Tumeurs micro-disséquées sur puce microfluidique

Le cancer est une maladie complexe et très difficile à éliminer, en grande partie en raison des nombreux types différents de cancers et du caractère unique de chaque individu, faisant en sorte que les patients répondent différemment à la gamme grandissante de traitements disponibles. D'associer à chaque patient le meilleur traitement possible constitue l'un des grands défis de la médecine personnalisée d'aujourd'hui. Cela permettra d'éviter les effets secondaires et les coûts liés à des traitements inefficaces. En même temps, les chances de succès seront plus élevées puisqu'en appliquant le traitement optimal plus tôt, le cancer aura moins le temps de développer les mécanismes de résistance qui le rendent de plus en plus difficile à traiter. Cependant, les modèles actuels de culture de cellules cancéreuses ne permettent pas de recréer parfaitement toutes les caractéristiques des patients qui seront ultimement traités par les chimiothérapies testées. Les modèles animaux ne répliquent pas bien le système immunitaire humain, ni la complexité et l'instabilité génétique des cancers humains alors que la plupart des modèles de culture in vitro négligent en plus le caractère tridimensionnel (3D) du tissu. Les sphéroïdes – des amas cellulaires tridimensionnels synthétisés en laboratoire – sont un modèle de tissu simple et prometteur, mais ceux formés à partir de lignées cellulaires établies ne reproduisent pas bien la complexité et les particularités des cancers de patients. L'objectif de ce projet est de proposer une procédure permettant d'effectuer des tests de réponses aux chimiothérapies directement sur le tissu tumoral de patients, extrait par biopsie ou par chirurgie. En préservant l'architecture 3D et la composition cellulaire du tissu primaire, cette technique a le potentiel de mieux prédire la réponse du patient comparativement aux autres méthodes de culture des cellules. L'approche retenue consiste à miniaturiser les échantillons ainsi que le dispositif dans lequel ils sont gardés en culture, ce qui lui confère des avantages importants relatifs au contexte clinique dans lequel le projet s'inscrit. Premièrement, en coupant petit, il est possible d'obtenir plusieurs échantillons à partir d'une quantité minime de tissu, lesquels pourront ensuite être exposés à différentes options de traitements. Deuxièmement, en employant un système microfluidique comme dispositif d'incubation, le volume est grandement réduit, minimisant par le fait même les coûts en réactifs (par exemple, les chimiothérapies ou les marqueurs fluorescents). Enfin, la petite taille des systèmes réduit les temps de diffusion, ce qui facilite le transport d'oxygène, de nutriments et d'autres molécules jusqu'au centre du tissu.