Une nouvelle approche spatiale 3D révèle une vue interactive du glioblastome et des cibles thérapeutiques
Une équipe multidisciplinaire de chercheurs a développé une approche spatiale 3D interactive unique en son genre qui révèle de nouvelles cibles thérapeutiques et fournit aux utilisateurs une vue tridimensionnelle complète des tumeurs du glioblastome, détaillée dans une étude récente publiée dans Cellule.
L’approche fournit une analyse de la tumeur entière sur le glioblastome, la tumeur cérébrale primaire la plus mortelle chez l’adulte, et met en évidence des caractéristiques à l’échelle de la tumeur qui pourraient éclairer le développement de nouvelles stratégies de médecine de précision.
« Il s’agit de la première étude de ce type sur les tumeurs cérébrales ou sur toute tumeur solide où l’on peut étudier les mutations génétiques sur l’ensemble de la tumeur plutôt que de se concentrer sur une seule partie de la tumeur », a déclaré Feng Yue, Ph.D., du Duane et professeur Susan Burnham de médecine moléculaire et co-auteur principal de l’étude.
Le glioblastome est une tumeur cérébrale agressive et résistante au traitement, de mauvais pronostic. La durée moyenne de survie des patients après le diagnostic est estimée à 15 mois et le taux moyen de survie à cinq ans est inférieur à 7 %.
Les mauvais résultats du traitement ont été partiellement attribués à l’hétérogénéité et à l’évolution intratumorales, qui aident la tumeur à résister aux traitements.
Cependant, définir ces diverses caractéristiques dans l’ensemble de la tumeur du glioblastome, ainsi que dans tous les autres types de tumeurs solides, reste un défi car la recherche s’est historiquement appuyée sur des biopsies de tissus uniques qui ne peuvent caractériser qu’une seule zone de la tumeur à la fois.
« Traditionnellement, pour trouver des mutations génétiques dans les tumeurs, les gens prélèvent simplement un morceau de la tumeur et effectuent le séquençage de la cible ou du génome entier. Mais comme il peut y avoir différentes mutations dans différentes parties de la tumeur, de telles approches peuvent manquer les mutations clés potentielles, c’est pourquoi nous voulons vraiment étudier les mutations au niveau de la tumeur entière », a déclaré Yue, professeur de biochimie et de génétique moléculaire, de pathologie et directeur du Center for Advanced Molecular Analysis.
En réponse, une équipe multidisciplinaire de chercheurs, dont Yue, a développé une nouvelle plate-forme de neuro-navigation tridimensionnelle qui peut aider à identifier simultanément les caractéristiques intratumorales et les modèles spatiaux dans plusieurs régions de la tumeur du glioblastome d’un patient.
Les enquêteurs ont ensuite utilisé leur plateforme avec des échantillons de tissus tumoraux provenant de 10 patients atteints de glioblastome nouvellement diagnostiqué et non traité et ont produit plus de 100 échantillons cartographiés spatialement mettant en évidence la diversité tumorale.
Les coordonnées de ces échantillons ont ensuite été intégrées aux analyses IRM du cerveau du patient pour créer une carte interactive tridimensionnelle à 360 degrés de la tumeur entière du patient.
Ensuite, Yue et ses collaborateurs ont interrogé ces échantillons avec diverses approches génomiques, épigénomiques et unicellulaires pour révéler l’hétérogénéité microenvironnementale et les modèles spatiaux des tumeurs, permettant aux enquêteurs d’identifier les origines les plus précoces et l’évolution clonale des tumeurs.
De plus, dans leur système 3D, les utilisateurs peuvent sélectionner les caractéristiques de la tumeur à mettre en évidence, y compris les mutations génomiques, épigénomiques et microenvironnementales, ce qui peut aider les scientifiques à mieux comprendre les voies moléculaires évolutives que la tumeur a pu utiliser pour devenir résistante au traitement, selon Yue. .
« L’idée est que si nous trouvons une mutation présente à tous les endroits de la même tumeur, cette mutation est plus susceptible d’être la mutation motrice ou l’événement d’initiation du cancer. Mais si nous étudions seulement un endroit de la tumeur, nous avons probablement gagné « Je n’ai pas une vision aussi claire du processus d’initiation et d’évolution clonale », a déclaré Yue.
L’étude est la première à montrer l’évolution et l’hétérogénéité du glioblastome d’un point de vue tridimensionnel de la tumeur entière, et pourrait aider à identifier de nouvelles cibles thérapeutiques dans lesquelles les thérapies de précision actuelles n’auraient autrement pas réussi à traiter efficacement en raison de l’hétérogénéité de la tumeur, selon Yue.
« Grâce à ces types d’études, nous sommes en mesure d’identifier de nombreuses nouvelles fusions qui ont été manquées par d’autres plateformes. Certaines d’entre elles peuvent même être ciblées par des médicaments approuvés par la FDA », a déclaré Yue.
