Les CTC offrent des informations essentielles sur les caractéristiques biologiques des tumeurs. En analysant leurs profils génétiques, transcriptomiques ou protéomiques, il est possible d’identifier des mutations spécifiques, des biomarqueurs de résistance thérapeutique ou des cibles pour des traitements personnalisés. Par exemple, dans les cancers porteurs de mutations EGFR ou HER2, l’analyse des CTC peut guider la sélection de thérapies ciblées, améliorant ainsi l’efficacité des traitements tout en réduisant les effets secondaires inutiles. De plus, les CTC permettent de surveiller l’apparition de mécanismes de résistance au cours du traitement, facilitant une adaptation rapide des stratégies thérapeutiques.
Un autre avantage clinique majeur des CTC réside dans leur rôle dans la détection précoce des métastases. Considérées comme des précurseurs des métastases, leur présence ou leur augmentation dans la circulation sanguine est souvent corrélée à un risque accru de dissémination tumorale. Le suivi dynamique des CTC permet non seulement d’anticiper les récidives, mais aussi d’évaluer l’efficacité des traitements adjuvants, tels que la chimiothérapie ou l’immunothérapie. Cette capacité prédictive fait des CTC un outil prometteur pour améliorer la survie globale des patients, en adaptant les soins à l’évolution de leur maladie.
Enfin, les CTC présentent un intérêt majeur dans la recherche translationnelle et le développement de nouvelles thérapies. Ces cellules peuvent être isolées et cultivées en laboratoire pour étudier les mécanismes moléculaires de la progression tumorale ou tester l’efficacité de nouveaux médicaments. Cela ouvre la voie à des approches personnalisées, où chaque patient bénéficie de traitements basés sur les caractéristiques uniques de ses propres cellules tumorales. À mesure que les technologies de détection et d’analyse des CTC progressent, leur utilisation clinique devrait s’élargir, renforçant leur rôle dans la prise en charge des cancers et le suivi des patients.
Travaux actuels de notre équipe
Notre équipe travaille actuellement à identifier et caractériser les mécanismes de toxicité et de résistance des nouvelles thérapies anticancéreuses. Nous avons développé des outils pour isoler les cellules tumorales circulantes (CTC) et extraire des cellules tumorales vivantes à partir de biopsies de patients atteints de cancers solides, notamment grâce à :
L’évaluation de différentes plateformes commerciales, telles que le Genesis de Bio-Rad et le ClearCell FX1 de Biolidics (Piecyk, manuscrit 2024).
La mise en place de cultures en 3D et de modèles in ovo pour les cellules tumorales enrichies (Rousset et al., 2022 ; manuscrit en cours sur les cellules tumorales isolées de biopsies de cancers gastro-intestinaux).
La caractérisation de la réponse à l’osimertinib et à d’autres médicaments dans ces modèles 3D in vitro et in ovo (Barthélémy et al. FEBS Open Bio. 2025 Jan 30. doi: 10.1002/2211-5463.13970. Epub ahead of print. PMID: 39887892).
Ces efforts visent à améliorer notre compréhension des mécanismes de réponse des cellules tumorales aux traitements, en particulier dans les cancers de la sphère digestive, le cancer du poumon non à petites cellules (CPNPC) et les cancers de la prostate résistants (CPRC). Cela permettra d’individualiser les traitements en tenant compte de l’hétérogénéité tumorale et des voies de réponse complexes, afin d’offrir des soins mieux adaptés aux patients.
Focus sur le cancer du poumon non à petites cellules (CPNPC) et les cancers digestifs
Nous nous concentrons particulièrement sur le CPNPC et les cancers de la sphère digestive, des maladies agressives associées à un faible taux de survie à cinq ans, malgré les progrès des thérapies ciblées, de l’immunothérapie et de la chimiothérapie. Dans les cas métastatiques, la majorité des patients ne répondent pas aux traitements disponibles, d’où l’importance de décrypter les mécanismes de réponse et de non-réponse, influencés à la fois par les caractéristiques des cellules tumorales et le microenvironnement tumoral. Les modèles in vivo, tels que les xénogreffes dérivées de cellules (CDX) obtenues à partir de CTC issues de biopsies liquides, représentent des outils puissants pour valider les traitements ou tester de nouvelles thérapies. Les CTC, en tant que population cellulaire hétérogène et vivante, jouent un rôle clé dans la dissémination tumorale et les métastases, tout en fournissant des informations précieuses sur la réponse au traitement à partir d’un simple échantillon sanguin.
Défis techniques et perspectives
Bien que l’échantillonnage sanguin soit une méthode simple et peu invasive, l’isolement des CTC reste un défi en raison de leur rareté. Les systèmes commerciaux actuels peinent à atteindre un niveau de récupération et de pureté suffisants, et la recherche s’intensifie pour relever ce défi. Par ailleurs, l’amplification des CTC en laboratoire est encore limitée dans la littérature, nécessitant de nouvelles approches. La greffe in ovo sur embryons de poulet émerge comme une solution prometteuse, offrant un environnement riche en nutriments pour des greffes rapides et physiologiquement adaptées.