Médecine de précision: pronostic plus facile à établir dans le cas du cancer de la prostate

Les chercheurs de l’Université de Berne et de l’Inselspital, Hôpital universitaire de Berne, ont produit des organoïdes (groupes de cellules) à partir de cellules cancéreuses de patients. Ils ont pu démontrer que les médicaments anticancer avaient la même efficacité sur ces organoïdes que chez les patients concernés. Il serait donc possible de déterminer, avant même le début du traitement, quel médicament pourrait être le plus bénéfique pour chaque malade, ce qui constitue un gain de temps et peut alléger le fardeau du patient.

Rien que dans l’Union européenne, 78 000 hommes sont décédés l’année dernière d’un cancer de la prostate. En Suisse, le cancer de la prostate est le deuxième cancer le plus fréquent chez l’homme (15 % des décès par cancer). Alors que les tumeurs dépistées au stade précoce peuvent souvent être totalement éliminées grâce à la chirurgie et la radiothérapie, la perspective de succès du traitement s’éloigne lorsque le cancer est métastasé. Actuellement, les médecins sont dans l’incapacité de prédire la réponse individuelle aux médicaments ou la pharmacorésistance en fonction des patients.

Structure tridimensionnelle

L’équipe de Marianna Kruithof-de Julio, du laboratoire de recherche d’urologie du Department for BioMedical Research (DBMR) de l’Université de Berne et de l’Inselspital, a conçu une nouvelle approche permettant de prédire la réussite d’un traitement. Les chercheurs ont d’ailleurs publié leurs résultats dans la revue spécialisée «Nature Communications». Sofia Karkampouna et Federico La Manna, les deux auteurs principaux de l’article, ont dû peaufiner leur méthode pendant un an et demi avant de parvenir à extraire des cellules cancéreuses à partir de biopsie de tumeurs de la prostate et à les cultiver en laboratoire pour obtenir des groupes de cellules tridimensionnels (organoïdes).
Elles se distinguent ainsi des cultures cellulaires traditionnelles, où les cellules ne grandissent qu’en deux dimensions, sur la surface intérieure de boîtes de culture stériles. Grâce à des analyses poussées, Marianna Kruithof-de Julio et son équipe ont montré que les organoïdes conservaient la majeure partie des caractéristiques spécifiques du carcinome de la prostate dont ils sont issus: ils se caractérisent nonseulement par les mêmes mutations génétiques, mais présentent aussi un modèle d’activité génétique semblable permettant notamment de visualiser quels sont les gènes qui restent silencieux. 

Prémices d’une médecine personnalisée (médecine de précision) 

Marianna Kruithof-de Julio et ses confrères ont d’abord testé 74 médicaments différents dans les organoïdes de modèles de tumeurs expérimentaux bien connus, puis ont sélectionné les 13 substances qui avaient le mieux freiné la croissance des cellules du cancer de la prostate. Les chercheurs ont alors traité avec ces substances les organoïdes de cinq patients atteints d’un cancer de la prostate, dont deux avec un cancer au stade précoce et trois avec cancer avancé métastasé. Le médicament du nom de ponatinib, jusqu’alors uniquement autorisé pour le traitement des leucémies (et pas encore testé dans le traitement du cancer de la prostate), s’est avéré particulièrement efficace.
Pour la chercheuse Marianna Kruithof-de Julio, l’importance de ses résultats ne tient pas tant à l’identification de substances extrêmement prometteuses, mais surtout au fait que l’étude montre à la communauté médicale une voie pour s’approcher des caractéristiques individuelles d’une tumeur chez un patient en particulier. «Nos résultats sont les prémices d’une médecine de précision. En effet, dans notre étude, nous avons évalué les données rétrospectives de cinq patients seulement,» reconnaît Marianna Kruithof-de Julio. «Mais nous avons clairement montré que cette méthode fonctionne sur le principe: deux semaines suffisent pour faire croître les organoïdes et tester les médicaments. Ce délai est tout à fait compatible avec la prise de décision clinique, comme nous l’avons déjà démontré à plusieurs reprises avec le service universitaire d’urologie, sous la direction du professeur George Thalmann.»
«Dans ma pratique clinique, je suis régulièrement confronté à des tumeurs qui ne répondent pas aux traitements administrés ou pour lesquelles nous ne savons pas quel traitement employer. Cette recherche constitue un pas de plus en direction de la médecine de précision, qui nous permettra un jour d’adapter le traitement en fonction de la tumeur et de mieux comprendre sa biologie,» explique George Thalmann. Les chercheurs espèrent ainsi obtenir un traitement plus efficace avec moins d’effets secondaires et à moindres frais. 

Informations sur la publication:

Karkampouna, S., La Manna, F., Benjak, A. et al. Patient-derived xenografts and organoids model therapy response in prostate cancer. Nat Commun 12, 1117 (2021). Liens

Contact:

PD Dr phil. Marianna Kruithof-de Julio
Laboratoire de recherche d’urologie du Department for BioMedical Research (DBMR) et
Bern Center for Precision Medicine (BCPM), Université de Berne, et Inselspital de Berne
Téléphone: +41 31 632 09 31 / marianna.kruithofdejulio@dbmr.unibe.ch 

Prof. Dr méd. George Thalmann
Service universitaire d’urologie, Inselspital de Berne, et Department for BioMedical Research (DBMR), Université de Berne
Tél: +41 31 632 79 25 / kommunikation@insel.ch

Wuchernde Prostatakrebs-Organoide: Tumor-Rezeptoren (grün), sich teilende Zellen (rot) und DNA in den Zellkernen (blau). Es konnte gezeigt werden, dass die Organoide den Grossteil ihrer Eigenschaften beibehalten, die sie schon im Tumor des Patienten aufwiesen. Sie behalten insbesondere eine spezifische Reaktion auf Medikamente. So soll es möglich werden, dass künftig Medikamente an Organoiden getestet werden, um zu zeigen, dass sie auch bei dem Patienten wirken, von dessen Tumoren sie ursprünglich stammen

PD Dr. phil. Marianna Kruithof-de Julio Urologie-Forschungslabor am Department for BioMedical Research (DBMR) und Bern Center for Precision Medicine (BCPM), Universität Bern, und Inselspital, Universitätsspital Bern.

Prof. Dr. med. George Thalmann, Direktor und Chafarzt, Universitätsklinik für Urologie, Inselspital Bern, und Department for BioMedical Research (DBMR), Universität Bern.