Sélection de chimiothérapie biodynamique Onco4D(TM) pour les patients atteints d'un cancer de la vessie

JUSTIFICATION DE L'ÉTUDE : La capacité démontrée du MCT à évaluer avec précision les xénogreffes tumorales peut en faire une technique fiable pour la stratification des tumeurs des patients en fonction de la réponse prévue au traitement, ce qui pourrait permettre une sélection de traitement basée sur les besoins personnels d'un patient individuel. Cette étude est conçue pour évaluer MCT comme test pour prédire la chimiosensibilité au traitement avec des agents de chimiothérapie couramment utilisés dans le traitement néoadjuvant et adjuvant du cancer de la vessie. S'ils sont positifs, les résultats de cette étude serviront de base à des essais cliniques élargis et à l'utilisation du MCT dans la sélection des thérapies.

CONTEXTE : L'imagerie des cellules vivantes est devenue la norme pour les applications d'analyse à haut contenu et de découverte de médicaments. Les tests les plus courants sur les cellules vivantes comprennent les tests de viabilité, de prolifération et de cytotoxicité, car la physiologie et la fonction cellulaires sont mesurées en réponse aux perturbations appliquées des xénobiotiques. Les tests de viabilité cellulaire et tissulaire sont généralement mesurés à l'aide de colorants vitaux exogènes comme biomarqueurs de l'intégrité de la membrane ou de l'activité métabolique cellulaire. Cependant, les colorants sont invasifs, potentiellement toxiques, et nécessitent souvent une fixation des tissus ou une perméabilisation des membranes. De plus, le format commun de l'analyse à haute teneur et de la cytométrie en flux nécessite des cellules isolées ou des cellules réparties sur des surfaces planes et dures. Les cellules isolées manquent de nombreuses connexions et communications intercellulaires biologiquement pertinentes qui sont les caractéristiques des tissus sains, et les cellules aplaties sur des plaques ont des formes pathologiques et des adhérences cellulaires anisotropes.

La découverte d'une technologie capable de prédire la réponse au traitement du cancer est une priorité urgente. Bien que de nombreuses technologies existent pour évaluer la réponse précoce aux médicaments ex vivo, la nécessité d'effectuer des tests de viabilité, de cytotoxicité et de prolifération dans des tissus ou des cultures tridimensionnelles est devenue de plus en plus urgente, car la réponse aux médicaments en 2D n'est souvent pas la même que la réponse aux médicaments en biologie. - culture tridimensionnelle pertinente. C'est en partie parce que les profils génomiques ne sont pas conservés dans les cultures monocouches. Plusieurs études ont suivi l'expression de gènes associés à la survie cellulaire, à la prolifération, à la différenciation et à la résistance à la thérapie qui sont exprimés différemment dans les cultures 2D par rapport à la culture tridimensionnelle. Par exemple, les lignées cellulaires du cancer épithélial de l'ovaire, du carcinome hépatocellulaire ou du cancer du côlon affichent des profils d'expression plus proches de ceux des tissus tumoraux lorsqu'ils sont mesurés en culture tridimensionnelle, mais pas lorsqu'ils sont cultivés en 2D. De plus, l'environnement tridimensionnel de la culture 3D présente une pharmacocinétique différente de celle de la culture monocouche 2D et produit des différences dans les sensibilités aux médicaments anticancéreux. Enfin, la plupart des technologies actuelles reposent sur une évaluation destructrice du point final, empêchant une observation longitudinale significative de la réponse thérapeutique au fil du temps.

L'un des principaux défis de la migration des tests de réponse aux médicaments vers les troisième et quatrième dimensions a été de trouver un moyen d'extraire des informations vitales de profondeur (jusqu'à un millimètre) à l'intérieur des tissus vivants. Le tissu est translucide et la lumière peut se propager de manière diffuse sur plusieurs centimètres. De plus, les mouvements dynamiques des cellules vivantes provoquent une diffusion dynamique de la lumière qui produit des fluctuations de phase sur les champs de lumière diffusée qui peuvent être mesurées comme un chatoiement dynamique dans la lumière réfléchie de manière diffuse par les tissus. C'est la base de la spectroscopie à ondes diffusantes (DWS) et de la spectroscopie à corrélation de diffusion (DCS), mais ces techniques manquent de résolution en profondeur. Un outil puissant dans la caractérisation de la propagation de la lumière dans les tissus est l'utilisation de l'interférométrie. La détection interférométrique est le processus sous-jacent de la tomographie par cohérence optique (OCT), qui est une technique de balayage ponctuel qui supprime le chatoiement, bien que la décorrélation du chatoiement dans les données OCT puisse fournir des informations similaires à celles fournies par DCS. Cela a été utilisé pour mesurer la rhéologie intracellulaire et pour trouver des signatures dynamiques de l'apoptose. Le transport peut également être détecté à la résolution cellulaire en utilisant la microscopie à contraste de phase, mais cette approche ne peut pas être utilisée dans les tissus épais.

Le Dr Nolte et ses collègues ont développé une imagerie dynamique des tissus à résolution volumétrique qui utilise les avantages de la sélectivité en profondeur de l'interférométrie à faible cohérence, combinée à un contraste de speckle élevé dans l'holographie numérique à large éclairage. La technique s'appelle la tomographie par contraste de motilité (MCT) et utilise une holographie numérique à faible cohérence pour pénétrer jusqu'à 1 millimètre dans les tissus vivants afin de mesurer la dynamique du chatoiement à partir de la diffusion de la lumière par le mouvement dynamique dans les cellules vivantes. Il était auparavant appliqué comme test de cytotoxicité pour étudier l'efficacité des médicaments anti-mitotiques. Essentiellement, la technologie fonctionne en profilant le «mouvement» des organites cellulaires. Des modifications spécifiques du mouvement des organites sont détectables très tôt dans les cellules subissant une réponse à un traitement de chimiothérapie et peuvent être utilisées comme prédicteur précoce de la réponse à la chimiothérapie.

MCT est basé sur l'imagerie par cohérence optique (OCI). L'OCI est une holographie à courte cohérence plein champ qui collecte le chatoiement rétrodiffusé. À l'aide de la synchronisation par cohérence, l'OCI peut sectionner optiquement des tissus jusqu'à 1 mm de profondeur. MCT utilise spécifiquement le mouvement intracellulaire comme contraste endogène pour caractériser le mouvement subcellulaire submicronique à l'intérieur des tissus vivants tridimensionnels.

EX VIVO CANCER CHEMOSENSITIVITY ANALYSIS MCT a déjà été appliqué pour étudier l'efficacité des médicaments anti-mitotiques à l'aide de sphéroïdes tumoraux multicellulaires. Lors de l'application de MCT à des xénogreffes tumorales, il est également capable de montrer une réponse significativement différente entre deux lignées cellulaires sous cisplatine. Après l'application du médicament, la valeur de l'écart type normalisé (NSD) de la lignée cellulaire sensible au platine (A2780) chute de 0,7 à 0,1 en 8 heures. En revanche, la valeur NSD de la lignée cellulaire résistante au platine (A2780-CP70) reste presque constante (0,81 à 0,80) 9 heures après l'application du médicament. La valeur NSD du tissu de souris normal attaché à la xénogreffe tumorale ne diminue que peu (0,6 à 0,52) par rapport à A2780.

Dans une autre étude dans un cadre clinique vétérinaire, MCT a été utilisé pour prédire les résultats des patients pour le lymphome non hodgkinien canin. Les lymphomes non hodgkiniens canins se caractérisent initialement par une infiltration tumorale des ganglions lymphatiques périphériques. Les lymphomes canins non hodgkiniens sont divers dans leur agressivité clinique et leur réponse à la chimiothérapie. Le seul biomarqueur actuel de la chimioréactivité est l'immunophénotype des cellules tumorales (c'est-à-dire Cellules T vs origine des cellules B), mais la chimioréactivité varie énormément au sein de l'immunophénotype, ce qui réduit l'utilité clinique de ce biomarqueur. Dans notre étude, nous avons utilisé MCT pour mesurer la réponse hétérogène des biopsies de lymphome canin à la doxorubicine de référence. Les signatures biodynamiques de la réponse à la doxorubicine ex vivo ont été corrélées avec les résultats des patients canins. Ces études ont démontré, pour la première fois, l'utilité de marqueurs biodynamiques intracellulaires sans marqueur pour prédire l'efficacité thérapeutique du traitement du cancer chez le chien.

OBJECTIFS SPÉCIFIQUES L'objectif principal de l'étude est d'examiner la faisabilité de l'utilisation du MCT comme test de chimiosensibilité chez les patients atteints d'un cancer de la vessie recevant une chimiothérapie néoadjuvante en comparant les schémas de MCT compatibles avec la réponse à la chimiothérapie ou la résistance ex vivo à la réponse confirmée ou à la résistance à la chimiothérapie, telle que mesurée par l'évaluation de la réponse. Critères dans les tumeurs solides (RECIST) v1.1 critères.

Critère principal de jugement : Réponse pathologique objective mesurée au moment de la chirurgie.