Une équipe de l’Institut Pasteur a mis en place un dispositif microfluidique afin d’observer des cellules immunitaires individuelles et de modéliser leurs interactions avec des tumeurs.
Dans une publication parue dans Nature Communications, des chercheuses et des chercheurs de l’Institut Pasteur mettent en place une nouvelle façon de modéliser l’immunothérapie du cancer. Cette approche vise à modéliser l’immunothérapie du cancer in vitro, grâce un système innovant de microfluidique. Ils sont ainsi parvenus à suivre le comportement de cellules immunitaires individuelles pour décrire leurs interactions avec des modèles de tumeur.
Dans cette étude menée en partenariat avec l’Institut Polytechnique de Paris et l’INSERM, les scientifiques ont mis en place une culture tridimensionnelle des cellules cancéreuses, ce qui mime la structure de la tumeur mieux que les cultures traditionnelles. Ils ont ensuite introduit des cellules T cytotoxiques à proximité des cellules cancéreuses et ont suivi leur comportement par microscopie. Ainsi, ils ont pu analyser les interactions entre les deux populations cellulaires, et obtenir des mesures précises et uniques en leur genre des positions des cellules et du déroulement spatio-temporel de la réponse immunitaire.
Ces observations montrent d’abord que les cellules T s’accumulent autour des micro-tumeurs, avant de les attaquer qui peut parvenir à tuer les cellules tumorales. Les données sont ensuite comparées à des modèles mathématiques stochastiques, c’est-à-dire qui s’intéressent aux processus aléatoires. Cela a permis d’identifier des phénomènes de collaboration entre les cellules T nécessaires pour une attaque réussie, à la fois à grande et à courte distance.
Ce système microfluidique, réalisé avec le soutien de la plateforme Biomaterials and Microfluidics de l’Institut Pasteur, pourrait un jour être utilisé dans le cadre de diagnostics personnalisés, en y intégrant directement les cellules des patients, afin d’aider à prédire sa réponse immunitaire.
Cette étude entre dans le cadre de l’initiative Cancer du plan stratégique 2019-2023 de l’Institut Pasteur.
Source :
High resolution microfluidic assay and probabilistic modeling reveal cooperation between T cells in tumor killing, Nature Communications, 3 juin 2022
Gustave Ronteix1,2, Shreyansh Jain1,2, Christelle Angely1,2, Marine Cazaux3, Roxana Khazen3, Philippe Bousso3, Charles N. Baroud1,2
1 - Physical Microfluidics and Bioengineering, Institut Pasteur, 25–28 Rue du Dr. Roux, Paris, France.
2 - LadHyX, CNRS, École Polytechnique, Institut Polytechnique de Paris, 91120 Palaiseau, France.
3 - Dynamics of Immune Responses Unit, Equipe Labellisée Ligue Contre le Cancer, Institut Pasteur, Université de Paris, INSERM U1223, 75015 Paris, France.
