Le document traite d'un programme de recherche en cancérologie pédiatrique, mettant en avant l'importance des modèles animaux et organoïdes pour étudier cette maladie. Il identifie divers modèles précliniques, comme les xénogreffes et les modèles génétiquement modifiés, tout en soulignant les défis d'hétérogénéité des cancers et les limitations des méthodes actuelles. Enfin, il propose la création d'un consortium pour améliorer la recherche et le développement de traitements adaptés.

1. Programme d’Actions Intégrées de
Recherche en cancérologie pédiatrique
(PAIR Pédiatrie)
Maison de la Chimie - 13 avril 2016

2. PAIR Pédiatrie - Synthèse groupe
« Modèles animaux et organoïdes »

3. Groupe modèles animaux
• Groupe de travail:
Méthodologie de travail:
• Identifier des thèmes de recherche : définir l’état des lieux
• Identifier les points de blocage, les déficits de connaissance
• Synthèse des idées fortes à prioriser, ce que le PAIR pédiatrie peut apporter
Françoise Rédini
INSERM, Nantes
francoise.redini@univ-nantes.fr
Olivier Ayrault
Institut Curie, Orsay
olivier.ayrault@curie.fr
Patrick Mehlen
CLB, Lyon
patrick.mehlen@lyon.unicancer.fr
Françoise Pflumio
CEA, Fontenay-aux-roses
francoise.pflumio@cea.fr
Franck Tirode
Institut Curie, Paris
franck.tirode@curie.fr

4. Identifier les thèmes de recherche
• Modèles animaux aujourd’hui disponibles pour les études
précliniques des cancers pédiatriques:
– Xénogreffes sous-cutanées ou orthotopiques à partir de lignées
établies
– Xénogreffes de biopsies humaines (PDX)
(peuvent être induits chez la souris immunodéficiente, le poisson
zèbre, l’embryon de poulet)
– Modèles transgéniques, génétiquement modifiés (GEM)
– Rares modèles syngéniques

5. Identifier les thèmes de recherche
Comprendre les limites de chaque modèle afin de proposer le modèle le plus
adapté pour répondre à une question scientifique donnée:
- modèles GEM pour drivers moléculaires, événements initiateurs..
- modèles xenogreffes pour le screening thérapeutique…
- modèle xeno dans embryon de poulet pour récapituler le contexte
embryonnaire
- modèle xeno dans poisson zèbre pour étude des phénomènes migration
cellulaire, angiogenèse…
- modèle PDX: avoir accès aux cellules d’un patient: médecine personnalisée
(projet MAPPYACTS)
Deux approches majeures:
Modèles GEM (premières étapes de la biologie des cancers) et modèles PDX
(innovations thérapeutiques)

6. Exemple: qu’est-ce qu’on attend d’un modèle
d’ostéosarcome ?
• Récapituler toutes les étapes et aspects de la pathologie humaine: temporel,
biologique, génétique, étiologie, et réponse aux traitements
• Idéalement:
– modèle souris (manipulation facile)
– induit par inoculation d’une lignée de type ostéoblastique, d’une
biopsie/pièce de résection (patient),
– développement incidence, cinétique reproductibles avec délai latence court,
et permettre analyse de progression et propagation tumorale dans le délai
de vie court de la souris,
– expression des marqueurs ostéoblastiques distinctifs de l’OS: PAL, COL, OPN,
MGP, OCN,
– production caractéristique de matrice ostéoïde,
– capable de développer spontanément des métastases pulmonaires.

7. À notre disposition: beaucoup de modèles pour une
pathologie à génétique complexe mais de phénotype
homogène
Ostéosarcome
tumeur primitive
xenogénique
syngénique
endogène
Transplantation
biopsie/
Inoculation
cellules
orthotopique
hétérotopique
Métastases
(poumons)
expérimentales
spontanées

8. Ostéosarcome: transplantation (cellules,
fragment tumoral) vs modèle endogène
• transplantation :
Avantage: injection cellules ou
transplantation intra-osseuse:
reproduit site initial intra-osseux
pour le devt primitif de la tumeur
Inconvénient: ne reproduit pas
processus de sélection clonale
associé à la progression tumorale
et métastatique
• modèles OS endogènes générés par KO
de gènes suppresseurs de tumeurs
restreints au lignage ostéoblastique
Avantage: permet d’étudier les phases
précoces de croissance et métastases.
Inconvénient: Même si dans certains cas de
KO conditionnel pénétrance des OS est de
100% avec une courte période de latence,
sites anatomiques de survenue impossible à
contrôler ni à prévoir.

9. Identifier points de blocage
Les modèles PDX semblent les plus prometteurs en terme de
reproductibilité de l’hétérogénéité et complexité de la pathologie
humaine pour développer des études sur les innovations
thérapeutiques
• Points de blocage soulevés:
(i) Peu de cas pour chaque type de cancer (souvent rares)
Nécessité de s’organiser en consortium au niveau national
À partir de ce consortium: proposer un séquençage global et une
caractérisation globale de ces échantillons; constituer une banque
de données commune avec les annotations cliniques
correspondantes (mutations existantes, procédures suivies…)

10. Identification des points de blocage
(ii) Taux de prise de ces modèles PDX reste très variable, en partie à
cause des procédures mises en place:
- Âge des souris receveuses, « âge du microenvironnement sur
l’initiation de la tumeur ? »,
- Souche des souris receveuses, état d’immunodéficience,
- Nécessité de cellules de « soutien »: MSC, lignées embryonnaires…
Etablir un cahier des charges des bonnes pratiques
Il exsite peu de modèles PDX décrivant la résistance aux drogues et de
la rechute tumorale, souvent ces PDX établies après chimio néo-
adjuvante (projet MAPPYACTS).
(iii) Culture d’organoïdes: tentatives encore difficiles, à confirmer

11. Ce que le PAIR pédiatrie peut apporter/
ce que les modèles peuvent apporter
(I) Recherche sur les modèles:
GEM, PDX
(II) Apport des modèles dans la
recherche en onco pédiatrie :
xeno-banking

12. Idées à prioriser
• Amélioration / caractérisation des modèles PDX: établir un
« cahier des charges » des bonnes procédures; Organisation d’un
consortium
• Ces modèles disponibles (« xeno-banque » avec caractérisation
clinique) pour les projets de recherche en cancérologie
pédiatrique
• Recensement modèles GEM, allogreffes.
• Développer et renforcer les études sur modèles 3D,
reproduire/modéliser microenvironnement tumoral avec
plusieurs types cell., dont cellules de soutien…

13. Institut national du cancer ● 52, avenue André Morizet ● 92513 Boulogne-Billancourt Cedex ● France ● Tél. +33 (0) 1 41 10 50 00 ● e-cancer.fr
plus d’informations sur
e-cancer.fr