Les sphéroïdes tridimensionnels sont plus représentatifs des tumeurs que les monocouches cultivées en cellules. Comme dans les tumeurs, on trouve des gradients d’oxygène, de nutriments et de déchets dans les cultures sphéroïdes, mais pas dans les monocouches cultivées classiques. D’autre part, les tests cellulaires sur ces dernières sont difficilement applicables aux cultures sphéroïdes. C’est le cas des tests zymographiques, qui sont classiquement utilisés pour mesurer les activités MMP-2 et MMP-9, et des immunoblots pour mesurer la phosphorylation des protéines impliquées dans la signalisation intracellulaire induite par les ligands dans les cellules normales et tumorales. Dans cette étude, nous avons utilisé deux lignées cellulaires de cancer rénal comme modèles, la première dérivée d’une tumeur rhabdoïde pédiatrique et la seconde d’un carcinome rénal à cellules claires chez l’adulte. À partir de ces deux lignées cellulaires, nous avons mis au point avec succès un test simple et peu coûteux pour mesurer les activités MMP-2 et MMP-9 dans des sphéroïdes établis en présence de méthylcellulose. Après lavage, 1 à 5 sphéroïdes ont été regroupés et stimulés avec du collagène I pendant 24 heures avant analyse. Les activités MMP-2 et MMP-9 ont été mesurées dans les surnageants à l’aide d’un test zymogramme standard mais amélioré. Les activités pro-MMP-9 et MMP-2 ont été détectées dans les sphéroïdes établis à partir des deux lignées cellulaires. Contrairement à nos données précédentes utilisant des cultures monocouches classiques, la stimulation par le collagène I a diminué l’activité pro-MMP-9 sans affecter l’activité MMP-2. En revanche, nous n’avons pas pu mesurer avec précision les voies de signalisation intracellulaires AKT à partir de sphéroïdes stimulés par le collagène I. Enfin, nous avons adapté notre protocole 3D pour analyser la voie MAPK/ERK dans les cellules tumorales rénales après induction par l’EGF. En conclusion, ce test zymographique permettant d’analyser les activités MMP-2 et MMP-9 dans les sphéroïdes ouvre la voie à de nouvelles expérimentations en biologie tumorale.

Les éléments biologiques composant un tissu tumoral sont désormais relativement bien connus. On retrouve notamment les cellules tumorales, les cellules immunitaires et les capillaires sanguins. Cependant l’organisation 3D de ces tissus reste méconnue et les paramètres bio-architecturaux définissant la structure interne d’une tumeur restent à identifier. Dans un article publié dans Communications Biology, notre équipe a disséqué l’organisation d’une tumeur d’hépatoblastome à l’aide de la technologie d’imagerie volumétrique « Serial Block face-scanning electron microscopy », de base d’apprentissage informatique, de mathématiques appliquées et d’infographie. Cette étude pilote montre que les capillaires sanguins et des structures proches des canalicules biliaires influencent la taille, l’alignement planaire et l’orientation des cellules tumorales au sein du tissu. Ce travail ouvre la voie à un tout nouveau domaine de recherche appelé Onconanotomie.

Vidéo 1

Vidéo 2

Vidéo 3

Vidéo 4

Vidéo 5

Vidéo 6

Plusieurs de nos projets visent à tester et valider l’efficacité d’agents anticancéreux, seuls ou en association, dans le traitement des cancers de l’enfant. Pour valider l’efficacité des ces composés, nous utilisons plusieurs modèles animaux parmi lesquels la souris, l’embryon de poulet, l’embryon de Xénope et le poisson Zèbre. Un premier brevet a été déposé en Septembre 2021 suite à la découverte de l’efficacité de la combinaison GSK126 + Statine dans le traitement du gliome infiltrant du tronc cérébral (DIPG ou aussi appelé K3K27-altered Diffuse Midline glioma).

Figure: Effet synergique de GSK126 et des inhibiteurs des enzymes de la voie de synthèse du cholestérol sur  le développement des DIPG chez la souris.

https://academic.oup.com/view-large/figure/340497140/vdac018f0006.jpg

Introduction : L’hépatoblastome (HB) est le cancer du foie le plus fréquent chez les enfants et il survient généralement avant l’âge de cinq ans. Grâce à l’association de la chimiothérapie et de la chirurgie, le taux de survie à cinq ans après le diagnostic est d’environ 83 %. Sur le plan médical, la principale difficulté est, aujourd’hui, de traiter efficacement les patients à haut risque, en particulier ceux qui présentent des métastases pulmonaires ou qui sont en rechute. Afin de mieux étudier l’HB et de valider de nouvelles options thérapeutiques, divers modèles animaux ont été développés chez la souris, l’embryon de poulet et le poisson-zèbre. Cependant, aucun de ces modèles ne reproduit entièrement la complexité de la maladie et ne prend en compte le contexte juvénile existant chez ces très jeunes patients.

Méthodes : Afin de tenir compte du jeune âge des patients et de mieux mimer le microenvironnement hépatique dans lequel se développent l’HB, nous avons mis au point un modèle innovant de xénogreffe orthotopique de tumeur chez des souris juvéniles, qui génère également des métastases pulmonaires. Des souris immunodéprimées âgées de 11 jours ont reçu une injection intrahépatique de cellules Huh6. La progression tumorale a été surveillée par bio-imagerie et confirmée après euthanasie par examen direct du foie et des poumons à l’aide d’une imagerie microscopique et d’une immunohistochimie. Afin de valider davantage le modèle, certaines souris implantées ont été traitées au cisplatine, et la réponse des cellules HB à cet agent anticancéreux a été évaluée.

Conclusion : Notre modèle néonatal orthotopique de xénogreffe d’HB chez la souris inclut la formation de métastases pulmonaires et présente une sensibilité au cisplatine. Il reproduit parfaitement le développement progressif de cette tumeur pédiatrique et surpasse largement les modèles existants chez la souris adulte, ouvrant la voie à des recherches fondamentales et des études précliniques plus solides chez l’animal.

A gauche : Images représentatives de coupes de tissus hépatiques (à gauche) et pulmonaires (à droite) murins marquées par immunohistochimie et colorées à l’hématoxyline-éosine-safran (HES) ou à l’anticorps anti-bêta-caténine, comme indiqué. Le grossissement et l’échelle sont indiqués respectivement à droite et dans l’image correspondante. NL : foie normal ; T : tumeur ; M : métastase.

A droite : Le cisplatine inhibe le développement de l’hépatoblastome in vivo à l’aide d’un modèle de tumeur xénogreffée orthotopique chez des souris juvéniles. a) Images représentatives de souris de 43 jours présentant des tumeurs traitées avec un véhicule (contrôle négatif) ou du cisplatine, analysées par imagerie bioluminescente. b) Le graphique montre la cinétique du volume tumoral chez des souris traitées de manière répétée avec le véhicule (n = 3) ou le cisplatine (4 mg/kg, n = 4). ANOVA à deux facteurs, ***p < 0,001 ; test post-hoc de comparaisons multiples de Sidak. La flèche indique le point de départ du traitement chez les souris âgées de 22 jours. **p < 0,01 ; ****p < 0,0001

https://doi.org/10.1159/000546028

EZH2, une histone méthyltransférase clé du complexe PRC2, régule l’expression génique via des mécanismes dépendants et indépendants de ce complexe. Son rôle dans l’hépatoblastome reste peu compris.

Les résultats révèlent que l’expression élevée de l’ARNm d’EZH2 est liée à un mauvais pronostic : prolifération tumorale, décès des patients et survie réduite. EZH2 favorise la prolifération, la migration, la survie et la résistance au cisplatine des cellules d’hépatoblastome, en réprimant DUSP5 et en activant DUSP9 et HMGCR via son activité de méthyltransférase.

In vivo, EZH2 stimule la croissance tumorale et l’angiogenèse. L’inhibiteur GSK126, combiné à des statines (inhibiteurs de l’HMG-CoA réductase), éradique les cellules tumorales in vitro et bloque le développement tumoral chez la souris, avec une efficacité étendue à d’autres lignées cellulaires.

Les inhibiteurs d’EZH2 activent la synthèse lipidique et potentialisent l’effet des statines, bloquant ainsi l’hépatoblastome. EZH2 module la voie MAPK/ERK dans les cellules à forte activité Wnt, confirmant son rôle central dans la progression tumorale.

Cette étude combine analyses computationnelles, histologiques, approches moléculaires, tests cellulaires et modèles animaux pour élucider le mécanisme d’EZH2 et proposer une nouvelle stratégie thérapeutique : l’association inhibiteur d’EZH2 et statine.