Caractérisation moléculaire et fonctionnelle des cellules tumorales circulantes pour analyser les mécanismes de résistance aux inhibiteurs de tyrosine kinase chez des patients atteints de cancers bronchiques porteurs d’altérations d'EGFR ou ALK – CTC-ID

Bien que les inhibiteurs de tyrosine kinase (ITK) induisent des taux élevés de réponse objective chez des patients sélectionnés, leur efficacité à long terme est invariablement limitée par le développement de résistance. Chez les patients atteints de cancer du poumon non à petites cellules (CBNPC) porteurs de mutations activatrices du gène EGFR (epidermal growth factor) ou du remaniement de gène ALK (anaplastic lymphoma kinase), la résistance acquise aux ITK se manifeste par des anomalies génétiques additionnelles de la protéine oncogénique ciblée par la drogue, l’activation de voies de signalisation alternatives, ou encore d’autres mécanismes non identifiés. Soumettre les patients à des biopsies tumorales répétitives pour détecter ces anomalies est compliqué, invasif et dans certains cas associé à des risques importants. Face au nombre croissant d’ITK, le développement d’approches non invasives permettant de suivre l’évolution tumorale pendant les traitements et de détecter l’émergence de mutations de résistance acquise aux ITK, est devenue une question importante. Les cellules tumorales circulantes (CTC) sont l’origine principale de la dissémination métastatique et représentent une source de matériel tumoral facilement accessible de manière non invasive par une simple prise de sang. Notre postulat est que les CTC pourraient être utilisées pour identifier des anomalies moléculaires prédictives de la résistance aux ITK. Le premier objectif du projet est de montrer que les CTC peuvent être utilisées pour identifier des mutations connues de résistance acquise aux inhibiteurs de ALK et découvrir de nouvelles anomalies de résistance chez des patients porteurs du remaniement ALK. De façon similaire, le second objectif consistera à utiliser les CTC pour identifier des mutations connues de résistance aux ITK ciblant EGFR et découvrir de nouvelles anomalies de résistance, chez des patients porteurs de mutations EGFR. La recherche de mutations de résistance aux ITK sera réalisée dans des CTC uniques qui seront recueillies par filtration, identifiées par leur phénotype (épithélial, épithélial et mésenchymateux) et isolées grâce à un processus expérimental validé impliquant notamment la microdissection laser de filtres. La recherche de mutations de résistance connues reposera sur des PCR ciblées et le séquençage de nouvelle génération (NGS). L’identification de nouvelles anomalies sera menée par séquençage de l’exome (WES). Les caractéristiques génétiques des CTC obtenues à progression et avant traitement seront comparées à celles de la biopsie tumorale et à celles de l’ADN tumoral circulant. Le troisième objectif du projet consistera à établir dans des souris immunodéprimées des xénogreffes à partir de CTC recueillies lors de la résistance aux ITK et à les caractériser extensivement par des analyses phénotypiques, génomiques, transcriptomiques et fonctionnelles, notamment pour leurs propriétés de cellules souches cancéreuses (CSC). Ce projet sera mené par trois équipes, l’équipe CTC INSERM U981 de Gustave Roussy, le service d’oncologie thoracique de Gustave Roussy, et la SME XenTech, qui ont une expertise internationalement reconnue dans leur domaine. Il permettra de valider l’utilisation des CTC comme méthode non invasive de détection de biomarqueurs de résistance aux ITK permettant de contribuer à une meilleure prise en charge thérapeutique et d’améliorer l’accès aux traitements personnalisés. L’analyse génomique des CTC de patients en situation de résistance permettra de générer de nouvelles connaissances sur les mécanismes de résistance aux ITK, d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques et de contribuer à une meilleure compréhension de l’hétérogénéité tumorale chez ces patients. Le développement et la caractérisation de modèles de xénogreffes de CTC permettra d’approfondir l’analyse de la biologie des CTC et de valider des approches thérapeutiques spécifiques, problème clé des stratégies anti-cancéreuses.