Le groupe Heidelberg utilise une technique de microscopie pour cartographier les cellules cancéreuses

Une équipe dirigée par Artem Lomakin, boursier prédoctoral au Centre allemand de recherche sur le cancer à Heidelberg, a découvert que sa méthode peut combiner avec succès des protocoles et des algorithmes basés sur la microscopie à fluorescence multiplexée pour cartographier et caractériser phénotypiquement les sous-clones du cancer. Les cartes servent ensuite de base pour une caractérisation moléculaire et histologique plus poussée de chaque clone.

“Les avantages particuliers de la technologie sont qu’elle est capable d’interroger de très grandes sections de tissus à l’échelle de centimètres carrés, ce qui permet d’étudier des coupes transversales entières de tumeurs plus petites”, ont écrit les auteurs de l’étude. “Il est également relativement bon marché, contrairement à l’utilisation exclusive de méthodes basées sur le séquençage.”

Alors que le séquençage du génome des cancers peut révéler différents sous-clones dans la même tumeur, des recherches antérieures n’ont pas déterminé les schémas de croissance spatiale de tumeurs particulières – des informations qui pourraient aider les chercheurs à comprendre comment les cellules cancéreuses se propagent et se transforment en tumeurs.

Lomakin et ses collègues ont cherché à développer un moyen de créer des cartes quantitatives de la composition des sous-clones génétiques dans des sections de tumeurs entières. Ils ont appliqué une technologie appelée séquençage in situ spécifique à une base (BaSISS) qui utilise des centaines de milliers de sondes moléculaires fluorescentes pour examiner l’ADN et l’ARN cellulaires et pour scanner de gros morceaux de tissu par microscopie à fluorescence. Le processus cartographie génétiquement et physiquement l’ensemble unique de clones d’un cancer, montrant comment leur expression génétique change et comment ils interagissent avec le corps.

L’équipe a testé la technologie sur huit blocs de tissus de deux patientes ayant subi une mastectomie chirurgicale pour un cancer du sein multifocal. Il a constaté que les cartes de clones générées pour trois échantillons de carcinome canalaire in situ (CCIS) formaient des motifs “frappants” principalement verts et oranges localisés dans les zones de CCIS confirmé histologiquement. Les grappes immunitaires et les canaux normaux ou hyperplasiques apparaissaient blancs.

Pour les ganglions lymphatiques métastatiques, le modèle a détecté deux clones : P2-bleu et P2-orange. Ces clones ont formé des motifs particuliers, mais seul le bleu P2 a été détecté dans les tumeurs mammaires primaires. L’équipe a découvert que les cellules P2-bleues étaient situées dans des zones enrichies en lymphocytes T et B, tandis que les régions P2-orange étaient situées à l’intérieur des sinus des ganglions lymphatiques tapissés de cellules endothéliales.

Cette technique de microscopie moléculaire pourrait aider les chercheurs à développer des thérapies pour inhiber la croissance et la propagation du cancer en affectant l’environnement autour des tumeurs, selon les auteurs.

“Les chercheurs pourraient utiliser… [this technique] pour tester comment les nouveaux traitements affectent à la fois le cancer et son interaction avec le système immunitaire, donnant une image complète du fonctionnement des thérapies et des éventuels effets secondaires », ont-ils conclu.

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