Une équipe pan canadienne a développé une nouvelle façon de trouver rapidement des traitements personnalisés pour les jeunes patients atteints de cancer, en cultivant leurs tumeurs dans des œufs de poulet et en analysant leurs protéines.
L'équipe, dirigée par des chercheurs de l'Université de la Colombie-Britannique et de l'Institut de recherche de l'hôpital pour enfants de la Colombie-Britannique, est le premier au Canada à combiner ces deux techniques pour identifier et tester un médicament pour la tumeur d'un jeune patient à temps pour leur traitement.
Leur succès à trouver un nouveau médicament pour le patient, décrit aujourd'hui dans EMBO Médecine moléculairemontre comment l'étude des protéines, connue sous le nom de protéomique, peut être un complément précieux à l'étude établie des gènes (génomique) dans les thérapies contre le cancer en temps réel.
Le travail a été un effort de collaboration de Profyle (Precision Oncology for Young People), une initiative clé de l'accès au réseau canadien du cancer du cancer du pédiatrie (avancement de l'expérience, des sciences et de la survie) qui rassemblent plus de 30 organisations de recherche et de financement et plus de 100 chercheurs de partout au Canada pour améliorer les résultats du cancer pour les enfants et les jeunes adultes.
L'étude des auteurs de co-édifiés, le Dr Georgina Barnabas, chercheur postdoctoral dans le laboratoire du Dr Philipp Lange, et Tariq Bhat, doctorant dans le laboratoire du Dr James Lim, se sont concentrés sur un patient non nommé diagnostiqué avec un cancer pédiatrique rare qui a résisté aux traitements conventionnels.
Protéomique: une approche complémentaire pour identifier le traitement
Bien que les gènes portent les instructions pour fabriquer des protéines, les protéines elles-mêmes sont les éléments constitutifs fonctionnels de nos cellules. La plupart des médicaments fonctionnent en modifiant l'activité des protéines, donc l'équipe s'est demandé si la protéomique pouvait découvrir des faiblesses cachées dans les tumeurs que les tests génétiques seuls pourraient manquer.
Après l'échec de la chimiothérapie standard et que la tumeur est devenue résistante à un médicament sélectionné par la génomique, aucun médicament clair n'est né de nouveaux tests génétiques. Mais au lieu de s'arrêter là, l'équipe s'est tournée vers la protéomique et a découvert que le métabolisme de la tumeur s'appuyait fortement sur une enzyme connue sous le nom de SHMT2.
« Avec la génomique seule, nous n'avons pas pu trouver une option de traitement claire », a déclaré le Dr Lange, qui, ainsi que le Dr Lim et le clinicien Dr Rebecca Deyell, sont des enquêteurs principaux du programme de recherche sur le cancer de Michael Cuccione chez BCCHR. « Mais en regardant les protéines de la tumeur, nous avons trouvé une faiblesse métabolique critique que nous pourrions cibler avec un médicament déjà approuvé. »
La stratégie des chercheurs était d'utiliser la sertraline, un antidépresseur commun, pour inhiber SHMT2 et couper l'accès de la tumeur à une source d'énergie clé.
Reproduire la tumeur sur un œuf de poulet
Pour tester leur idée, l'équipe a utilisé une méthode qui implique de développer un petit morceau de la tumeur du patient sur un œuf de poulet, servant d'hôte d'avatar pour la tumeur. Cultiver une tumeur identique à l'extérieur du patient lui a donné un moyen de tester les réponses personnalisées en matière de médicaments en quelques semaines.
« Cette technique accélère le processus d'évaluation d'une option de traitement d'une manière qui ne serait tout simplement pas possible avec les méthodes traditionnelles », a déclaré le Dr Lim. « Nous pourrions rapidement confirmer si le médicament que nous avons identifié par la protéomique pourrait en fait fonctionner pour la tumeur du patient. »
Les avatars des œufs de poulet font partie de la Brave Initiative (meilleures réponses à travers des avatars et des preuves) au BCCHR, qui relie les cliniques aux laboratoires de recherche à l'hôpital.
L'équipe a présenté ses résultats à un panel d'experts créés par Profyle, qui considérait la sertraline comme la meilleure option de traitement pour le patient à l'époque.
Encourager les résultats, mais plus de travail à faire
Les résultats étaient prometteurs mais pas un remède. Après avoir commencé le traitement au sertraline, la croissance tumorale du patient a ralenti mais ne s'est pas arrêtée, ce qui signifie que un traitement supplémentaire était encore nécessaire.
« Bien qu'il y ait plus de travail à faire, cette étude montre que notre approche peut fournir des recommandations de traitement personnalisées assez rapidement pour aider réellement les patients ayant des cancers rares et difficiles à traiter », a déclaré le Dr Lange. « Nous espérons maintenant étendre cette méthode à d'autres enfants pour identifier plus rapidement des traitements efficaces à travers le pays. »
