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iPSC et modélisation des cancers - Coggle Diagram
iPSC et modélisation des cancers
Article
Perspectives : iPSC pour screener de nouveaux candidats thérapeutiques et tester greffe de tissu. Permettrait d'avoir modèle de cellules illimitées pour dév et progression cancer → screener à haut débit les mol
Modélisation du cancer du colon pour tester mol avec interet thérapeutique
CS dans cancer
CSC communes avec CS qui s'autorenouv et forte prolif
CS tissu normal peuvent être reprog et se différencier, tout comme CS de tumeurs
On peut générer cell pluri induite à partir de cell cancéreuses tout comme on peut générer cell cancéreuses à partir de cell normale pour reprog et caractériser cell tumorales avec mut° →
reprogrammation oncogénique
Plusieurs iPSC générées à partir de cell cancéreuses
Modèle cell cancer pluri à partir de cell cancéreuses (reprog) OU à partir de cell normale → iPSC → cell cancéreuses induites (reprog oncogénique) ↔ CRISPR-Cas9
Modélisation patho
Lignée cellulaire en monocouche dérivée de tumeurs humaines : coût faible et illimitée MAIS altération proprio des cell possibles et modif exp° des gènes (ex HeLa pour col utérin)
Culture primaire en monocouche dérivée de tumeurs humaines : meilleure appréhension de l'hétérogénéité entre patient car spé. Etude fréq des mut° entre diff patients MAIS expansion limitée et difficultés d'optention
Culture ex vivo de tumeur
Eval° efficacité drogues et thérapies sur un type de tumeur. Identifier mol spé de la tumeur
Modèle PDX = xénogreffe dérivée des patients : tumeur ré intro chez souris pour test drogues sur survie et progression volume
Cancer on chip
: microculture 3D pour screening haut débit des mol pour identifier celles d'interet (organotypic tissu slice)
Organoïdes tumoraux : récapitule env tumoral et interaction entre diff types cellulaires → grande qté de structure du tissu tumoral et cancer on chip possible. Génération possible avec iPSC
Différent modèle selon type de cancer et PDX pour valider efficacité mol
Avantages/Inconvénients
Les + faciles à entretenir : lignée cell, culture primaire MAIS effort pour dév organoïdes
Présentation morpho : 3D oui et 2D non
Expansion ex vivo viable : organotypique tissu slice moins viable
Contourner modèles animaux
Ne concerne pas méca tumoraux humains et souris, ne va pas déclencher certains cancers
Certaines corrélations pas toujours possible entre H et souris
Pas même contexte entre souris avec cellules tumorales induites et tumeur primaire chez souris → dév diff → lié au dév de TGFb (fct mauvais pronostic) présent seulement dans tum primaire → hypothèse
Nouvelles perspectives
iPSC venant de cellules de patients reprog → redif° en cell cancéreuses pour avoir sources illimitées de cell malades pour corriger mut°, évaluer mol thérapeutiques ainsi que leur toxicité ↔ info génétique du patient pour patho OU ipSC issues de cell normales
Cell cancereuses issues de ipSCS : immortelles, stockage long terme, porte info génétique, modif génome avec CRISP-Cas9
Certaines barrières de reprog de cell cancéreuses : mut° spé qui bloque reprog, remodelage génétique, accumulation dmg ADN → verrous technologiques
Modélisation
A partir de CS adulte de tissu ou CSE ou iPSC
Mini tissu qui récapitule ce qui se passe in vivo
CS → iPSC → cell cancéreuses → organoïdes
Tissu normal ou tumoral (biopsie) → culture 3D → organoïdes
→ screening drogues et biobanques d'organoïdes
Difficultés d'orienter/de stabilité phénotypiquement à partir d'iPSC plutôt que de CS adulte (protocole + robuste)
Ex modélisation cancer pancréas
CSE → organoïdes
1) Induction à partir de CSE humaines cultivées dans milieu 2) 2e milieu avec POMM → alternance culture d'induction 3) microscopie à 16j (immunomiscroscopie à fluoresence)
Micromarqueurs spé du tissu pancréatique : coll IV, ZO1 (jonctions serrées, cadherine), KI67 (marqueur viabilité et prolif)
Caract° des organoïdes : NKX6 et PTF1A spé du pancrés
Etat de dev des organoïdes : progéniteur OU cell différenciées → organoides constitués vant tout de progéniteur pancréatique donc dév à améliorer
Introduction d'une 3e phase de culture pour différencier progéniteur (autre milieu) → marquage CPA1 et CA2 (qPCR fluo) → caract proches du pancréas foetal → acquisiton niv de dif° + important
Utilisation de ces organoïdes pour generer adénocarcinome pancréatique avec lentivirus K-RAS/TP53 → transform° organoïdes en cell cancéreuses avec caract cellulaire, moléculaire, morphologique similaires avec tum primaires → test de viabilité/senescence et autorenouv avec 73 mol duf (screening) et test phosphatase alcaline pour caract souche → seulement 1 mol diminue phosphatase et donc la form° de tumeur =
Withafeinre
→ inhibe prolif et proprio pluri, supprime également aldéhyde deshydrogenase (mauvais prono), Nanog ainsi que d'autres FT → atteint µenv
Analogue withaferine : 3 différents mais pas d'effets sur act alcaline et form° tumorosphère
Withaferine : pas de comblement de la blessure donc act proliférative nulle
Withaferine in vivo souris : augmente survie et diminue vol tum :check: augmente aussi senescence asso à exp° p21, lié à perte tumorigenicité
Article Glioblastome
Tumeur maligne primaire du SNC
Cell issues d'iPSC pour réaliser greffe orthotopique
Invalidation
Cell générées avec mut° de 4 gènes : PTEN/NF1 et TP53/PDGFR1
PTEN/NF1 : mut° observée dans sous tpe mésenchymateux
TP53/PDGFR1 : autre sous types dans 40% des GBM
Eval°
Augmentation nbr cell = hypercellularité asso à mitoses dans les tissus
Utilisation cell pluri du GBM pour former tumeur secondaire → injection dans cerveau souris pour évaluer évol° de la tumeur → remises en culture forme sphère → étude heterogénéité de tumeur et sphère → TP53 profil proneuronal et PTEN mésenchymateux ↔ profil dans tum et sphère → bon modèle pour heterogeneité de ce type de tum
Vérification carytype des cell de tumeures et sphères : nbreuses mol extra chromosomique → répendues dans nbrx cancers + anomalies chromosomiques numérique et structurelle
Conclu
Instabilité de ces cellules et évolution clonale des cellules
Robustesse modèle issu des iPSC avec mut° connue et bonne représentation hétérogénéité
Modèle semblable au GBM chez l'H
Amplif extra chromosomique
Modèles appelées "
avatars
" : plateforme de modèle pour évaluer évol° des cellules cancéreuses en présence de mol thérapeutique