Un traitement personnalisé du cancer de l’ovaire avec la technologie du jumeau numérique
Le cancer est une maladie intrinsèquement complexe. Il existe de considérables différences, non seulement entre les patients, mais également au sein de chaque tumeur. Cette variabilité entraîne souvent des réponses différentes et inattendues au traitement, et complique la gestion clinique de la maladie. Les thérapies standardisées, qui donnent de bons résultats pour les affections homogènes, sont souvent insuffisantes pour les cancers avec ce niveau de complexité. Dans ce contexte, la médecine personnalisée s’est imposée comme l’approche la plus prometteuse, en adaptant les traitements à la composition biologique unique de chaque patient. Malgré son potentiel éprouvé, l’application clinique de la médecine personnalisée demeure toutefois limitée en raison de sa complexité et de son coût élevé par rapport aux soins standard.
Une médecine personnalisée en action
Avec le soutien du programme Actions Marie Skłodowska-Curie (MSCA), le projet ITHACA a franchi d’importantes étapes vers la réalisation du potentiel de la médecine personnalisée, en concentrant ses recherches sur l’amélioration des traitements aux patientes atteintes d’un cancer de l’ovaire. Le cancer de l’ovaire séreux de haut grade (HGSOC) se caractérise par son faible taux de survie, sa haute récurrence et sa résistance fréquente aux médicaments. Le projet entend démontrer la capacité d’outils informatiques à combler des lacunes critiques dans la médecine personnalisée de l’HGSOC. «Nous voulions développer un nouveau cadre pour évaluer l’efficacité des différentes thérapies contre le cancer de l’ovaire et identifier les traitements optimaux pour chaque patiente», explique Marilisa Cortesi, chargée de recherche au MSCA.
Copie numérique
Les chercheurs ont développé ALISON, un simulateur de jumeau numérique qui recrée l’environnement tissulaire de la cavité abdominale, le site principal des métastases de l’HGSOC. Selon Marilisa Cortesi: «ALISON est plus qu’un simle modèle anatomique. Il intègre le comportement biologique des différents types de cellules du tissu, en tenant compte de l’évolution de la concentration des molécules pertinentes (oxygène, glucose, déchets) au fil du temps». Contrairement aux modèles informatiques traditionnels qui supposent un comportement cellulaire uniforme, ALISON attribue des profils comportementaux distincts aux cellules individuelles, ce qui reflète mieux la variabilité de la vie réelle. Il évalue les activités cellulaires, telles que les taux de division et les interactions entre les différents types de cellules. En simulant l’évolution du tissu, les chercheurs peuvent étudier la réaction des cellules à diverses conditions, et notamment aux traitements médicamenteux. Ces simulations fournissent de précieux renseignements sur l’efficacité des traitements en suivant le comportement et la distribution des cellules cancéreuses au fil du temps. Cette innovation a permis de reproduire les résultats expérimentaux établissant un lien entre la progression de l’HGSOC et la diversité croissante des cellules cancéreuses. ITHACA a calibré le jumeau numérique sur base de données cliniques standard. Cette technique génère des populations virtuelles de cellules cancéreuses qui reproduisent les caractéristiques de la maladie de la patiente. Bien qu’une validation plus poussée avec des cohortes de patientes plus larges soit nécessaire, cette approche ouvre une voie prometteuse pour guider le choix du traitement, en réduisant la dépendance à l’égard des méthodes d’essai et d’erreur.
Une vision pour le futur d’ALISON
«Les jumeaux numériques, tels qu’ALISON, disposent d’un potentiel transformateur pour la thérapie du cancer. Ils pourraient devenir des outils cliniques essentiels, qui permettraient de prévoir les réponses aux traitements et d’en évaluer les effets secondaires», souligne Marilisa Cortesi. Cette approche globale pourrait améliorer la qualité de vie des patientes, d’autant plus que le cancer devient progressivement une maladie chronique gérable. En ce qui concerne la recherche, les jumeaux numériques peuvent compléter les modèles expérimentaux traditionnels. Ils proposent des analyses rentables et détaillées, notamment des scénarios difficiles à reproduire in vitro ou in vivo. Ainsi, ALISON peut simuler des caractéristiques rares des patients et prévoir leur impact sur les résultats du traitement. Cette capacité à explorer des conditions uniques souligne le rôle d’accélérateur des modèles informatiques pour le développement des médicaments et l’amélioration des taux de réussite des premiers essais cliniques. Qui plus est, le code d’ALISON étant librement accessible sur GitHub, le projet prépare le terrain à une exploration scientifique plus large, au-delà du cancer de l’ovaire.
Mots‑clés
ITHACA, traitement, cancer de l’ovaire, jumeau numérique, simulation
