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Des circuits génétiques à l’assaut du cancer

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Des circuits génétiques à l’assaut du cancer

Suite aux progrès réalisés dans le domaine de la thérapie génique, les chercheurs en biologie synthétique veulent maintenant mettre au point des circuits génétiques plus intelligents à introduire dans les cellules d’un patient tels des « codes informatiques » programmés pour combattre la maladie.

 

Ces circuits de plusieurs gènes en interaction permettent de lire les activités d’une cellule, d’intégrer ces informations, et de retourner une réponse cellulaire spécifique. Dans le cas d’une tumeur, des sur-activités liées à l’état cancéreux des cellules peuvent être traitées par le « programme » afin de décider de manière autonome de la mort de ces cellules.

 

Ces circuits génétiques ont été bâtis sur le principe des circuits logiques bien connus en informatique. Cependant les activités biologiques ne sont pas digitales et peuvent présenter une forte variabilité, problématique pour le ciblage efficace des cellules cancéreuses. L’équipe du Pr. Roy BAR-ZIV de l’Institut Weizmann, avec la participation de Mathieu Morel du pôle Microfluidique de l’ENS (laboratoire PASTEUR, ENS/PSL/CNRS/UPMC), a mesuré les réponses de ces circuits génétiques pour différents paramètres moléculaires et analysé leurs influences sur la qualité de la détection de cellules tumorales.

 

D. R.

 

Cette étude quantitative, basée, entre autres, sur un modèle in vitro de tumeur du poumon, a ainsi montré que l’hétérogénéité cellulaire impose de faire un compromis entre la sensibilité (la capacité à tuer toute les cellules cancéreuses, mais en tuant possiblement des cellules saines) et la spécificité du circuit (la capacité à cibler uniquement les cellules cancéreuses, mais au risque d’en rater une partie). Il devient envisageable d’optimiser les paramètres de ces nouveaux circuits génétiques pour le type de tumeur visé et le traitement adéquat. Autrement dit, l’enjeu à long terme est la mise en place d’une thérapie génique de deuxième génération, autonome, mais surtout plus efficace et spécifique de la tumeur du patient.

Pour en savoir plus :

Laboratoire Processus d'activation sélectif par transfert d'énergie uni-électronique ou radiatif (PASTEUR, CNRS/PSL/ENS/UPMC)Nouvelle fenêtre

 

Référence :

Cellular heterogeneity mediates inherent sensitivity–specificity tradeoff in cancer targeting by synthetic circuits. Mathieu Morel, Roman Shtrahman, Varda Rotter, Lior Nissim, and Roy H. Bar-Ziv. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2016 doi: 10.1073/pnas.1604391113



20/07/16