Série de blogs d’été en collaboration avec le 3RCC Partie 5: Un modèle imprimé en 3D révolutionne la recherche sur le cancer

Bien qu’il soit l’une des principales causes de décès, le cancer reste difficile à traiter efficacement. Cela s’explique notamment par le fait que les modèles de recherche actuels, comme les cultures de cellules 2D¹, les greffes de tumeurs sur des souris² ou les organoïdes³ cultivés en laboratoire, ne reproduisent pas précisément l’environnement des tumeurs, qui peut influencer la façon dont celles-ci réagissent aux médicaments.

Les modèles 3D de tumeurs, des structures créées en laboratoire qui imitent l’environnement tridimensionnel des tumeurs, montrent plus précisément comment les cellules tumorales interagissent avec leur environnement. Il s’agit d’un facteur important, car de nombreux médicaments contre le cancer ciblent justement ces interactions. Cependant, il manque encore des caractéristiques essentielles à ces modèles 3D, comme des cellules de soutien et des vaisseaux sanguins, indispensables pour la croissance de la tumeur et l’efficacité des tests de médicaments.

Lena Neufeld et son laboratoire de l’Université de Tel-Aviv en Israël ont utilisé une bio-imprimante pour créer un modèle de tumeur en 3D, une structure développée en laboratoire qui imite cet environnement tridimensionnel complexe des tumeurs. Ils ont généré un modèle de tumeur en 3D avec une bioarchitecture très similaire aux tumeurs naturelles.

Ce modèle a pu imiter l’architecture complexe du cancer et sa croissance, et constitue ainsi une alternative préférable aux modèles animaux. Il peut servir de plate-forme de test pour de nouveaux traitements, en assurant davantage de précision que les cultures 2D. La preuve solide de l’insuffisance des cultures 2D pour modéliser le cancer in vivo illustre la nécessité d’élargir davantage ce domaine de recherche et de l’appliquer à d’autres secteurs. Étant donné que le criblage des médicaments dans la recherche préclinique sur le cancer repose principalement sur les animaux, cette étude fournit de solides arguments en faveur d’un passage à des systèmes bio-imprimés en 3D dans la recherche de médicaments contre cette maladie.

Auteurs: Christopher Cederroth, Jessica Lampe & Robbie I’Anson Price, Swiss 3R Competence Centre

Référence: Neufeld L. et al., (2021) Microengineered perfusable 3D-bioprinted glioblastoma model for in vivo mimicry of tumor microenvironment. Science Advances. 7(34):eabi9119. https://doi.org/10.1126/sciadv.abi9119

¹ Une culture cellulaire 2D est une technique de laboratoire utilisée pour développer et préserver des cellules dans un environnement plat et bidimensionnel.

² Une greffe de tumeur, également appelée xénogreffe dérivée de patient (PDX), est un modèle pour l’étude du cancer chez l’humain. Cette technique consiste à greffer les tissus tumoraux d’un patient cancéreux à des souris immunodéficientes. Le système immunitaire de ces souris étant affaibli, elles ne rejettent pas les tissus humains, ce qui permet à la tumeur de se développer et d’être étudiée dans un organisme vivant.

³ Les organoïdes cultivés en laboratoire sont des répliques tridimensionnelles d’organes, miniaturisées et simplifiées.