Comment lutter plus efficacement contre le cancer du sang ?

Malgré l'existence de traitements approuvés, le myélome multiple reste incurable. Des chercheurs et chercheuses de l'ETH Zurich et de l'Hôpital universitaire de Zurich ont entrepris d'améliorer les résultats des traitements en testant des centaines de produits thérapeutiques existants à l'extérieur du corps afin de prédire leur efficacité.
Cellules de moelle osseuse d'un·e patient·e atteint·e de myélome multiple. Les cellules rouges sont des monocytes sains, les vertes et les jaunes sont des cellules plasmatiques. (Image : Berend Snijder Lab / ETH Zurich)

Résumé

  • Le myélome multiple est une forme incurable de cancer du sang. Avec le temps, les cellules cancéreuses deviennent résistantes aux médicaments actuellement prescrits.
  • Grâce à une plate-forme de pharmacoscopie entièrement automatisée, des chercheuses et chercheurs de l'ETH Zurich testent des centaines de médicaments et de combinaisons de médicaments sur des biopsies de moelle osseuse dans le cadre d'un processus à haut débit.
  • Ces tests montrent quelles options thérapeutiques combinées avec les thérapies existantes seraient possibles pour des patients et patientes spécifiques.

Le myélome multiple est un cancer du sang rare causé par la multiplication incontrôlée de plasmocytes anormaux. Ces plasmocytes sont un type particulier de globules blancs qui jouent un rôle important dans le système immunitaire en produisant des anticorps essentiels dans la moelle osseuse et les ganglions lymphatiques.

Malgré un nombre croissant de médicaments approuvés et d'approches thérapeutiques telles que l'immunothérapie, la maladie n'est toujours pas guérissable. L'espérance de vie moyenne des patientes et patients après le diagnostic n'est que de cinq ans.

L'un des principaux défis à relever est la tendance du cancer à réapparaître même après un traitement. En effet, le traitement rend les cellules cancéreuses plus résistantes aux médicaments utilisés, jusqu'à ce que, après plusieurs séries de traitements, il ne reste plus aucune option efficace.

Des chercheurs et chercheuses de l'ETH Zurich ont donc cherché - et trouvé - des solutions à cette impasse sur une plateforme de dépistage qu'ils et elles ont développée. Leur étude vient d'être publiée dans la revue spécialisée externe Nature Cancer.

Biopsies au microscope

Les chercheuses et chercheurs utilisent une méthode de dépistage à haut débit appelée pharmacoscopie, développée par le professeur Berend Snijder, pour tester l'efficacité de différents traitements sur les cellules cancéreuses d'un patient ou d'une patiente.

Cette méthode de pointe permet de tester simultanément plusieurs centaines de combinaisons de traitements différents à l'extérieur du corps. En analysant les réactions des cellules à chaque traitement, la méthode la plus prometteuse pour chaque patiente ou patient peut déterminer la méthode.

Pour ce faire, les cellules des biopsies sont placées dans des plaques spéciales comportant 384 petits puits, chacun contenant une combinaison différente de substances thérapeutiques potentielles. Après 24 heures, les cellules sont colorées à l'aide de différents anticorps et leurs réactions sont évaluées à l'aide d'images générées par microscopie automatisée. Un algorithme d'apprentissage profond est ensuite utilisé pour identifier et classer les types de cellules. Le processus est largement automatisé, ce qui permet une analyse efficace et précise des résultats.

138 biopsies testées individuellement

Les scientifiques ont utilisé la pharmacoscopie pour examiner de près 138 biopsies de moelle osseuse provenant de 89 patients et patientes atteintes de myélome multiple à différents stades, y compris des patientes et patients nouvellement diagnostiqués et non traités, ainsi que des patients et patientes ayant subi plusieurs séries de traitements.

L'objectif était d'observer le comportement des cellules cancéreuses en réponse à divers médicaments et combinaisons de médicaments approuvés dans chaque biopsie. Sur la base de l'apparence des cellules, les scientifiques ont pu déterminer la meilleure option de traitement pour chaque patient et patiente. 

Bien que le laboratoire de Berend Snijder ait déjà utilisé la pharmacoscopie dans des études similaires sur d'autres types de cancer du sang, tels que les lymphomes et les leucémies, la plate-forme a dû être adaptée à cette étude sur le myélome.

L'espoir de traitements plus efficaces

Les travaux novateurs réalisés par les chercheurs et chercheuses de l'ETH Zurich et de l'Hôpital universitaire de Zurich permettent d'espérer des traitements plus efficaces pour le myélome multiple. En utilisant la pharmacoscopie pour tester des centaines de traitements, les chercheuses et chercheurs ont pu identifier de nouvelles options thérapeutiques plus efficaces pour chaque patient et patient

Cette nouvelle approche de médecine personnalisée est transférable à la clinique et peut donc aider les médecins à trouver la meilleure option pour leurs patients à un stade précoce. «Toutefois, nous devrons d'abord valider la méthode dans le cadre d'essais cliniques», précise Berend Snijder.

Le laboratoire de Berend Snijder souhaite à présent poursuivre le développement de la plate-forme afin d'étendre son utilisation aux tumeurs solides. Contrairement aux cancers du sang, les tumeurs solides doivent d'abord être dissociées jusqu'à un certain point avant de pouvoir être testées dans le format de la plaque à 384 puits. Le laboratoire est en train d'adapter la plate-forme de dépistage aux tumeurs cérébrales, entre autres.

Référence

Kropivsek, K., Kachel, P., Goetze, S. et al. Ex vivo drug response heterogeneity reveals personalized therapeutic strategies for patients with multiple myeloma. Nat Cancer (2023). doi: 10.1038/s43018-023-00544-9