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16 octobre 2019

Tumeurs cérébrales : création d’une matrice in vitro pour mieux les étudier

Des travaux menés aux États-Unis ont permis la création d’une matrice 3D simulant le microenvironnement cérébral dans lequel évoluent les tumeurs du cerveau. Ce modèle d’étude in vitro ouvre des perspectives pour mieux comprendre la biologie de ces cancers chez l’adulte comme chez l’enfant, ainsi que l’action de médicaments potentiels.
 

Les cancers du cerveau touchent un peu plus de 5 000 adultes et 400 enfants chaque année en France, sans compter les cas de métastases cérébrales. Face à ces tumeurs, souvent complexes à traiter chirurgicalement ou par le biais de traitements médicamenteux, de nouvelles approches doivent être développées. Pour cela des chercheurs américains ont mené des travaux visant à reconstituer in vitro la matrice – le microenvironnement – du tissu cérébral. De quoi s’agit-il ?

Dans un tissu, quel qu’il soit, il existe une cohésion importante entre les cellules qui le constituent. Cette cohésion tient au fait que ces cellules établissent des liens entre elles et avec la matrice dans laquelle elles évoluent. Une matrice constituée principalement de protéines et de sucres qui forment un ensemble plus ou moins fibreux, élastiques, rigides ou dense… Or de nombreuses données montrent que les informations qui transitent entre les cellules cancéreuses et la matrice sont cruciales pour le développement de ces deux composantes de la tumeur : des molécules de la matrice peuvent stimuler la prolifération cancéreuse et les cellules cancéreuses sont, par exemple, susceptibles d’influer sur la composition même de cette matrice.

L’étude de ces relations est complexe, c’est pourquoi les auteurs de l’étude publiée dernièrement dans la revue Nature Communications ont souhaité créer un modèle d’étude le plus fidèle à l’original tout en étant manipulable. Leurs travaux ont ainsi permis la mise au point d’un assemblage 3D des molécules normalement présentes dans la matrice du tissu cérébral, un « réceptacle » qui a ensuite permis la culture de cellules cancéreuses prélevées chez des patients. Les avantages d’un tel modèle sont multiples : non seulement il est possible de modifier à façon la composition de la matrice pour tester le rôle de telle ou telle molécule mais il est aussi possible d’observer en temps réel, par microscopie, le développement des cellules cancéreuses qui évoluent dans ce contexte.

Les premières observations réalisées par les chercheurs ont montré qu’une composition de la matrice plus proche de celle qui est observée dans les stades de développement fœtaux est plus favorable à la progression tumorale. L’approche leur a aussi permis d’observer, pour la première fois in vitro, des microgouttes de lipides relâchées par les cellules de glioblastome adulte, que l’on suppose être impliquées dans des mécanismes de résistance à certaines thérapies. A l’avenir, les chercheurs envisagent aussi pouvoir exploiter ce modèle d’étude dans le cadre de tests pharmacologiques.


R.D.

Source : Scood, D. et al; 3D extracellular matrix microenvironment in bioengineered tissue models of primary pediatric and adult brain tumors; Nature Communications; Octobre 2019
 


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