L’EPFL dévoile des côlons miniatures pour la recherche contre le cancer colorectal

Des chercheurs de l’EPFL ont mis au point des colons miniatures cultivés en laboratoire qui reproduisent fidèlement le développement des tumeurs colorectales.

La recherche sur le cancer s’appuie traditionnellement sur des modèles animaux et des cultures cellulaires qui ne parviennent pas à reproduire les comportements cellulaires complexes et les structures tissulaires des tumeurs humaines. Même les organoïdes avancés – de petites versions d’organes cultivés en laboratoire – n’ont pas reproduit de manière adéquate ces aspects cruciaux. Les colons miniatures développés par l’EPFL, cependant, offrent une approximation plus proche de la diversité cellulaire et des caractéristiques architecturales des tissus du côlon, à la fois dans des états sains et pathologiques.

La recherche, détaillée dans une récente publication dans Nature, a été menée par Luis Francisco Lorenzo Martín et Tania Hübscher sous la direction de Matthias Lütolf à l’EPFL, en collaboration avec Freddy Radtke et des partenaires de l’Institute of Human Biology de Roche. Ces colons miniatures recréent non seulement la structure physique du côlon, y compris l’architecture de la crypte et du lumen, mais ils reflètent également la variété cellulaire présente lors de l’apparition et de la progression du cancer colorectal.

Un aspect notable de ces colons miniatures est leur incorporation de l’optogénétique, une technique qui utilise la lumière pour contrôler des processus biologiques tels que l’expression des gènes. En utilisant un système sensible à la lumière bleue, les chercheurs peuvent induire des mutations oncogènes à des endroits ciblés des mini-colons. « En substance, nous avons utilisé la lumière pour déclencher la tumorigenèse en activant des mutations oncogènes pilotes de manière spatio-temporelle dans des organoïdes épithéliaux du côlon sains obtenus par bioingénierie », explique Matthias Lütolf, qui est également le directeur fondateur du nouvel Institut de biologie humaine de Roche.

Accélérer la découverte et le développement de traitements efficaces contre le cancer

Cette méthode permet l’activation précise des oncogènes et offre un moyen dynamique d’observer la formation et la progression des tumeurs en temps réel. L’environnement contrôlé des colons miniatures permet d’analyser en détail le développement des tumeurs et les réponses cellulaires aux mutations, ce qui permet de mieux comprendre les mécanismes moléculaires et cellulaires du cancer.

En outre, en manipulant les conditions génétiques et environnementales, l’équipe a pu simuler divers comportements tumoraux et identifier des facteurs critiques influençant la progression du cancer, tels que la protéine GPX2, qui est associée aux caractéristiques des cellules souches et à la croissance des tumeurs.

Cette avancée permet de mieux comprendre les mécanismes sous-jacents du cancer colorectal et de tester plus efficacement de nouvelles thérapies. La capacité des colons miniatures à imiter la dynamique réelle des tumeurs pourrait réduire la dépendance à l’égard des modèles animaux, ce qui pourrait accélérer la découverte et la mise au point de traitements efficaces contre le cancer.