Des scientifiques cartographient l’évolution des cellules cancéreuses des voies urinaires

Des scientifiques cartographient l’évolution des cellules cancéreuses des voies urinaires

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Les chercheurs de Weill Cornell Medicine ont réalisé l'analyse la plus complète à ce jour du cancer des uretères ou des cavités de collecte d'urine dans le rein, connu sous le nom de carcinome urothélial des voies supérieures (UTUC). L'étude, qui a comparé les caractéristiques des tumeurs primaires et métastatiques, fournit de nouvelles informations sur la biologie de ces cancers agressifs et sur les moyens potentiels de les traiter.

Dans l'étude, parue le 18 mars dans Communications naturelles, les chercheurs ont examiné des échantillons de tissus provenant de 44 tumeurs UTUC primaires et métastatiques. Ils ont comparé les mutations génétiques et les modèles d'activité génique dans ces tumeurs et ont cartographié les types de cellules à l'aide d'une technologie capable de visualiser les marqueurs de surface des protéines à la résolution d'une seule cellule.

Une découverte clé est que les caractéristiques moléculaires de base de ces tumeurs UTUC (leur sous-type moléculaire) sont pour la plupart stables au cours de l'évolution du stade primaire au stade métastatique. Cela suggère que les oncologues traitant des patients UTUC peuvent souvent être en mesure d'utiliser des analyses d'échantillons de tumeurs primaires pour le traitement des métastases guidé par sous-type moléculaire.

« Cet ensemble de données que nous avons généré fournit des informations uniques sur la biologie de l'UTUC et devrait constituer une ressource importante pour les chercheurs et les cliniciens », a déclaré le Dr Juan Miguel Mosquera, professeur de pathologie et de médecine de laboratoire et directeur de la recherche en pathologie à l'Institut Englander pour la médecine de précision à Médecine Weill Cornell.

Le Dr Mosquera, qui est également membre du Sandra et Edward Meyer Cancer Center de Weill Cornell Medicine, a codirigé l'étude avec le Dr Bishoy Faltas, professeur adjoint de médecine et la famille Gellert-John P. Leonard, MD Research Chercheur à Weill Cornell Medicine. Le premier auteur de l'étude est le Dr Kentaro O'Hara, qui était chercheur postdoctoral au Département de pathologie et de médecine de laboratoire et à l'Institut Englander pour la médecine de précision au moment où l'étude a été menée.

Les tumeurs UTUC sont rares par rapport aux tumeurs de la vessie, représentant 5 à 10 % de tous les cancers urothéliaux. Elles sont également considérées comme relativement agressives et les tumeurs métastatiques UTUC sont particulièrement difficiles à traiter avec succès.

Auparavant, le Dr Faltas et ses collègues ont éclairé les détails moléculaires des tumeurs primaires UTUC dans une étude de 2019 largement citée. On en sait beaucoup moins sur les caractéristiques des tumeurs métastatiques qui se sont déjà propagées à des organes distants.

S'appuyant sur ce travail, les chercheurs ont utilisé le séquençage de l'ADN et de l'ARN dans la présente étude pour cartographier les mutations génétiques et les modèles d'activité génique dans les échantillons primaires et métastatiques. Ils ont également utilisé une technique plus récente appelée Cytométrie de masse par imagerie, qui marque les protéines de surface clés sur des cellules individuelles dans les échantillons, permettant une identification détaillée cellule par cellule et une cartographie spatiale des types de cellules.

« La cytométrie de masse d'imagerie nous a permis pour la première fois d'explorer les relations spatiales entre les cellules tumorales et d'autres cellules telles que les cellules immunitaires qui composent le microenvironnement tumoral de l'UTUC », a déclaré le Dr Mosquera, également pathologiste au NewYork-Presbyterian/ Centre médical Weill Cornell.

L’étude de 2019 dirigée par le Dr Faltas a révélé que les tumeurs primaires UTUC appartiennent généralement à un sous-type moléculaire particulier qui présente également une absence relative de lymphocytes T, ce qui suggère une immunosuppression dans le microenvironnement tumoral. La nouvelle analyse a confirmé cette tendance et a révélé que les tumeurs métastatiques UTUC chez un patient donné avaient tendance à avoir les mêmes caractéristiques que la tumeur primaire.

“Fréquemment, nous ne parvenons pas à obtenir suffisamment de tissu biopsique à partir de tumeurs métastatiques et devons nous fier à l'analyse moléculaire de la tumeur primaire. Il est donc important de savoir que le sous-type moléculaire basé sur l'expression de l'ARN est généralement stable du stade primaire au stade métastatique. “, a déclaré le Dr Faltas, qui est également directeur de la recherche sur le cancer de la vessie à l'Englander Institute for Precision Medicine et membre du Meyer Cancer Center de Weill Cornell Medicine, et oncologue au NewYork-Presbyterian/Weill Cornell Medical Center.

“Nous avons pu comprendre les contributions de différents types de cellules à ces sous-types moléculaires et comment ils évoluent au cours de l'histoire naturelle du cancer en analysant l'expression protéique de centaines de milliers de cellules uniques provenant de ces tumeurs.”

Les chercheurs ont également observé que les cellules tumorales métastatiques UTUC présentaient des mutations génétiques introuvables dans les tumeurs primaires. Ces différences étaient beaucoup plus importantes chez les patients sous chimiothérapie, ce qui suggère que la chimiothérapie pourrait avoir induit certaines mutations.

L'étude ouvre la voie à des stratégies de traitement UTUC primaires et métastatiques hautement personnalisées et guidées par des molécules pour améliorer les résultats pour les patients. Les connaissances acquises sur les cellules unicellulaires ont le potentiel d’accélérer le développement de thérapies ciblées et d’approches immunomodulatrices et de transformer le paysage de la gestion de l’UTUC.

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