Des dispositifs microfluidiques imprimés en 3D pour tester des médicaments contre le cancer de la bouche
Saviez-vous que les scientifiques peuvent évaluer comment les patients atteints de cancer réagissent aux médicaments avant qu’ils ne les prennent ? Une des techniques utilisées pour cela est le Functional drug testing (FDT). Cette méthode consiste à placer des cellules tumorales du patient dans des dispositifs microfluidiques pour observer leur réaction à différentes combinaisons de médicaments. Ces dispositifs microfluidiques imitent le flux des fluides dans le corps. L’Institut de technologie indien d’Hyderabad (IITH) a récemment mis au point des dispositifs microfluidiques imprimés en 3D, spécialement conçus pour tester des traitements contre le cancer de la bouche. L’objectif est de créer une plateforme permettant aux chercheurs de comprendre comment les médicaments interagissent avec les cellules cancéreuses.
L’IITH a développé ce dispositif microfluidique imprimé en 3D à partir de résine transparente Formlabs, choisie pour être le matériau optimal pour la culture cellulaire. L’étude a été menée avec la participation de trois patients, dont les échantillons de biopsie ont permis d’isoler des cellules souches de tumeurs buccales. Ces cellules ont ensuite été cultivées dans le dispositif pour former des sphéroïdes, des structures sphériques de cellules cancéreuses auto-agrégées. Les sphéroïdes sont précieux en recherche, car ils reproduisent les diverses populations et conditions tumorales du corps. Le résultat ? Des sphéroïdes sur puce.
Dispositif microfluidique imprimé en 3D créé par l’IITH. (crédit photo : Mehta, V., Vilikkathala Sudhakaran, S. et al., Journal of Nanobiotechnology, 2024)
Cette puce, possède un réseau à deux couches de boucles serpentines pour mélanger les combinaisons de médicaments, ainsi que des micropuits cylindriques pour cultiver les sphéroïdes. Cette configuration permet de tester sept combinaisons de trois médicaments couramment utilisés contre le cancer de la bouche : le paclitaxel, le 5-fluorouracile et le cisplatine. Puisque les tumeurs peuvent développer une résistance aux traitements, combiner plusieurs médicaments est souvent la stratégie la plus efficace.
Dans l’étude, les sphéroïdes du patient 1 ont montré une résistance élevée à toutes les combinaisons de médicaments testées, tandis que ceux des autres patients ont réagi positivement à certaines combinaisons ou à des traitements en monothérapie. Cela permet aux chercheurs d’identifier quelles combinaisons de médicaments pourraient être les plus efficaces pour chaque patient. De plus, le rapport souligne que ces résultats « correspondent également aux diagnostics cliniques des patients, basés sur leurs rapports histopathologiques », renforçant ainsi la validité des conclusions.
Représentation graphique de l’étude réalisée par l’IITH. (Crédits photo : Journal of Nanobiotechnology)
L’étude n’a pas pris en compte d’autres types de cellules pouvant influencer la réponse aux médicaments, ni analysé l’absorption des médicaments par les sphéroïdes durant l’exposition. Les chercheurs envisagent de combler ces lacunes en poursuivant leurs travaux et en élaborant un modèle plus complexe. Pour plus de détails sur l’étude menée par l’IITH, vous pouvez consulter le rapport original ICI.
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