Analyse Multi-omique des Mécanismes du Carcinome à Cellules Rénales ; Tests de Sensibilité aux Médicaments dans des Microtumeurs Dérivées de Patients sur Base Cellulaire

Contexte et justification : Le carcinome à cellules rénales (CCR) présente fréquemment une hétérogénéité morphologique intratumorale, se manifestant souvent sous forme de nodules multiples distincts au sein d'une même masse tumorale en coupe transversale. La signification biologique et clinique de cette architecture multinodulaire reste mal comprise. Il est émis l'hypothèse que ces nodules pourraient représenter des sous-populations clonales avec des profils génomiques, transcriptomiques et fonctionnels uniques, potentiellement responsables de la progression tumorale et de la résistance aux traitements. Cette étude utilise une approche intégrée de multi-omique et des tests fonctionnels de médicaments pour décrypter systématiquement l'hétérogénéité inter-nodulaire et les relations évolutives au sein du CCR.

Objectifs principaux :

Délimiter le paysage cellulaire et génomique des différents nodules intratumoraux dans le CCR en utilisant le séquençage d'ARN à cellule unique (scRNA-seq), le séquençage de l'exome entier (WES) et la transcriptomique spatiale.

Inférer les relations évolutives clonales potentielles et la dynamique dominant-subordonné entre les nodules coexistants.

Caractériser les profils différentiels de sensibilité aux médicaments des modèles de microtumeurs dérivées de patients (PTC) établis à partir de nodules distincts.

Intégrer les données multi-omiques avec les données de réponse aux médicaments pour explorer les mécanismes sous-jacents de la résistance aux médicaments.

Conception et méthodes de l'étude : Il s'agit d'une étude scientifique fondamentale, prospective et monocentrique. Nous inclurons 10 patients naïfs de traitement atteints d'un CCR localement avancé (diamètre tumoral ≥7 cm, avec métastases ganglionnaires régionales mais sans métastases à distance) programmés pour une néphrectomie radicale. Pendant l'intervention ou immédiatement après la résection, chaque tumeur macroscopiquement multinodulaire sera sectionnée. Trois nodules dominants (étiquetés T1, T2, T3 par taille) seront identifiés sur chaque spécimen. À partir de chaque nodule, quatre échantillons appariés seront prélevés pour : 1) scRNA-seq, 2) WES, 3) transcriptomique spatiale, et 4) la génération de modèles 3D de microtumeurs à cellules tumorales dérivées de patients (PTC).

Analyses : Une intégration bio-informatique des données de scRNA-seq, WES et spatiales sera réalisée pour construire des cartes de composition cellulaire, d'altérations génétiques et de leur distribution spatiale à travers les nodules. Une analyse de trajectoire pseudotemporelle sera appliquée pour inférer les séquences évolutives potentielles. Les modèles PTC subiront des tests de sensibilité aux médicaments ex vivo (par exemple, contre l'axitinib, le pembrolizumab et leur combinaison). Les données de réponse différentielle seront corrélées avec des caractéristiques dérivées des omiques (par exemple, allèles mutants spécifiques, abondances de sous-types cellulaires, activités de voies) pour identifier des mécanismes de résistance candidats.

Signification : Il s'agit de la première étude à investiguer systématiquement l'hétérogénéité nodulaire intratumorale dans le CCR à un niveau multi-omique couplé à une validation fonctionnelle. Les résultats devraient fournir de nouvelles perspectives sur la tumorigenèse et la progression du CCR, révélant potentiellement de nouveaux biomarqueurs pour le pronostic et des cibles thérapeutiques pour surmonter la résistance.