modèles animaux et organoïdes - françoise rédini
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Programme d’Actions Intégrées de Recherche en cancérologie pédiatrique
(PAIR Pédiatrie)
Maison de la Chimie - 13 avril 2016
PAIR Pédiatrie - Synthèse groupe « Modèles animaux et organoïdes »
Groupe modèles animaux
• Groupe de travail:
Méthodologie de travail:• Identifier des thèmes de recherche : définir l’état des lieux• Identifier les points de blocage, les déficits de connaissance• Synthèse des idées fortes à prioriser, ce que le PAIR pédiatrie peut apporter
Françoise RédiniINSERM, Nantes
Olivier AyraultInstitut Curie, Orsay
Patrick MehlenCLB, Lyon
Françoise PflumioCEA, Fontenay-aux-roses
Franck TirodeInstitut Curie, Paris
Identifier les thèmes de recherche
• Modèles animaux aujourd’hui disponibles pour les études précliniques des cancers pédiatriques:– Xénogreffes sous-cutanées ou orthotopiques à partir de lignées
établies– Xénogreffes de biopsies humaines (PDX)(peuvent être induits chez la souris immunodéficiente, le poisson zèbre, l’embryon de poulet)
– Modèles transgéniques, génétiquement modifiés (GEM)
– Rares modèles syngéniques
Identifier les thèmes de recherche
Comprendre les limites de chaque modèle afin de proposer le modèle le plus adapté pour répondre à une question scientifique donnée:
- modèles GEM pour drivers moléculaires, événements initiateurs.. - modèles xenogreffes pour le screening thérapeutique… - modèle xeno dans embryon de poulet pour récapituler le contexte
embryonnaire- modèle xeno dans poisson zèbre pour étude des phénomènes migration
cellulaire, angiogenèse…- modèle PDX: avoir accès aux cellules d’un patient: médecine personnalisée
(projet MAPPYACTS)
Deux approches majeures:Modèles GEM (premières étapes de la biologie des cancers) et modèles PDX (innovations thérapeutiques)
Exemple: qu’est-ce qu’on attend d’un modèle d’ostéosarcome ?
• Récapituler toutes les étapes et aspects de la pathologie humaine: temporel, biologique, génétique, étiologie, et réponse aux traitements
• Idéalement: – modèle souris (manipulation facile) – induit par inoculation d’une lignée de type ostéoblastique, d’une
biopsie/pièce de résection (patient), – développement incidence, cinétique reproductibles avec délai latence court,
et permettre analyse de progression et propagation tumorale dans le délai de vie court de la souris,
– expression des marqueurs ostéoblastiques distinctifs de l’OS: PAL, COL, OPN, MGP, OCN,
– production caractéristique de matrice ostéoïde,– capable de développer spontanément des métastases pulmonaires.
À notre disposition: beaucoup de modèles pour une pathologie à génétique complexe mais de phénotype
homogène
Ostéosarcometumeur primitive
xenogénique
syngénique
endogène
Transplantation biopsie/
Inoculation cellules
orthotopique
hétérotopique
Métastases(poumons)
expérimentales
spontanées
Ostéosarcome: transplantation (cellules, fragment tumoral) vs modèle endogène
• transplantation :
Avantage: injection cellules ou
transplantation intra-osseuse:
reproduit site initial intra-osseux
pour le devt primitif de la tumeur
Inconvénient: ne reproduit pas
processus de sélection clonale
associé à la progression tumorale
et métastatique
• modèles OS endogènes générés par KO
de gènes suppresseurs de tumeurs
restreints au lignage ostéoblastique
Avantage: permet d’étudier les phases
précoces de croissance et métastases.
Inconvénient: Même si dans certains cas de
KO conditionnel pénétrance des OS est de
100% avec une courte période de latence,
sites anatomiques de survenue impossible à
contrôler ni à prévoir.
Identifier points de blocage
Les modèles PDX semblent les plus prometteurs en terme de reproductibilité de l’hétérogénéité et complexité de la pathologie humaine pour développer des études sur les innovations thérapeutiques
• Points de blocage soulevés:(i) Peu de cas pour chaque type de cancer (souvent rares) Nécessité de s’organiser en consortium au niveau national À partir de ce consortium: proposer un séquençage global et une caractérisation globale de ces échantillons; constituer une banque de données commune avec les annotations cliniques correspondantes (mutations existantes, procédures suivies…)
Identification des points de blocage
(ii) Taux de prise de ces modèles PDX reste très variable, en partie à cause des procédures mises en place:- Âge des souris receveuses, « âge du microenvironnement sur
l’initiation de la tumeur ? »,- Souche des souris receveuses, état d’immunodéficience,- Nécessité de cellules de « soutien »: MSC, lignées embryonnaires…Etablir un cahier des charges des bonnes pratiques
Il exsite peu de modèles PDX décrivant la résistance aux drogues et de la rechute tumorale, souvent ces PDX établies après chimio néo-adjuvante (projet MAPPYACTS).
(iii) Culture d’organoïdes: tentatives encore difficiles, à confirmer
Ce que le PAIR pédiatrie peut apporter/ce que les modèles peuvent apporter
(I) Recherche sur les modèles: GEM, PDX
(II) Apport des modèles dans la recherche en onco pédiatrie :
xeno-banking
Idées à prioriser
• Amélioration / caractérisation des modèles PDX: établir un « cahier des charges » des bonnes procédures; Organisation d’un consortium
• Ces modèles disponibles (« xeno-banque » avec caractérisation clinique) pour les projets de recherche en cancérologie pédiatrique
• Recensement modèles GEM, allogreffes.
• Développer et renforcer les études sur modèles 3D, reproduire/modéliser microenvironnement tumoral avec plusieurs types cell., dont cellules de soutien…
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