Impact de la « cellule d’origine » sur le phénotype de la tumeur

Au cours des dix dernières années, les progrès des technologies de séquençage et de la biologie computationnelle ont conduit à une nouvelle ère de médecine de précision en oncologie. Les tests génomiques permettent d’adapter la prise en charge clinique à chaque patient cancéreux en fonction des altérations génomiques des cellules cancéreuses. L’état actuel de l’oncologie de « précision » repose sur l’administration de médicaments ciblés capables de contrôler les voies mutées. Malgré les grands espoirs que suscite cette approche, seule une fraction des cancers répond aux interventions « ciblées ». Le succès décevant de la médecine génomique dans le domaine du cancer est dû à une relative inefficacité à détecter des altérations exploitables ainsi qu’à un manque de compréhension fonctionnelle de la dépendance des voies moléculaires d’une masse tumorale donnée. Il est donc crucial de définir le schéma cellulaire et moléculaire de causalité conduisant à la progression tumorale et à la résistance thérapeutique. Dans ce projet, nous cherchons à comprendre comment l’initiation du cancer du sein peut conduire à différents sous-types de tumeurs mammaires avec une réponse spécifique aux thérapies. Plus précisément, nous voulons examiner comment la cellule de l’épithélium mammaire soumise à la première agression oncogénique – la « cellule d’origine » – peut avoir un impact sur la tumeur résultante en termes de paysage moléculaire et de réponse au traitement. Dans ce but, nous voulons mettre en place un modèle expérimental dans lequel nous pouvons suivre l’effet d’un oncogène sélectionné dans différentes cellules à l’origine de la hiérarchie de différenciation de l’épithélium mammaire et ensuite étudier la tumeur résultante.

Ce projet nous permettra de mieux comprendre comment une agression oncogénique donnée dans des cellules différentes de l’épithélium mammaire (les cellules d’origines) donne naissance à des tumeurs dont les caractéristiques phénotypiques et l’agressivité varient. Ceci permettra par la suite de mieux comprendre les mécanismes de l’initiation tumorale et de prédire l’évolution d’une tumeur et sa réponse aux traitements.

L’ensemble des animaux subira deux procédures chirurgicales (sous anesthésie+analgésie) : l’humanisation de la paire de glandes mammaires numéro 4 qui durera environ 20 minutes et l’implantation des cellules tumorales dans la glande mammaire humanisée qui durera approximativement 15 minutes. L’induction in vivo sera réalisée par l’injection ip de doxycycline qui durera quelques secondes pour chaque souris.

Les animaux seront transplantés avec des cellules tumorales et développeront donc une pathologie potentiellement grave. Les gestes chirurgicaux et l’anesthésie associée ainsi que l’injection de doxycycline constitueront une nuisance sur les animaux. Les manipulations et les pesées peuvent être source d’angoisse.

A l’issue de la procédure, les souris seront mis à mort et les tumeurs seront prélevées, dissociées afin d’analyser l’immunophénotype et les caractéristiques moléculaires des cellules tumorales.

Le projet nécessite l’utilisation d’une espèce de la classe des mammifères proche de l’Homme pour sa physiologie. L’accessibilité à des lignées murines immunodéficientes constitue un avantage déterminant pour le développement de notre approche, permettant la transplantation de cellules d’un individu d’une espèce donnée (humaine) chez un individu hôte d’une espèce différente (souris). Des souris pré-pubères de 3 à 4 semaines seront incluses dans les procédures expérimentales, avant le développement du tissu épithélial mammaire. En effet, le développement de la glande mammaire est un processus postnatal. A la naissance, chez la souris, le rudiment mammaire comprend un canal primaire bien formé et quelques ramifications secondaires. La glande mammaire reste quiescente jusqu’au début de la puberté (4 semaines), puis les canaux mammaires s’allongent et se ramifient intensivement, envahissant progressivement tout le stroma adipeux qui entoure la glande. Il est donc nécessaire de faire la résection de la glande mammaire et l’injection de fibroblastes humains avant la formation des canaux mammaires afin d’« humaniser » la glande mammaire murine. Deux à quatre semaines après l’« humanisation » des glandes mammaires, les souris pourront alors être greffées avec des cellules épithéliales mammaires humaines transformées par des oncogènes classiques des cancers du sein chez la femme.