Recherche hospitalo-universitaire

RHU Organomic : des organoïdes pour prédire la réponse aux traitements dans le cadre des cancers digestifs

Organomic est l’un des 4 projets innovants et de grande ampleur coordonnés par Gustave Roussy. Porté par Fanny Jaulin et son équipe, il a été sélectionné pour être financé dans le cadre du 5ème appel à projet de l’action Recherche hospitalo-universitaire en santé (RHU) au sein du programme Investissements d’avenir. Il se base sur la conception d’organoïdes ou avatars miniaturisés en 3D de la tumeur d’un patient afin de tester un ensemble de traitements existants. Cet outil clé de la médecine personnalisée constitue une nouvelle approche de recours pour des patients atteints de cancers digestifs au stade métastatique.

Issus de la technique des cellules-souches, les organoïdes sont une copie biologique en 3D de la tumeur d’un patient réalisée au laboratoire à partir d’un prélèvement effectué au bloc opératoire. Ces avatars sont capables de reproduire les spécificités (génétiques, histologiques, morphologiques…) de chaque tumeur.

L’équipe de Fanny Jaulin, porteuse du projet ORGANOMIC, inscrit au cœur de la stratégie 2030 de Gustave Roussy, souhaite tester sur ces organoïdes un panel de traitements existants pour une tumeur donnée. Grâce à cet outil innovant il sera désormais possible d’établir pour chaque patient un organigramme personnalisé capable de prédire la réponse à un traitement pour mieux l’orienter en fonction de celui qui aura été le plus efficace sur l’organoïde.

Le consortium du projet réunit l’expertise clinique et académique de la recherche autour de Gustave Roussy, l’Inserm, l’Institut Pasteur, CentraleSupélec, l’Université Paris Saclay, ainsi que deux biotechs, SEngine et Okomera, ainsi qu’un laboratoire pharmaceutique, Astrazeneca.      

Un traitement sur mesure pour les patients atteints d’un cancer colorectal métastatique

Responsables de 17 000 décès par an en France, les cancers colorectaux se situent au 3e  rang des pathologies cancéreuses les plus fréquentes tant chez les hommes que chez les femmes. Diagnostiqués à un stade localisé, ils sont facilement soignables par chirurgie. Mais s’ils se propagent et deviennent métastatiques, la chimiothérapie reste le traitement de référence, ces cancers n’ayant malheureusement pas bénéficié de deux avancées majeures en cancérologie que sont les thérapies ciblées et les immunothérapies.

Pour relever cette impasse thérapeutique, le projet déploie un dispositif de diagnostic prédictif des traitements, y compris des immunothérapies, pour détecter les traitements qui fonctionneront, les orienter au plus tôt et ainsi maximiser les chances de guérison. ORGANOMIC se décompose en 3 sous-programmes.

• Valider l’efficacité clinique d’un chimiogramme personnalisé à partir de l’organoïde de la tumeur du patient. L’objectif est de pouvoir standardiser et automatiser cet outil dès le diagnostic. L’essai prospectif et multicentrique ORGANOTREAT-01 est le tout premier en France à valider l’efficacité et la sécurité de ces chimiogrammes. Plus de 26 médicaments de chimiothérapie et thérapies ciblées seront testés, seuls ou en combinaison.
• De façon similaire, le dispositif IMMUNOGRAMME sera utilisé pour prédire la réponse aux inhibiteurs des points de contrôle immunitaire ou à une combinaison de chimiothérapie et d’immunothérapie sur un organoïde dérivé du patient contenant des cellules immunitaires, une première ! L’étude observationnelle ORGANO PREDICT étudiera la réaction de la tumeur organoïde des patients soumis à différentes immunothérapies dans le cancer du poumon afin de mettre au point un immunogramme personnalisé.
• La technologie diagnostique INVAGRAMME doit permettre d’aboutir à un test d’invasion tumoral dès le diagnostic pour les patients qui développent un cancer métastatique. L’idée, à travers ce dispositif, est de pouvoir prédire précocement le degré d’agressivité d’une tumeur et son potentiel invasif grâce à une technologie basée sur des procédés microfluidiques.   

Nouvelles technologies de pointe et médecine ultra-personnalisée

Pour développer à grande échelle les organoïdes en laboratoire au sein de Gustave Roussy, Fanny Jaulin et son équipe utilisent l’imagerie microscopique et combinent des expertises de pointe : biologie cellulaire, puces micro fluidiques, mathématiques appliquées et intelligence artificielle.

Les résultats de ces recherches aboutiront à une douzaine de produits commercialisés en tant que tests de diagnostic in vitro pour une pratique médicale augmentée, mais aussi comme outils de recherche et développement en oncologie. Ces tests fonctionnels de médecine personnalisée développés par ORGANOMIC sur la base d’organoïdes dérivés de patients ont également vocation à être élargis à d’autres types de cancers. Ils constituent un véritable changement de paradigme pour décrypter la complexité du cancer et traiter les patients.