Le chercheur du mois : Marco Bruschi – De nouveaux modèles d’étude des tumeurs cérébrales pour une démarche de médecine personnalisée

Pour comprendre les facteurs favorisant le développement de tumeurs cérébrales chez les enfants présentant des prédispositions, Marco Bruschi et ses collègues de l’équipe Génomique et oncogénèse des tumeurs cérébrales pédiatriques de l’institut Gustave Roussy, génèrent des modèles qui permettent d’étudier l’environnement cérébral du patient et la maladie dans des conditions très proches de la réalité.

Marco Bruschi est post-doctorant à l’institut Gustave Roussy dans une équipe historiquement dédiée à l’étude de la génomique et de l’oncogénèse 1 des tumeurs cérébrales pédiatriques. « Nous travaillons à la compréhension des mécanismes de développement des tumeurs cérébrales pédiatriques. Nous cherchons les marqueurs biologiques permettant d’identifier ces tumeurs plus précocement, de comprendre leur origine, de définir leur pronostic et, ainsi, d’inventer de nouveaux traitements. Dans le cas de certaines prédispositions, on connaît l’identité de l’altération génétique qui est responsable de la formation d’une tumeur mais on ne sait pas comment elle conduit à sa formation. Chez les petits patients présentant une prédisposition particulière 2, les cellules perdent leur capacité à reconnaître et à réparer les erreurs dans la séquence d’ADN. Par conséquent, les cellules de ces enfants accumulent un très grand nombre de mutations, ce qui peut conduire à l’apparition successive de plusieurs tumeurs. Les plus fréquentes ? Les tumeurs cérébrales, celles qui offrent les plus mauvais pronostics. »

Pour mener à bien ses recherches, Marco Bruschi et ses collègues n’utilisent pas de modèles animaux. « Ils présentent certaines faiblesses : le développement du cerveau d’un animal n’est pas identique à celui d’un humain. Nous avons donc cherché à obtenir un modèle plus pertinent. » C’est ainsi que Marco Bruschi a opté pour les modèles organo-typiques 3. « Ce sont des modèles in-vitro 4. Ils présentent la même complexité en termes de développement et de hiérarchie cellulaire qu’un modèle humain et ils peuvent être développés à partir de cellules du malade. Nous avons récupéré des cellules de peau saines (non tumorales) chez nos patients (avec leur accord et celui de leurs représentants légaux) et nous les avons reprogrammées en cellules souches pluripotentes. À partir de ces dernières, nous avons généré des modèles organo-typiques qui nous permettent d’étudier la pathologie dans des conditions très proches de la réalité. »

Recréer l’environnement biologique du patient le plus proche de la réalité

Le but ? Comprendre pourquoi la cellule déraille, perd le contrôle de sa croissance et devient une cellule tumorale, découvrir à quel moment du développement d’un cerveau les tumeurs ont le plus de risques de se former et dans quel type cellulaire la mutation va générer le développement d’une tumeur, sachant qu’il existe différents types de cellules dans un cerveau. « Aujourd’hui, le fait de connaître la cellule d’origine nous permet de générer des hypothèses sur les voies métaboliques et cellulaires à cibler pour réduire la reproduction des cellules tumorales. Nous nous donnons ainsi les meilleures chances de créer des solutions médicamenteuses à long terme. Il est extraordinaire de voir à quel point les modèles organo-typiques ressemblent à l’environnement du jeune malade et nous permettent de tester rapidement des solutions thérapeutiques : comprendre les mécanismes impliqués, découvrir quels sont les traitements auxquels les patients répondront le mieux, tester un panel de médicaments et identifier celui qui est potentiellement le plus efficace pour chaque patient, chaque protocole étant unique. Nous nous dirigeons vraiment vers une démarche de médecine personnalisée. »

Personnalisée mais aussi préventive. « Quand il existe une prédisposition dans une famille, nous allons suivre les enfants dans leurs premières années pour prédire quel est le risque pour eux de développer une tumeur cérébrale. Nous allons apprendre de nouvelles choses avec ces modèles, de nouvelles notions sur la biologie de ces tumeurs, notamment sur les phases précoces les moins connues. Nous allons apporter de la connaissance qui favorisera l’action des cliniciens. Et nous allons aller vite dans le cadre du financement qui nous a été accordé par Enfants Cancers Santé. Je suis très optimiste. Ce projet nous donnera des outils pour mieux comprendre la maladie et ses faiblesses. »

1 naissance d’un cancer
2 déficit constitutionnel de la réparation des mésappariements
3 les cultures organo-typiques permettent d’étudier et de visualiser en temps réel les évènements précoces ayant lieu dans un organe.
4 se dit des réactions chimiques, physiques, immunologiques ou de toutes les expériences et recherches pratiquées au laboratoire, en dehors d’un organisme vivant.