médicalles chercheurs ont exploré l'utilisation d'organoïdes dérivés de patients (PDO), ou de mini-organes cultivés en laboratoire, comme outils puissants dans la recherche sur le cancer. Les PDO reproduisent la complexité des tumeurs humaines, permettant des études avancées du microenvironnement tumoral (TME) et servant de modèles précliniques pour l’édition génétique, le profilage moléculaire, les tests de médicaments et la découverte de biomarqueurs – essentiels pour les approches thérapeutiques personnalisées.
Étude: Organoïdes dérivés du patient en médecine de précision contre le cancer. Crédit d’image : RaffMaster/Shutterstock.com
Sommaire
Arrière-plan
Les organoïdes sont des modèles 3D dérivés de cellules de patients qui offrent une représentation précise des tissus humains. Récemment approuvés comme méthodes alternatives de test de médicaments, les organoïdes ont le potentiel de remplacer les modèles animaux, fournissant des informations sur les interactions TME et les réponses médicamenteuses spécifiques aux patients.
Modèles PDO et interaction tumorale
Les modèles de co-culture PDO simulent les interactions entre le cancer et les cellules immunitaires, facilitant ainsi l’étude de la résistance aux médicaments et de l’immunothérapie. Les co-cultures de fibroblastes associés au cancer (CAF)-PDO et de cellules endothéliales (EC)-PDO révèlent comment les CAF pilotent la progression tumorale et la résistance aux médicaments, tandis que les CE stimulent l'angiogenèse et l'inflammation.
Techniques de culture avancées
Cultures à interface air-liquide (ALI)
ALI prend en charge les cultures de tumeurs 3D, en maintenant les cellules immunitaires fonctionnelles qui aident à évaluer les thérapies de blocage des points de contrôle immunitaires (ICB), améliorant ainsi la médecine de précision.
Cultures microfluidiques
Cette méthode soutient les cellules tumorales et immunitaires dans des environnements dynamiques, facilitant ainsi le criblage de médicaments à haut débit et l’immunothérapie personnalisée.
Organe sur puce (OoC)
OoC reproduit la physiologie tumorale à l’aide de la microfluidique, permettant l’étude des mécanismes de résistance et des réponses aux médicaments.
Informations génétiques et moléculaires
Les PDO dérivées de cellules souches sont essentielles à l’étude de l’hétérogénéité du cancer, avec des outils d’édition génétique ciblant les oncogènes et les marqueurs de progression tumorale. Le profilage moléculaire des PDO permet l’identification de mutations spécifiques à une tumeur et de dépendances biochimiques, offrant ainsi des informations précieuses au-delà des limites traditionnelles des biopsies.
Dépistage de drogues et biomarqueurs
Les PDO imitent la diversité génétique spécifique au patient, aidant ainsi à prédire la réponse aux médicaments et à guider le traitement des cancers résistants.
Les progrès de la transcriptomique spatiale améliorent le criblage de médicaments à haut débit basé sur la PDO. De plus, les PDO contribuent à la découverte de biomarqueurs, révélant l’efficacité du traitement et les mécanismes de résistance aux médicaments.
Biobanques AOP
Les biobanques PDO, créées pour divers cancers, soutiennent les thérapies personnalisées et la recherche sur les médicaments. Bien que des défis subsistent, tels que la maturation et le soutien structurel, ces biobanques ont un potentiel transformateur dans le domaine de la médecine régénérative et du traitement du cancer.
Conclusion
Les PDO sont des modèles à haut débit physiologiquement pertinents pour la découverte de biomarqueurs, le développement de médicaments et la médecine personnalisée.
Grâce aux progrès continus en matière de culture 3D, d’édition génétique et d’outils informatiques, les PDO sont sur le point de devenir des ressources essentielles et rentables dans les soins contre le cancer, ouvrant la voie à des thérapies innovantes et spécifiques aux patients.
