Criblage fonctionnel de carcinomes mammaires dérivés de patients en microfluidique de gouttes : étude ex vivo de la résistance aux médicaments et à l’immunité pour le traitement personnalisé du cancer

L'approche fonctionnelle de la médecine personnalisée du cancer reste aujourd'hui limitée dans sa mise en œuvre clinique, en raison du manque de modèles expérimentaux à la fois pertinents biologiquement et compatibles avec les contraintes de temps et de quantité de matériel biologiques issus des biopsies.Pour surmonter ces obstacles, la start-up Okomera a développé une technologie microfluidique permettant des tests cellulaires 3D miniaturisés. En s'appuyant sur cette technologie, nous avons mis au point un modèle de tumeur-sur-puce à partir de résections chirurgicales. Ce modèle permet de générer, à partir de chaque échantillon de patient, des centaines de tumoroïdes récapitulant l'hétérogénéité cellulaire inter- et intra-tumorale.Grâce à l'injection d'une librairie de traitements, nous avons pu évaluer la réponse fonctionnelle de tumoroïdes dérivés de 10 tumeurs primitives de type Luminal B à différentes concentrations de plusieurs agents thérapeutiques afin d'évaluer leur sensibilité et leur résistance aux traitements. L'analyse statistique des données a permis de corréler les profils de réponse observés en puce avec des paramètres clinico-pathologiques, confirmant la pertinence clinique du modèle et la diversité des réponses thérapeutiques.D'autre part, pour explorer la réponse immunitaire à des traitements d'immunothérapie, nous avons enrichi le modèle en intégrant des hydrogels biomimétiques de la matrice extracellulaire, permettant d'évaluer la migration et l'interaction des cellules immunitaires avec les structures tumorales. Nous avons ainsi démontré la faisabilité d'un test ex vivo combinant tumoroïdes dérivés de patients et TILs CD8+, préalablement traités par un inhibiteur de checkpoint immunitaire, ouvrant la voie à l'évaluation fonctionnelle des immunothérapies dans des contextes cliniques personnalisés.Dans l'ensemble, ce travail pose les bases du développement d'une plateforme préclinique capable d'évaluer rapidement la réponse fonctionnelle tumorale à partir de faibles quantités de matériel biologique. Cette approche ouvre la voie à une intégration clinique de ces tests, en soutien à la prise de décision thérapeutique personnalisée.