Comment pouvons-nous rendre le traitement des patientes atteintes d’un cancer du sein plus efficace et plus sûr ? Ou pourquoi un médicament fonctionne pour certaines tumeurs du sein mais pas pour d’autres ? C’est l’une des questions qui interpellent les scientifiques qui étudient la maladie. Un autre défi majeur consiste à savoir comment les cellules cancéreuses quittent la tumeur d’origine et se propagent dans tout le corps. Ces questions sont étudiées par des chercheurs du CNPEM (Centre National de Recherche en Énergie et Matériaux), à Campinas (SP), qui font avancer les études pour approfondir les connaissances sur la maladie et découvrir de nouvelles stratégies de traitement.
«Nos recherches au CNPEM cherchent à comprendre pourquoi les tumeurs du sein répondent différemment aux traitements et comment certaines cellules parviennent à se propager à d'autres organes», explique la chercheuse Sandra Dias.
L’un des axes de recherche cherche à comprendre comment les cellules cancéreuses du sein parviennent à atteindre le cerveau. Pour y parvenir, les chercheurs réalisent des expériences en laboratoire avec un modèle capable de reproduire certaines caractéristiques de la barrière naturelle qui protège l’organe. L’objectif est de comprendre le processus de métastase et d’identifier les facteurs qui permettent aux cellules cancéreuses de vaincre cette protection.
Un autre axe de recherche vise à comprendre pourquoi des patients présentant des tumeurs apparemment similaires peuvent réagir différemment aux mêmes médicaments. Pour étudier cette question, les chercheurs créent une collection de petits modèles tridimensionnels de tumeurs, cultivés à partir d’échantillons de patients brésiliens. Appelées organoïdes, ces structures reproduisent certaines caractéristiques des tumeurs originales et permettent d’étudier comment elles réagissent à différents traitements.
Financé par le ministère de la Santé, le projet bénéficie de la participation d'hôpitaux partenaires, tels que le CAISM/Unicamp, l'Institut du cancer de l'État de São Paulo (ICESP) et le Centre de cancérologie ACCamargo. À l’avenir, les résultats pourraient contribuer au développement de traitements plus personnalisés. Cette application dépend cependant encore de la validation de la technologie à cet effet.
Les scientifiques étudient également les cellules cancéreuses qui se détachent de la tumeur et circulent dans le sang. Certains parviennent à survivre et à atteindre d’autres organes, contribuant ainsi à la propagation de la maladie. L'une des stratégies étudiées utilise des particules extrêmement petites, développées pour rapprocher ces structures des cellules de défense de l'organisme, capables de les détruire. Il existe également des études visant à comprendre comment le cancer utilise les nutriments pour se maintenir et se développer, dans le but d'identifier des moyens d'interrompre ce processus.
Les chercheurs ont également étudié les effets de minuscules particules de cuivre sur différents types de cellules cancéreuses du sein. Bien que le cuivre soit important pour le fonctionnement de l’organisme, il peut être toxique à certaines concentrations. Lors des tests de laboratoire, les cellules de l’un des trois types de tumeurs étudiées ont été plus affectées par les particules que celles des deux autres. Le résultat pourrait aider à comprendre pourquoi différentes tumeurs réagissent de différentes manières. La recherche, à laquelle ont participé des étudiants de l'Ilum Escola de Ciência, doit encore passer par une nouvelle étape de tests pour que les résultats soient confirmés.
Sur un autre front, le CNPEM développe également des dispositifs utilisant la microfluidique, les capteurs et l'intelligence artificielle pour tester rapidement et à moindre coût l'effet des médicaments de chimiothérapie sur les cellules de patientes atteintes d'un cancer du sein. L'objectif de cette méthode in vitro est d'accompagner la décision clinique de manière personnalisée en accélérant la définition du traitement le plus efficace et le plus sûr pour le patient. Financé par la Fondation de soutien à la recherche de l'État de São Paulo (FAPESP), le projet bénéficie de la participation de l'ICESP.
Le dispositif repose sur une petite puce qui regroupe 216 capteurs électrochimiques couplés à des canaux microfluidiques, qui permettent l'ajout de liquides en petites quantités. Les cellules des patients sont en principe cultivées sur les capteurs. Grâce au machine learning, ces mêmes capteurs surveillent la mort des cellules après leur interaction avec un médicament donné. Après les tests de fabrication et de caractérisation des dispositifs, des expérimentations sont en cours avec des cellules extraites de patients.
« À l'avenir, après sa validation appropriée, l'appareil représentera un allié important de l'oncologie de précision pour le traitement du cancer du sein, le type de tumeur maligne le plus répandu chez les femmes au Brésil et dans le monde. Nous pensons que notre appareil contribuera à augmenter la survie des patientes grâce à la sélection, en laboratoire, de médicaments chimiothérapeutiques qui généreront une plus grande efficacité thérapeutique et une moindre incidence d'effets secondaires », souligne le chercheur Renato Sousa Lima.
Les études du CNPEM rassemblent des connaissances issues de différents domaines scientifiques et utilisent des technologies avancées pour étudier des questions importantes sur le cancer du sein. Bien que la recherche en soit à différents stades de développement, ses résultats pourraient contribuer à une meilleure compréhension de la maladie, à l’identification des caractéristiques liées à la résistance aux médicaments et à l’orientation des futures stratégies de traitement. Les approches étudiées sont encore expérimentales et ne sont pas encore disponibles pour une application clinique.
