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L'approche de biologie des systèmes pour la résistance aux médicaments

Les biomarqueurs apparaissent comme des outils fondamentaux pour le diagnostic et le pronostic de la maladie ainsi que pour l'issue du traitement. Pouvoir prévoir la réaction aux médicaments anticancéreux est extrêmement important d'un point de vue clinique et exige de comprendre les origines de l'hétérogénéité du cancer.
L'approche de biologie des systèmes pour la résistance aux médicaments
Au fil des ans, les innovations de la recherche ont conduit à la découverte de divers biomarqueurs permettant de prévoir le résultat d'un traitement contre le cancer. Or, le consensus général actuel est qu'aucun gène ou protéine ne peut expliquer le comportement du cancer ou unifier les différentes réactions au traitement. Par ailleurs, des études à grande échelle sur une multitude de marqueurs génétiques ne semblent pas adaptées à l'obtention d'une explication de la réaction hétérogène aux médicaments anticancéreux étant donné la nature clonale du cancer.

Pour y remédier, le projet SYSBIODREZ (Systems biology approach to predicting outcomes of lung cancer therapies and strategies to overcome drug resistance in vitro), financé par l'UE, s'est engagé à associer des analyses de contenu élevé à des méthodes théoriques et informatiques afin de mieux comprendre les origines de l'hétérogénéité des cellules cancéreuses au niveau de leur réaction aux médicaments. Dans ce cadre, les scientifiques ont utilisé un flux de travail de pharmacologie des systèmes utilisant des cellules uniques afin d'effectuer des analyses haut débit des réactions aux agents anticancéreux. Ils ont appliqué cette approche pour prévoir les réactions dans le cas du cancer du poumon.

Plus particulièrement, ils ont quantifié l'importance relative des différents mécanismes de résistance du ligand induisant l'apoptose pour le facteur de nécrose tumorale (TRAIL) dans les cellules cancéreuses avec divers génotypes. Contrairement à la plupart des études, SYSBIODREZ a utilisé des cellules uniques pour produire plus de 600 000 caractéristiques de dynamique du récepteur suite à l'activation TRAIL et pour quantifier les protéines régulatrices. Divers ligands naturels et médicaments ont été testés, et les scientifiques ont pu déterminer les liens entre les taux de protéines et les phénotypes au niveau de la cellule unique.

Par ailleurs, l'étude a fourni des preuves irréfutables expliquant pourquoi les anticorps thérapeutiques à plusieurs récepteurs de mort cellulaire ont jusqu'à présent échoué lors des essais cliniques. Enfin, ils ont prouvé l'important manque de capacité des anticorps apomab à induire l'apoptose de la cellule cancéreuse par rapport aux ligands endogènes recombinants pour les récepteurs de mort cellulaire.

Dans l'ensemble, l'étude SYSBIODREZ a démontré la capacité d'une plateforme de biologie des systèmes à identifier les mécanismes responsables de l'hétérogénéité du cancer. Cet outil pourrait aussi être exploité dans divers types de cancers afin de déterminer le mécanisme de résistance à divers médicaments.

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Thèmes

Life Sciences

Mots-clés

Biologie des systèmes, résistance aux médicaments, biomarqueurs, médicaments anticancéreux, SYSBIODREZ
Numéro d'enregistrement: 191015 / Dernière mise à jour le: 2017-02-07