ReSisTrace est une méthode révolutionnaire qui suit la résistance des cellules cancéreuses à l’aide de codes-barres génétiques, révélant comment certaines cellules échappent au traitement. Cette idée guide le développement de médicaments capables de ramener les cellules résistantes à un état où elles peuvent être efficacement ciblées par les thérapies existantes. Crédit : SciTechDaily.com
En marquant génétiquement les cellules cancéreuses, ReSisTrace découvre des états résistants préexistants, conduisant à des thérapies ciblées qui empêchent l’évasion thérapeutique, ouvrant ainsi une nouvelle frontière dans les soins personnalisés contre le cancer.
Dans de nombreux cancers, comme le cancer de l’ovaire, chaque cycle de chimiothérapie tue la majorité des cellules cancéreuses, tandis qu’une petite population d’entre elles survit grâce au traitement.
Étiquetage des cellules cancéreuses avec des codes-barres génétiques
« Dans ReSisTrace, nous marquons les cellules cancéreuses de manière unique avec des codes-barres génétiques et leur permettons de se diviser une fois, de sorte que nous obtenions deux cellules sœurs identiques partageant le même code-barres. Nous analysons ensuite l’expression des gènes unicellulaires de la moitié des cellules avant le traitement, tout en traitant l’autre moitié par chimiothérapie ou autre traitement anticancéreux. A partir des cellules survivantes, on peut identifier les codes-barres des cellules résistantes. En utilisant leurs cellules sœurs analysées avant le traitement, nous pouvons découvrir en quoi les cellules qui survivront grâce au traitement diffèrent des cellules présensibles, révélant ainsi les états résistants préexistants », explique Jun Dai, doctorant dans le groupe d’Anna Vähärautio, qui développé la méthodologie pour tracer les cellules sœurs.
Découverte d’états cellulaires résistants
La méthode a été appliquée pour révéler des états cellulaires résistants à la chimiothérapie, à la thérapie ciblée ou à l’immunité innée dans le cancer séreux de l’ovaire de haut grade.
« Nous avons découvert que les gènes associés à la protéostase et à la surveillance de l’ARNm sont importants pour expliquer la résistance préexistante aux traitements. Fait intéressant, nous avons découvert que le déficit de réparation de l’ADN, très courant dans le cancer de l’ovaire, sensibilise ces cellules non seulement à la chimiothérapie et aux inhibiteurs de PARP, mais également à la destruction des NK », explique Shuyu Zheng, doctorant du groupe de Jing Tang, qui a dirigé l’analyse informatique. .
Prédire et vaincre la résistance
Le laboratoire du professeur agrégé Jing Tang a ensuite exploité les changements révélés dans l’expression des gènes pour prédire de petites molécules qui pourraient faire passer les cellules d’un état résistant à un état sensible.
« Nous avons développé une méthode informatique pour corréler les états résistants aux changements d’expression génique induits par un médicament. Idéalement, si un médicament peut inverser les profils d’expression génique des cellules résistantes, il peut alors être considéré comme un moyen potentiel de vaincre la résistance », explique le professeur agrégé Jing Tang, chef d’équipe du programme de recherche en oncologie systémique de l’Université d’Helsinki.
Les chercheurs ont découvert que la plupart des petites molécules prédites modifiaient effectivement les modèles d’expression génique des cellules cancéreuses vers des états sensibles. Plus important encore, après l’ajout de ces médicaments, les cellules cancéreuses étaient significativement plus sensibles au carboplatine, à l’inhibiteur de PARP ou à la destruction de NK, illustrant que les états de pré-résistance identifiés par ReSisTrace étaient fonctionnellement pertinents et ciblables.
« Notre nouvelle approche expérimentale et informatique exploite réellement la puissance de l’omique unicellulaire et de l’intégration des données pharmacologiques », résume le professeur agrégé Jing Tang.
Large applicabilité dans le traitement du cancer
« La méthode que nous avons développée révèle les caractéristiques des cellules qui deviendront – à l’avenir – résistantes aux traitements anticancéreux en couplant l’état et le devenir des cellules dans la résolution des cellules sœurs. Il est largement applicable pour identifier et cibler les états cellulaires résistants préexistants dans tous les types de cancer, ainsi que contre différentes modalités de traitement, y compris les immunothérapies. Notre approche ouvre la voie au développement de thérapies séquentielles contre le cancer qui peuvent bloquer la résistance avant même qu’elle n’apparaisse », conclut Anna Vähärautio, boursière de recherche sur le cancer K. Albin Johansson, Fondation de l’Institut finlandais du cancer et chef d’équipe du programme de recherche en oncologie systémique. à l’Université d’Helsinki.
Référence : « Retracing back primed Resistance in Cancer via Sister Cells » par Jun Dai, Shuyu Zheng, Mathias M. Falco, Jie Bao, Johanna Eriksson, Sanna Pikkusaari, Sophia Forsten, Jing Jiang, Wenyu Wang, Luping Gao et Fernando Perez. Villatoro, Olli Dufva, Khalid Saeed, Yinyin Wang, Ali Amiryousefi, Anniina Farkkilä, Satu Mustjoki, Liisa Kauppi, Jing Tang et Anna Publié le 7 février 2024, Nature Communications.
DOI : 10.1038/s41467-024-45478-7
2024-02-12 15:49:25
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