Conception et validation d’un modèle 3D de tumeur avec immunothérapie

Résumé

L’utilisation de modèles 3D in vitro reproduisant les tissus et pathologies est en croissante augmentation dans le cadre de l'élaboration de traitements médicaux, car ils peuvent reproduire plus fidèlement les principales caractéristiques, physiques et métaboliques retrouvés in vivo, et permettent de réduire les expérimentations animales et les coûts d’optimisation. L’objectif de cette maitrise consistait à concevoir un modèle 3D de tumeur afin d’évaluer et optimiser un hydrogel injectable développé pour l’immunothérapie anticancéreuse par transfert adoptif de lymphocytes T infiltrants (TIL ACT). Un cahier des charges sommaire, constitué d’une liste d’attributs et de contraintes a d’abord été établi. Pour former le modèle 3D, deux gels sont placés concentriquement dans un pétri à fond de verre. Le premier, au centre, est composé de matrigel et collagène I où sont déposés les cellules cancéreuses (MC38OVA ou MC38) ou des sphéroïdes (MC38OVA). Autour est déposé l’hydrogel contenant des lymphocytes T reconnaissant spécifiquement le peptide OVA (OT-I). Le modèle permet de mesurer la survie des lymphocytes encapsulés et leur vitesse de migration par microscopie confocale. De plus, la viabilité cellulaire, l’activation des lymphocytes et le niveau d’apoptose des cellules cancéreuses sont évalués par cytométrie en flux. Un modèle plus classique basé sur l’utilisation de transwell (migration des OT-I suivie par microscopie à fluorescence) a également été réalisé afin de comparer les données obtenues dans le modèle 3D. Différentes compositions (chitosane seul, avec de la gélatine ou du collagène de type I) et formats d’hydrogels (macrogel ou microgel (microspheres)) ont été comparés. Les résultats confirment que les OT-I encapsulés dans le chitosane et chitosane-gélatine (macrogel) sont capables de sortir de l’hydrogel et d’induire la mort des MC38OVA. La vitesse moyenne des OT-I dans l’hydrogel diffère entre les formulations, la condition chitosanegélatine étant significativement plus rapide que la condition chitosane (macrogel). Après trois jours, il n’y a presque plus d’OT-I dans les hydrogels du modèle transwell alors que l’on en retrouve encore dans le modèle 3D. L’utilisation du modèle 3D par rapport au modèle transwell permet de suivre le comportement des lymphocytes dans l’hydrogel et d’observer les interactions entre les OT-I et les cellules cancéreuses dans le temps. Cette approche permettra de tester les différentes formulations d'hydrogel, et identifier les conditions les mieux adaptées pour l'immunothérapie locale du cancer, afin d’optimiser le traitement et ultimement, le rendre disponible pour les patients. Cependant, certains aspects expérimentaux restent à optimiser pour améliorer la fiabilité du modèle 3D.

Date	26 avr. 2022
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Sophie Lerouge (Directeur(-trice))