Etude d’un système biologique complexe d’organoïdes de prostate : applications en recherche biomédicale

Un traitement personnalisé contre le cancer de la prostate

Ce projet consiste, en premier lieu, à développer la culture d'organoïdes (i.e à partir d’une biopsie de patient, il est dorénavant possible de reconstituer partiellement la structure d’organes plus ou moins complexes tels l’intestin, le pancréas et la peau) issus de tumeurs de la prostate de patients afin d’étudier les effets de drogues sur la croissance tumorale pour un patient donné.

A terme, cela permettra de déterminer les traitements les mieux adaptés à chaque tumeur et offrira un véritable traitement personnalisé aux patients atteints d’un cancer de la prostate.

Pour rappel, le cancer de la prostate est le plus fréquent chez l’homme et représente la troisième cause de mortalité par cancer en France.                                                                                                                                                

Développer un nouvel outil informatique

Des techniques d’imagerie seront utilisées pour suivre la croissance des organoïdes suite aux drogues inoculées. Il s’agira de recourir à un système de vidéo-microscopie permettant d’obtenir, en temps réel, des images haute définition qui feront l’objet d’une analyse automatisée afin d’établir un profil de réponse aux drogues d’intérêt.

L’idée étant de mettre en place un modèle prédictif pour déterminer le meilleur traitement pour chaque patient. Le projet consistera donc, en second lieu, à développer un outil informatique permettant de modéliser, de manière simple, la croissance individuelle des organoïdes en culture afin de prédire la réponse aux agents anti-tumoraux en fonction du grade de la tumeur.

En résumé, dans ce projet il est proposé de développer un cadre complet et automatique d'analyse de la croissance d'une population d'organoïdes à partir d'images prises à des instants différents. Ce cadre permettra d'évaluer la réponse de la population à un traitement donné par comparaison à une population de référence.

Cette modélisation pourra, à terme, avoir des applications concrètes en recherche biomédicale et en médecine afin d’établir des traitements personnalisés pour les patients atteints de cancer de la prostate.

Un enjeu majeur de la médecine personnalisée

Le projet offre une belle interdisciplinarité avec une collaboration renforcée entre biologistes et informaticiens (INRIA) associés à des médecins urologues (CHU de Nice). Il permet d’établir un modèle de croissance pour des structures biologiques « innovantes » : les organoïdes alors même que la culture d'organoïdes de prostate constitue un enjeu majeur de la médecine personnalisée.

Le laboratoire C3M est l’un des premiers à obtenir avec succès des organoïdes de prostate, ce qui laisse présager une visibilité accrue d’UCA à l’international dans les années à venir.

L’Académie 2 des Systèmes Complexes contribue au financement de ce projet ambitieux et innovant en finançant une partie des réactifs nécessaires à la mise au point du modèle et les frais liés à un stagiaire de Master qui développera l'outil informatique.

Photo 1 : Cellule humaine, image par Arek Socha de Pixabay