1 - APPEL A CANDIDATURES - RECHERCHE EN CANCEROLOGIE PEDIATRIQUE : ALLOCATIONS DOCTORALES, POST-DOCTORALES ET AIDES A LA MOBILITE INTERNATIONALE (éditions 2019, 2020 & 2023)
Objectifs
Cet appel à candidatures a pour objectifs de :
- de financer des thèses de recherche en oncopédiatrie ;
- de financer des allocations postdoctorales en cancérologie pédiatrique (en France et à l’étranger) ;
- permettre aux étudiants (en Master 2 et doctorants), postdoctorants et aux personnels statutaires (chercheurs, médecins, ingénieurs, etc.…) qui réalisent des travaux de recherche en France d’effectuer des stages à l’international, afin d’acquérir de nouvelles compétences pour le développement de projets de recherche en cancérologie pédiatrique.
Informations relatives à l’ensemble des projets financés dans le cadre de cet appel à candidatures (édition 2019, 2020 et 2023)
- Nombre de projets financés : 6
- Montant total des subventions : 695 370 €
Résumé des projets
Résumé - Evaluation in vitro de l'immunothérapie de l'ostéosarcome à l'aide de lymphocytes CAR T spécifiques du GD2 O-acétylé - Meriem BAHRI - Université de Nantes
L’immunothérapie T CAR repose sur l’utilisation des lymphocytes T de patients modifiés génétiquement afin qu’ils expriment un récepteur chimérique à l’antigène ou CAR (de l’anglais chimeric antigen receptor). Grâce à ce récepteur, les lymphocytes T CAR sont en mesure de reconnaître les cellules tumorales avant de les détruire.
Il existe actuellement deux médicaments de thérapie innovante de lymphocytes T CAR disposant d’une autorisation de mise sur le marché en Europe qui s’adressent aux patients atteints de cancers hématologiques (leucémie aiguë lymphoblastique de type B réfractaire, en rechute et lymphomes à grandes cellules B réfractaires, en rechute).
Dans le laboratoire nantais (CRCINA, UMR1232 Inserm - Université de Nantes), nous avons identifié le ganglioside GD2 O-acétylé comme une cible candidate pour l’immunothérapie des cancers pédiatriques non hématologiques, comme celles du système nerveux central (gliomes, medulloblastomes) ou du système nerveux périphériques (neuroblastome). Le Pr. Rossig (Université de Muenster, Allemagne) développe l’immunothérapie T CAR dans le cadre des tumeurs osseuses (ostéosarcome et sarcome d’Ewing) de l’enfant et de l’adolescent. Le projet de recherche développé au sein de son équipe est donc de préparer des lymphocytes T CAR spécifiques du GD2 O-actéylé, et de vérifier leur activité anti-tumorale contre des modèles cellulaires de tumeurs osseuses.
Résumé - Conséquences cellulaires et moléculaires de la dégradation spécifique de la protéine oncogénique de fusion AML1-ETO dans les leucémies aiguës myéloïdes pédiatriques : un pré-requis à l’élaboration d’une thérapie ciblée dans cette pathologie - Fanny GONZALES - UMR9020 CNRS - UMR1277 Inserm (Lille)
Chaque année, en France, 700 enfants ont un diagnostic de leucémie aiguë. Il en existe 2 types : les leucémies aiguës lymphoïdes (85% des cas) qui ont un bon pronostic avec une survie globale de plus de 90% et les leucémies aiguës myéloïdes (LAM), moins fréquentes, et de moins bon pronostic avec une survie de 60 à 70%.
Dans les LAM, malgré des progrès considérables ces 20 dernières années, un enfant sur trois est encore victime de rechute. De plus, le traitement actuel repose sur une chimiothérapie intensive suivie d’une greffe de moëlle impactant gravement la qualité de vie de ces enfants à court et long terme.
Afin d'améliorer la prise en charge, des traitements novateurs sont nécessaires.
Parmi les traitements innovants mis au point ces dernières années dans les LAM, un traitement a révolutionné la prise en charge des patients : il s’agit d’une molécule ciblant spécifiquement une protéine oncogénique.
En effet, dans les leucémies aiguës, des réarrangements chromosomiques surviennent dans les cellules cancéreuses aboutissant à une protéine anormale que l’on appelle «protéine oncogénique de fusion». Ces protéines ont un rôle dans l’initiation de la maladie, mais également dans sa progression et parfois même dans la survenue des rechutes.
Dans un sous-type de LAM, un médicament, dérivé de la vitamine A, cible précisément cette protéine, faisant passer la survie des patients de moins de 50% à plus de 90% avec une baisse considérable des effets secondaires.
Parmi ces protéines oncogéniques de fusion, la plus fréquente dans les LAM de l’enfant s’appelle AML1-ETO (15% des patients). Cette protéine résulte d’une fusion entre les chromosomes 8 et 21. Une partie du chromosome 8 contenant le gène ETO se fixe sur le chromosome 21 au niveau du gène AML1.
Ceci aboutit à la génération d’un gène de fusion entre les gènes AML-1 et ETO avec l’expression de la protéine anormale AML1-ETO. Cette protéine, exprimée par les cellules cancéreuses n’est plus capable de réguler les fonctions cellulaires.
Une piste thérapeutique intéressante serait de cibler et dégrader cette protéine anormale pour éradiquer les cellules cancéreuses. Avant cela, il est essentiel de connaître les effets cellulaires et moléculaires que la dégradation de cette protéine pourrait entraîner pour savoir s’il s’agit d’une cible thérapeutique pertinente.
Afin d’étudier les effets de la dégradation spécifique de la protéine oncogénique AML1-ETO, nous utiliserons une approche innovante le «dTAG system». Cette technologie détourne le protéasome (structure permettant de détruire les protéines usagées de notre organisme) afin de détruire une protéine cible telle que AML1-ETO.
Par cette technique, nous pourrons maîtriser la concentration d’AML1-ETO dans les cultures cellulaires (faible/forte).
Ceci nous permettra d’étudier les fonctions cellulaires telles que la prolifération, l’invasion ou la migration en fonction de la concentration d’AML1-ETO. Nous espérons ainsi montrer que diminuer la concentration d’AML1-ETO diminue l’agressivité de ces cellules en culture.
L’étape suivante sera de vérifier cette hypothèse chez l’animal. Pour cela, nous mimerons la LAM chez des souris en leur injectant les cellules des lignées précédemment obtenues puis nous les traiterons avec le dTAG afin de simuler un traitement ciblant spécifiquement AML1-ETO. Le suivi de la maladie chez les souris se fera par bioluminescence, technique non invasive garante du bien être animal.
Enfin, l’utilisation de techniques moléculaires de nouvelle génération nous permettra de caractériser les modifications de l’ADN et de l’ARN.
Ceci est indispensable pour déterminer si AML1-ETO est une bonne cible et anticiper les effets secondaires éventuels de la dégradation ciblée d’AML1-ETO.
La LAM pédiatrique est une maladie grave touchant une centaine d’enfants par an en France avec 1/3 de rechutes. Il est parfois possible de guérir les patients en rechute au prix d’un traitement lourd d’effets secondaires.
Développer un traitement ciblé contre AML1-ETO, protéine oncogénique la plus fréquente dans les LAM de l’enfant, permettrait d’améliorer la survie et la qualité de vie.
Le développement de thérapies ciblées est très coûteux tant sur le plan financier qu’humain ; ce travail préliminaire est donc essentiel pour s’assurer qu’AML1-ETO constituerait une bonne cible.
Résumé - Étude du système ubiquitine-protéasome dans la tumorigenèse des médulloblastomes - Flavia BERNARDI - Signal transduction in development and tumorigenesis, Department of Molecular Medicine, Sapienza University, Rome
Le médulloblastome, ou cancer du cervelet, est la tumeur cérébrale maligne la plus fréquente chez l’enfant. Celle-ci représente 30% des tumeurs cérébrales de l’enfant et moins de 1% de celles de l’adulte. Malgré l’évolution des traitements, un tiers des patients sont incurables et les patients en rémission souffrent de séquelles neurologiques importantes. Il est donc indispensable d’approfondir la recherche sur le médulloblastome afin de développer des traitements plus adaptés et moins invasifs.
Notre travail s’inscrit dans une collaboration internationale qui, en utilisant des nouvelles approches technologiques, vise à décrire des nouveaux mécanismes qui pourraient donner lieu à des stratégies thérapeutiques. Nos résultats préliminaires montrent qu’un réseau de protéines pourrait contrôler l’expression d’une protéine importante dans la formation du sous-groupe le plus agressive en clinique. Dans ce contexte, notre projet de recherche consiste en la validation de ce mécanisme moléculaire qui pourrait apporter des nouvelles stratégies thérapeutiques pour ce cancer de l’enfant.
Résumé - Nouvelles approches de modélisation de l'épendymome - Kenji FUJIMOTO - Division of Brain Tumor Translational Research, National Cancer Center Research Institute, Japan
Les épendymomes sont parmi les cancers les plus graves survenant chez l’enfant. La chirurgie et la radiothérapie restent les seuls traitements efficaces. De nouveaux traitements médicamenteux doivent être développés mais la biologie de ces tumeurs reste mal connue malgré tous les efforts de séquençages de nouvelle génération réalisés pour mieux connaître leur génomique. En particulier, nous n’avons découvert ni de cible thérapeutique, ni de syndrome de prédisposition par ces approches. Les modèles précliniques d’épendymomes sont peu nombreux et ceci limite considérablement l’exploration de leur biologie et le développement de nouvelles thérapeutiques. Dans ce contexte, de meilleurs modèles précliniques d’épendymomes sont requis pour étudier ces aspects plus efficacement.
Par conséquent, notre premier objectif sera de développer des modèles précliniques cellulaires et animaux à partir de la tumeur des patients. Nous avons pu commencer à générer différents types de modèles : des cultures d’épendymome en 3D appelées tumoroïdes, des co-cultures de cellules d’épendymome greffées dans des organoïdes de cerveaux (ces structures sont développées en différenciant des cellules souches pluripotentes dans des conditions de cultures spécifiques et temporellement définies et contiennent tous les types cellulaires d’un cerveau en développement) et des épendymomes humains greffés dans le cerveau de souris immunodéficientes après marquage par des gènes de protéines fluorescentes ou bioluminescentes pour permettre leur traçabilité in vivo. De plus, une partie importante du projet consistera à définir de nouvelles conditions de culture pour permettre la croissance des cellules d’épendymomes sous forme de cellules adhérentes, ce qui jusqu’ici a été extrèmement compliqué. Nous essayerons entre autre de découvrir la meilleure combinaison de facteurs de croissance en les faisant surexprimer dans les cellules tumorales après infection par pool de virus.
Dans la deuxième partie du projet, nous essayerons d’identifier de nouvelles vulnérabilités dans les cellules tumorales par des cribles d’extinction génique.
Les cellules tumorales sont modifiées grâce à un pool de lentivirus produisant chacun un acide nucléique interférent qui bloque l’expression d’un gène donné. A la fin de l’expérience, l’ADN des cellules qui restent est séquencé pour identifier quels lentivirus sont encore présents, ceux qui manquent sont ceux qui ont tué les cellules qu’ils ont infectées en supprimant l’expression d’un gène essentiel pour la survie des cellules tumorales. Nous avons déjà appliqué cette technique pour découvrir de nouvelles vulnérabilités dans les gliomes infiltrants du tronc.
Durant la conduite de ce projet ambitieux, nous espérons pouvoir générer plusieurs nouveaux modèles d’épendymome incluant des cultures in vitro qui pourront être utilisés pour découvrir de nouvelles cibles thérapeutiques par crible d’extinction génique, pour cribler des nouvelles drogues et les valider dans des modèles animaux. La comparaison avec les modèles murins transgéniques développés au Japon permettra d’approfondir notre connaissance de la biologie de cette maladie, de réaliser des études précliniques plus complètes et d’informer les nouveaux essais cliniques que nous espérons élaborer dans ces maladies.
Résumé - Identification des réseaux de régulation et des cibles thérapeutiques potentielles dans le rétinoblastome de sous-type 1 - Pierre BOVÉ - Institut Curie
Le rétinoblastome, issu de la rétine en développement, est le cancer pédiatrique intraoculaire le plus fréquent. C’est un cancer très agressif dont les traitements sont lourds. Pour 25% des patients, l’œil doit être énucléé. La vision peut être altérée chez les patients non-opérés. Malgré les chimiothérapies actuelles, des effets secondaires importants peuvent être observés. Une meilleure compréhension des mécanismes moléculaires impliqués dans l'apparition et la progression du rétinoblastome devrait nous orienter vers des thérapies plus efficaces et moins toxiques.
L’équipe a identifié et caractérisé deux sous-types de rétinoblastome. Le projet portera sur le sous-type 1, représentant 45% des patients. Ces tumeurs apparaissent très tôt (avant l'âge de 18 mois), ont peu d'altérations génétiques et sont très homogènes (homogénéité entre les tumeurs et au sein d’une même tumeur). Des méthodes bioinformatiques seront utilisées pour analyser des données à large échelle (ARN et ADN) de rétinoblastome et de rétine fœtale en développement à l’échelle du tissu et de la cellule. Ceci permettra de comprendre les changements ayant lieu dans la tumeur. En particulier, des gènes surexprimés qui pourraient être de potentielles cibles thérapeutiques seront identifiés. Nous souhaitons également caractériser les gènes qui bloquent la différenciation dans les tumeurs du sous-type 1. Cibler ces gènes représenterait une nouvelle stratégie thérapeutique dans laquelle la différenciation physiologique pourrait être restaurée. Des validations expérimentales seront menées sur des modèles précliniques de rétinoblastome de sous-type 1. Notre équipe cherchera en parallèle à établir de nouveaux modèles précliniques. L’analyse de l’ADN, obtenu à partir de l’humeur aqueuse des patients, permettra de caractériser indirectement la tumeur chez tous les patients. Nous utiliserons cette technique pour mieux caractériser les sous-types de rétinoblastome. Cela permettra de mieux stratifier les patients et ainsi de leur donner le traitement le plus approprié.
Résumé - Événements précoces et biomarqueurs dans le lymphome - Victoria GINESTET - CNRS UMR 9018
Les événements moléculaires et génétiques associés aux premiers stades des cancers pédiatriques sont encore largement inconnus et il manque des biomarqueurs fiables pour la détection précoce de la maladie dans la plupart de ces cancers. Comme la majorité des cancers sont diagnostiqués à un stade relativement avancé, la disponibilité d'échantillons de tissus cancéreux précoces pour les analyses moléculaires est limitée. Nous proposons de mettre au point un système unique qui imitera les aberrations chromosomiques associées au cancer dans les cancers pédiatriques, tels que le lymphome de Burkitt ou la leucémie myéloïde aiguë (LMA), et qui permettra de détecter et d'isoler les cellules porteuses d'aberrations chromosomiques immédiatement après leur apparition. L'analyse ultérieure de ces cellules offrirait une excellente occasion de déterminer les mécanismes moléculaires précoces qui conduisent au cancer. Notre approche est basée sur la reconstitution d'un gène fluorescent vert (EGFP) après l'induction d'une translocation. Des cellules vertes portant des translocations ou des délétions seront analysées afin de déterminer les effets précoces des aberrations chromosomiques sur l'expression des gènes et l'organisation nucléaire. Nous suivrons ensuite leur évolution clonale lors de passages in vivo et in vitro pour identifier les événements secondaires qui augmentent le potentiel oncogène de ces cellules. Les connaissances sur les événements moléculaires et génétiques impliqués aux premiers stades de l'oncogenèse générées au cours de ce projet fourniront de nouveaux biomarqueurs précoces et une nouvelle base pour la détection précoce et la gestion du cancer.
2 - APPEL A CANDIDATURES - ACCELERER LA RECHERCHE FONDAMENTALE ET TRANSLATIONNELLE EN CANCEROLOGIE PEDIATRIQUE : AIDE A LA MUTUALISATION, A LA STRUCTURATION ET AU PARTAGE DES DONNEES DE RECHERCHE (édition 2019)
Objectifs
Cet appel à candidatures a pour objectif d’enclencher une dynamique pour la mise en œuvre du partage des données en cancérologie pédiatrique, en rassemblant les différentes communautés de chercheurs et de cliniciens pour former des fédérations d’envergure nationale, autour d’une pathologie ou d’un groupe de pathologies d’intérêt.
Les équipes de chaque fédération doivent s’appuyer sur la mutualisation de données disponibles localement et dont le partage nécessite un travail de structuration préalable.
Chaque fédération doit notamment :
- recenser les données disponibles répondant aux besoins des chercheurs ;
- proposer une solution technique permettant de rendre le partage de ces données effectif au sein de la fédération et son accessibilité à la recherche ;
- définir une gouvernance pour la mutualisation, le partage et l’utilisation de ces données ;
- répondre à une question de recherche fondamentale et/ou translationnelle académique en s’appuyant sur la mutualisation, la structuration et le partage préalables de données.
Informations relatives à l’ensemble des projets financés dans le cadre de cet appel à candidatures
- Nombre de projets financés : 4
- Montant total des subventions : 3 613 500 €
Résumé des projets
Résumé - Base de données française clinico-biologico-génomique et radiomique des ostéosarcomes - Nathalie GASPAR - Institut Gustave Roussy
L’ostéosarcome (OTS) est rare mais il représente le cancer osseux le plus commun des adolescents. Cette maladie est souvent mortelle chez les patients avec une maladie métastatique ou lorsque la première ligne de traitement a été un échec.
Depuis 40 ans aucun des nouveaux traitements testés n’a augmenté l’espérance de vie de ces patients. Pour changer cette situation, il est nécessaire de mieux comprendre comment la tumeur résiste aux traitements et/ou progresse vers une maladie métastatique. Les cellules cancéreuses de l’OTS ont un profil génétique complexe qui leur procure la capacité à s’adapter à leur environnement. Cette propriété particulière complique le travail des chercheurs qui tentent d’identifier les cellules cancéreuses responsables de la résistance aux traitements et de la progression vers la maladie métastatique.
Objectifs : Afin que toutes les équipes nationales et internationales qui travaillent sur l’OTS puissent bénéficier de l’ensemble des efforts entrepris dans le cadre d’essais thérapeutiques français, nous proposons de mutualiser et d’harmoniser les données produites dans ces essais et de les colliger dans une base de données et un portail national, accessible en ligne.
Base de données : Grâce à l’expérience acquise avec la base de données et le portail web de l’essai OS2006, nous proposons de réunir les données de multiples essais recueillies au diagnostic et à la rechute, dans un espace commun qui garantit la qualité et la sécurité des données innovantes cliniques, génomiques, biologiques et d’imagerie. Ces données après anonymisation/harmonisation seront accessibles à travers une série de portails web réunis dans un écosystème hébergé sur des serveurs de la fédération. Ces portails seront accessibles selon des niveaux de sécurité progressifs en fonction des données demandées par les chercheurs pour limiter la dissémination de données sensibles, tout en garantissant l’accès au plus grand nombre. Le niveau public qui sera accessible à tous permettra de faire connaitre la base et d’émuler les demandes de groupes de recherche intéressés.
Résultats attendus
Création d’une base de données nationale unique, regroupant des données pertinentes, innovantes et harmonisées accessibles à tous les chercheurs permettant :
- Validation/corrélation des découvertes précliniques avec des données humaines ;
- Planification des études précliniques avec des modèles d’OTS caractérisés ;
- Proposition d’un suivi clinique adapté et de nouvelles thérapeutiques « sur mesure » en fonction des caractéristiques spécifiques observées dans l’objectif d’améliorer la survie des patients.
Résumé - DOREMy : Base de DOnnées cliniques et biologiques harmonisées pour une REcherche intégrée à la prise en charge des leucémies aiguës Myéloïdes pédiatriques - Arnaud PETIT - Groupe Hospitalier Armand Trousseau
Les leucémies aigües myéloïdes (LAM) de l’enfant et de l’adolescent sont des maladies rares dont le taux de rechute demeure élevé (45%) et le pronostic défavorable (<70%) malgré les avancées thérapeutiques. Afin de mieux comprendre le fonctionnement de ces maladies, le réseau CONECT AML regroupant 12 équipes de recherche en France a été créé en 2017. Les différents projets comprennent notamment des analyses génétiques extensives permettant d’identifier de nouveaux gènes de prédisposition aux LAM pédiatriques et de nouvelles anomalies des cellules leucémiques dont le pronostic dépend fortement. Des modèles animaux et cellulaires sont également développés. Enfin, un panel de médicaments couramment utilisés ou nouvellement développés dans les LAM est testé sur les cellules leucémiques des patients inclus. Ces données innovantes sont actuellement stockées localement par les différentes équipes et nécessitent une mise en commun et une association aux données cliniques.
Notre projet consiste donc à mutualiser les données de recherche du réseau CONECT AML et les données clinico-biologiques issues du soin. Ces données seront adaptées aux formats des bases de données nationales en oncologie et à celui de la base de données internationale des LAM pédiatriques, PedAL, en cours de création, afin d’étendre le champ de nos collaborations. Les échantillons conservés à l’hôpital Trousseau seront associés à cette base et mise à disposition pour de futurs travaux de recherche.
La rareté des LAM pédiatriques ayant permis de décrire uniquement les anomalies génétiques les plus fréquentes, une mutualisation des données permettra de mieux caractériser des sous-groupes de patients rares et d’établir un profil de réponse aux traitements, ce qui permettra d’adapter le traitement de futurs patients afin de diminuer le taux de rechutes et d’améliorer le pronostic des LAM pédiatriques.
Résumé - SHARE-4KIDS: vers un entrepôt national de données multi-omiques en cancérologie pédiatrique - Marie CASTETS - Centre Léon Bérard
L’amélioration des traitements des cancers pédiatriques passe par la compréhension de leurs bases moléculaires. Pour ce faire, l’utilisation des données –omiques est un enjeu clé. Même s’ils causent 80 000 décès par an à travers le monde, les cancers pédiatriques sont à considérer comme des maladies rares à l’échelle de la recherche. La mutualisation et le partage des données doivent donc être repensés et organisés à l’échelle de l’ensemble de la communauté scientifique, pour booster la recherche.
Notre objectif est d’établir le prototype d’un futur entrepôt de données national, destiné à rassembler, centraliser et mettre à disposition des chercheurs et des cliniciens l’ensemble des données –omiques disponibles sur tous les cancers de l’enfant, ainsi que les données cliniques associées. Notre étude se concentrera dans un premier temps sur 7 cancers. Nous réaliserons un inventaire exhaustif des données existantes, dans les bases publiques ou chez les équipes participantes, de manière à les centraliser dans une base unique. Nous nous focaliserons essentiellement sur les données moléculaires –omiques, priorité des équipes de recherche fondamentale, mais notre base de données sera structurée de manière à pouvoir stocker des images. Nous générerons également des données multi-omiques pour démontrer l’efficacité d’un partage en temps réel à l’échelle nationale sur la résolution de questions complexes et cruciales, telles que la résistance aux traitements. Le partage de ces données sera assuré par un système de gouvernance pluriel, intégrant des chercheurs, des cliniciens, des experts internationaux et des représentants d’associations. Nous montrerons comment ce dispositif répond aux besoins des chercheurs pour élucider notamment la question de la résistance aux traitements, et peut être utile aux cliniciens dans le cadre d’approches de médecine personnalisée. Ce projet s’inscrit dans la droite ligne d’initiatives internationales, telles que le Kids First Data Resource Center.
Résumé - Données de cancers pédiatriques du foie pour combattre la résistance au traitement (PeLiCan.Resist) - Jessica ZUCMAN-ROSSI - Université René Descartes
Contexte médical et scientifique : Les tumeurs du foie représentent 1% des tumeurs de l'enfant. Malgré des traitements combinant chimiothérapie et chirurgie, des résistances peuvent survenir et près d'un enfant sur quatre ne peut être sauvé. Ces tumeurs étant rares, il est difficile d'étudier un grand nombre de cas pour repérer des caractéristiques communes liées à la réponse aux traitements.
Objectifs du projet : Le projet vise à construire une base de données des tumeurs du foie de l'enfant intégrant des informations multidisciplinaires pour faciliter la compréhension de la résistance aux traitements et identifier de nouveaux traitements.
Description des données et de leurs modalités de mutualisation, structuration et partage : La base inclura les données de 300 enfants déjà traités pour des tumeurs du foie ayant différentes données déjà disponibles ou en cours d'obtention : données cliniques et biologiques, lames histologiques (tissu tumoral observé au microscope), différentes données moléculaires de la tumeur telles que les mutations et la méthylation (marque épigénétique) de l'ADN, et imagerie radiologique avant/après chimiothérapie. La base intègrera également les données de 2 types de modèles pour étudier la réponse à de potentiels traitements, des lignées cellulaires issues de tumeurs et des xénogreffes (greffe d'une tumeur humaine sur une souris). Nous nous appuierons sur la structure d'une base de données déjà utilisée pour des tumeurs du foie adulte, et la base sera enrichie pour permettre la traçabilité des échantillons ou la comparaison des données entre les différents patients. La base pourra inclure de nouveaux patients et faciliter leur suivi par les médecins de différentes spécialités.
Résultats attendus : L'intégration de toutes ces données multidisciplinaires doit nous permettre d'identifier des marqueurs prédictifs de la résistance à la chimiothérapie (facteurs cliniques, biologiques, histologiques, moléculaires ou encore d'imagerie). Pour identifier les causes et les conséquences de ces caractéristiques associées à la résistance, nous utiliserons des lignées cellulaires tumorales et des xénogreffes afin d'identifier de nouveaux traitements pour contourner ces résistances.
3 - APPEL A CANDIDATURES - ORIGINES ET CAUSES DES CANCERS PEDIATRIQUES (édition 2020)
Objectifs
Cet appel à candidatures a pour objectif de fédérer au sein d’un consortium des chercheurs provenant de disciplines différentes et disposant de compétences complémentaires autour de la thématique des causes et des origines des cancers pédiatriques. Ce consortium doit créér un programme de recherche ambitieux, d’une durée de 4 ans, explorant de nouvelles pistes sur la question des causes des cancers de l’enfant.
Informations relatives à cet appel à candidatures
- Nombre de programme financés : 1 programme incluant 4 workpackages
- Montant total des subventions : 4 464 200 €
Liste des 11 candidats/équipes sélectionnés pour former le consortium :
- Thomas MERCHER - INSERM U1170 - VILLEJUIF
- Celio POUPONNOT - CNRS UMR3347 - INSERM U1021 - ORSAY
- Zdenko HERCEG - Centre International de Recherche sur le Cancer - LYON
- Olivier AYRAULT - Institut Curie - Centre Universitaire d'Orsay - ORSAY
- Vahid ASNAFI - Hôpital Necker- Enfants malades - PARIS
- Sylvain LATOUR - Institut des maladies génétiques Imagine - PARIS
- Isabelle JANOUEIX-LEROSEY - INSERM U830 - PARIS
- Jean-Yves BLAY - Centre Léon Bérard - LYON
- Joachim SCHUZ - Centre International de Recherche sur le Cancer - LYON
- Jacqueline CLAVEL - INSERM UMR 1153 - PARIS
- Florent DE VATHAIRE - INSERM U1018 - CESP - VILLEJUIF
Résumé du programme de recherche PEDIAC
Les données actuelles indiquent qu'environ 2500 enfants et adolescents sont touchés par le cancer chaque année en France. Malgré les progrès scientifiques et médicaux des dernières années qui ont permis d'atteindre un taux de survie moyen de 80 % chez ces enfants et adolescents globalement, il existe une grande disparité dans la réponse aux traitements des différentes formes de cancer et plusieurs entités restent associées à un pronostic sombre. Ainsi, les cancers restent la principale cause de décès par maladie chez les enfants de plus d'un an. De plus, la plupart des enfants guéris de leur cancer souffrent d'effets secondaires délétères liés à la maladie et aux traitements reçus. Par conséquent, une meilleure compréhension des causes évitables et des mécanismes cellulaires et moléculaires qui sous-tendent le développement des cancers pédiatriques est nécessaire pour réduire l'impact des cancers pendant l'enfance.
Le programme PEDIAC réunit onze équipes de recherche fondamentale travaillant dans plusieurs instituts de recherche et centres nationaux de lutte contre le cancer et dont les thématiques de recherche couvrent un vaste domaine de recherche, notamment l'épidémiologie, l'immunologie, la modélisation physiologique, les analyses génétiques et la biologie moléculaire des cellules tumorales pédiatriques.
Ce consortium est issu d’un appel à candidatures et développera un programme de recherche pluridisciplinaire de 4 ans prenant en considération les causes des cancers pédiatriques d'un niveau environnemental jusqu'à un niveau moléculaire et ce sur différentes entités de cancers pédiatriques.
L'objectif général du programme PEDIAC est de comprendre les causes et les origines du développement des cancers agressifs à des âges spécifiques au cours de l'enfance. Des études épidémiologiques et génétiques indiquent déjà que ces spécificités peuvent résulter d'expositions à des facteurs de risque environnementaux et de prédispositions génétiques. De plus, des analyses expérimentales récentes indiquent que certaines périodes pré ou post-natales, ainsi que certains types de cellules, sont particulièrement sensibles à la transformation tumorale par les altérations génétiques observées dans les cancers pédiatriques. Cependant, tous les facteurs environnementaux et de prédisposition ne sont pas connus et la connaissance précise des bases moléculaires sous-jacentes à la sensibilité particulière de certaines cellules fait généralement défaut.
Le projet PEDIAC a pour objectifs spécifiques de :
- Identifier des facteurs de risque environnementaux et génétiques, notamment immunitaires, susceptibles d'augmenter le risque de cancer chez l'enfant
- Comprendre comment les modifications des propriétés des cellules au cours des périodes pré et post-natales influent sur leur sensibilité aux altérations génétiques fréquemment observées dans les cancers pédiatriques
- Développer de nouveaux modèles reproduisant plus fidèlement les tumeurs pédiatriques et qui permettront d'étudier la manière dont les cellules cancéreuses interagissent avec les cellules environnantes.
Ces études visent à identifier des facteurs de risque dont la prise en compte permettrait de prévenir le développement de cancer chez les enfants et de nouveaux marqueurs de la prédisposition génétique au cancer. La comparaison de tumeurs de patients avec des modèles reproduisant plus fidèlement la situation rencontrée chez les patients permettra d'identifier des mécanismes moléculaires précis actifs spécifiquement au sein des cellules tumorales pédiatriques. Ensemble, une meilleure connaissance de ces facteurs fournira des outils permettant de mieux prévenir le développement du cancer ou de diagnostiquer et de développer de nouvelles approches thérapeutiques plus ciblées et plus efficaces.
Au cours du programme, nous communiquerons régulièrement avec différents groupes de travail sur les cancers pédiatriques et présenterons les résultats des études lors de réunions scientifiques et publiques.
4 - APPEL A PROJETS - PROJETS « HIGH RISK - HIGH GAIN » DE RECHERCHE EN CANCEROLOGIE PEDIATRIQUE (éditions 2020,2021, 2022 et 2024)
Objectifs
Cet appel à projets a pour but de soutenir des projets de recherche très innovants permettant d’ouvrir de nouvelles pistes originales et de produire des avancées concrètes en cancérologie pédiatrique.
Il s’agit de financer des projets de recherche originaux et audacieux, conceptuellement nouveaux et risqués, considérés comme « High Risk-High Gain », qui ne pourraient pas être financés dans le cadre des appels à projets traditionnellement existants.
La philosophie de cet appel à projets se reflète, en partie, à travers les questions suivantes: si la prise de risque s’avère payante, les résultats seront-ils importants et dans quelle(s) mesure(s) ces résultats seront-ils susceptibles de « changer la donne » en cancérologie pédiatrique ?
Informations relatives à l’ensemble des projets financés dans le cadre de cet appel à projets pour l’édition 2020, 2021, 2022 et 2024
- Nombre de projets financés : 25 projets
- Budget total : 9 222 044 €
Résumé des projets
Résumé - Mécanismes épigénétiques à l’origine de la leucémie infantile: de la naissance au diagnostic - Akram GHANTOUS - Centre International de Recherche sur le Cancer-LYON
Le cancer infantile (CI) est la première raison de décès dû à une maladie chez les enfants mais ses causes sont peu connues. Etant donné la rareté du CI, il est important d’associer les données de nombreux pays et de les collecter à plusieurs périodes critiques de la vie de l’enfant afin de dévoiler l’origine du CI. Ce projet rassemble des données détaillées et des échantillons biologiques uniques provenant de grands consortiums internationaux portant sur le CI et plus particulièrement sur la forme la plus fréquente qu’est la leucémie infantile. Grâce à des technologies de pointe, nous établirons une carte moléculaire du génome des patients de la naissance au diagnostic afin d'identifier des biomarqueurs du cancer détectables dans le sang dès la naissance. Cela nous permettra également de découvrir les gènes moteurs sous-jacents aux causes de la leucémie infantile et qui affectent les résultats cliniques tels que la survie et le risque de récidive. Ce travail propose une nouvelle approche permettant de retracer les origines précoces du CI, qui pourraient débuter au cours de la grossesse, et offre des biomarqueurs prometteurs pour une détection précoce du CI plusieurs années avant le diagnostic ainsi que des événements moléculaires conducteurs pouvant être utilisés pour des thérapies ciblées.
Résumé - Indentification des cellules d'origine des tumeurs rhabdoïdes par génotypage de cellules uniques et cultures de tissus embryonnaires ex vivo - Franck BOURDEAUT - Institut Curie-PARIS
Les tumeurs rhabdoïdes sont des cancers rares et agressifs du nourrisson et de l'enfant jeune. Plusieurs arguments à la fois cliniques et expérimentaux suggèrent que ces tumeurs ont pour origine des cellules embryonnaires très précoces, rendues anormales lors du développement par la perte de fonction d'un seul gène, SMARCB1. Des avancées dans la connaissance de ces maladies ont montré que les tumeurs rhabdoïdes sont en réalité plusieurs maladies un peu distinctes, probablement différentes en raison de leur origine embryonnaire différente. Cependant, à ce jour, la source cellulaire de ces cancers n'est pas bien identifiée. Notre projet consiste à tirer parti de l'excellente pertinence des modèles murins de tumeurs rhabdoïdes développés dans notre laboratoire pour répondre à cette question par deux approches risquées et innovantes :
- du "single-cell genotyping", qui consiste à retracer, à partir des petites variations génétiques accumulées à chaque division cellulaire, la phylogénèse des cellules environnant la tumeur et des cellules contenues dans la tumeur
- de la culture de tissu intracranien "ex vivo", pour déceler et décrire, par analyse de l'expression des gènes au niveau unicellaire, l'histoire naturelle des tumeurs rhabdoïdes à partir de tissus embryonnaires de la période périnatale, maintenus en culture pour en simplifier la description et le suivi évolutif.
Ces approches devraient nous permettre d'apporter des éléments plus robustes que ceux existant actuellement concernant les cellules d'origine des tumeurs rhabdoïdes et ouvrir la voie vers la recherche de leurs vulnérabilités essentielles, au stade le plus précoce de leur développement.
Résumé - Les organoïdes, des outils décisifs pour identifier les dialogues entre le contexte cellulaire et l'exposome durant l'initiation et la progression tumorale ? Preuve de concept sur les rhabdomyosarcomes - Laura BROUTIER - Centre Léon Bérard - LYON
Les rhabdomyosarcomes (RMS) constituent un groupe de tumeurs présentant des caractéristiques de cellules musculaires. Ces cancers sont l’une des principales formes de sarcomes chez les enfants et les adolescents. Grâce aux traitements actuels, on parvient actuellement à soigner 70% des jeunes atteints par un RMS. Seuls 20% des patients pourront être guéris si la maladie est métastatique. Il est donc urgent de mieux comprendre les bases moléculaires des RMS, pour proposer de nouvelles thérapies, plus efficaces et moins toxiques.
Les enfants et les adolescents se trouvent dans une phase particulière de la vie, puisque leur organisme est en plein développement : les cellules se multiplient, les tissus se construisent et grandissent. On pense que, sous l’effet de facteurs internes, génétiques par exemple, ou externes, c’est à dire liés à l’environnement, certaines de ces étapes de développement pourraient dérailler, et conduire à l’apparition de cancers. Définir la cellule à partir de laquelle des étapes du développement pourraient devenir anormales, et permettre l’apparition de cancers, est essentiel pour cibler plus efficacement les cellules tumorales à l’aide de thérapies adaptées.
Au cours du développement, on trouve une population de cellules particulières appelées crêtes neurales (CCN), qui est capable de se multiplier et de migrer pour donner de nombreux tissus différents dans le corps. Nous pensons que les RMS pourraient en partie dériver de la transformation de ces CCN en cellules tumorales, ou que les programmes qui permettent aux CCN de proliférer et de se déplacer pourraient être utilisés par les cellules tumorales. En étudiant la signature moléculaire des RMS à différentes échelles et en la comparant à celle des CCN, nous identifierons les programmes développementaux qui sont potentiellement impliqués dans la naissance et la propagation de la tumeur. A l’aide d’organoïdes, des modèles innovants reproduisant fidèlement les tumeurs in vitro, nous chercherons à définir quels programmes sont effectivement impliqués dans la survenue de RMS, en étudiant les facteurs génétiques mais également l’impact de pesticides.
Résumé - Fonction et activité du facteur de transcription SPI1/PU.1 dans la leucémie myélo-monocytaire juvénile - Olivier BERNARD - INSERM U1170 - VILLEJUIF
La leucémie myélomonocytique juvénile (LMMJ) est une maladie pédiatrique agressive caractérisée par une expansion excessive d'un type spécifique de globules blancs appelés monocytes. La greffe de cellules souches hématopoïétiques est la seule thérapie curative, avec un taux de survie à long terme de seulement 52 %. Son diagnostic peut être difficile, en raison de la grande hétérogénéité de la présentation clinique. Au niveau moléculaire, la LMMJ est due à des mutations somatiques ou constitutives qui déclenchent toutes une voie de signalisation intracellulaire donnée, normalement activée par les protéines de la famille RAS. Comment l'activation de cette cascade de signalisation RAS entraine spécifiquement l'expansion des monocytes qui peuvent alors envahir les organes et menacer la vie des patients n'est pas bien connu. Pour améliorer la prise en charge des patients et développer de nouvelles stratégies de traitement, il est indispensable de mieux caractériser les mécanismes qui sous-tendent le développement des LMMJ.
L'objectif général de ce projet est d'étudier le rôle des régulateurs transcriptionnels de la famille ETS dans ce processus. Nous allons modéliser la LMMJ et étudier l'impact sur le comportement des progéniteurs hématopoïétiques. Nous utiliserons des technologies de pointe à haut débit pour cartographier les réseaux de régulation dynamiques au niveau des cellules et de la chromatine. Les résultats seront validés dans des échantillons primaires de LMMJ.
Nos résultats fourniront des indices pour le développement de thérapies ciblées combinées dans le LMMJ et une meilleure compréhension du rôle de l'activation de la voie RAS dans d'autres cancers humains.
Résumé - Stratégie de prévention des cancers du CMMRD (constitutional mismatch repair deficiency) par Immunothérapie (Immune Checkpoint Inhibiteurs) : une étude préclinique chez l’animal - Franck BIELLE - Groupe Hospitalier Pitié Salpétrière-PARIS
Le syndrome CMMRD prédispose à la survenue de plusieurs cancers chez un même enfant. Le traitement de ces cancers peut être difficile du fait de la survenue d’un deuxième cancer chez un enfant ayant déjà subi un premier cancer ou du fait de la résistance aux traitements de certains types de cancers, notamment les tumeurs cérébrales. Notre projet apporte une nouvelle stratégie basée sur la prévention : nous testerons un traitement qui augmente la surveillance du système immunitaire contre les cellules tumorales pour empêcher l’apparition de cancers. Nous utilisons pour cela des modèles de cancers CMMRD où le gène muté est le même que celui muté chez les patients atteints de CMMRD. La perspective du projet est de confirmer l’efficacité de cette nouvelle stratégie pour l’appliquer, nous l’espérons, aux enfants atteints de CMMRD et révolutionner leur prise en charge.
Résumé - Étude de la progression du glioblastome en combinant des modèles organoïdes cérébraux avec la transcriptomique spatiale - Marco Antonio MENDOZA PARRA - CEA - Institut de Génomique - Genoscope-EVRY
Le gliome pédiatrique de haut grade (HGG) est une maladie dévastatrice qui représente environ 15% des tumeurs cérébrales. Récemment, le séquençage de l’ADN des cellules tumorales a révélé que la variante d’histone H3.3 est fréquemment mutée dans les HGG pédiatriques, avec jusqu'à 80% de gliomes du tronc cérébral (DIPG) porteurs de la mutation K27M et 36% de gliomes sus-tentoriel et thalamiques porteurs de mutations K27M ou G34R/V. Ce fut la première démonstration de mutations d’histones pouvant être à l’origine d’une maladie. Toutefois, les aspects mécanistiques et fonctionnels de ces mutations H3.3 sont largement incompris.
Le projet vise à utiliser des modèles de culture cellulaire en 3 dimensions (organoïdes) afin de reconstituer les étapes charnières du gliome pédiatrique associé aux mutations dans l’histone 3.3. Leur analyse au niveau moléculaire sera réalisée par des méthodes génomiques récentes capables de décortiquer la complexité tissulaire.
Résumé - Etude in vivo sur cellule unique du concept d'oncogène dans les tumeurs neurales embryonnaires - Eric RÖTTINGER - Université Côte d'Azur
Les cancers du cerveau survenant dans l’enfance concernent en moyenne 3,2 cas pour 100 000 naissances et peuvent affecter des nourrissons, des enfants ou des adolescents, bien que la majorité des diagnostics aient lieu entre 5 et 9 ans. Le traitement de ces cancers est extrêmement sévère pour les organismes en cours de développement des enfants et a souvent des conséquences désastreuses, y compris pour les survivants. Chez les adultes, les cancers sont souvent la conséquence d’une exposition chronique à des agents cancérigènes tels que le tabac, par exemple.
Ce concept n’est évidemment pas transposable aux cancers pédiatriques et marque une différence majeure entre cancers de l’adulte et cancers de l’enfant. Cependant, les traitements actuels reposent uniquement sur des thérapies utilisées chez les adultes et qui ont été plus ou moins bien adaptées aux cas pédiatriques. Il n’existe à l’heure actuelle aucun traitement spécifiquement développé pour les cancers pédiatriques.
Des découvertes obtenues très récemment à l’aide de vastes jeux de données génétiques accumulés au cours de ces dernières années suggèrent que la plus grande différence qui existe entre cancers de l’adulte et cancers de l’enfant repose sur le fait que les cancers pédiatriques du cerveau sont le résultat « d’accidents développementaux » qui ont lieu dans l’embryon. Ces « accidents » provoquent un piégeage de certaines cellules dans un état embryonnaire prolifératif, ce qui sera à l’origine du développement de la tumeur. Dans le présent projet, nous testerons cette hypothèse en questionnant largement et pour la première fois l’implication de programmes génétiques gouvernant le développement normal du cerveau dans l’occurrence des cancers. Cette étape ne peut pas se faire facilement en utilisant les modèles actuellement utilisés dans la recherche sur le cancer. Pour contourner cet obstacle, nous tirerons avantage d’un organisme modèle atypique, l’anémone Nematostella, dont le système nerveux est très simple et qui permet de rapidement tester des hypothèses innovantes. Les résultats que nous obtiendrons seront ensuite confirmés dans un modèle de cancer pédiatrique du cerveau plus proche de la situation humaine. Le but final de nos recherches consiste à mieux comprendre les différences entre cancers de l’adulte et cancers de l’enfant dans l’objectif de promouvoir le développement de médicaments spécifiques pour les cancers pédiatriques.
Résumé - Les tumeurs cérébrales embryonnaires avec altération du gène BCOR : types cellulaires et gènes essentiels - Florence CAVALLI - Institut Curie
Les tumeurs cérébrales embryonnaires pédiatriques constituent la majorité des tumeurs cérébrales malignes chez l’enfant. Ces tumeurs embryonnaires pédiatriques sont composées de 4 entités : les medulloblastomes (MB), les tumeurs rhabdoïde teratoïde atypique (ATRT), les tumeurs embryonnaires avec rosettes pluristratifiées (ETMR), et “les autres tumeurs embryonnaires rares”. Dans ce projet, nous nous intéressons aux “autres tumeurs embryonnaires rares” et plus spécifiquement aux tumeurs du système nerveux central avec une duplication du gène BCOR (BCOR ITD) faisant partie de ce groupe.
Ces tumeurs sont peu étudiées et nos connaissances sur les processus responsables du développement de ces tumeurs sont faibles. Elles apparaissent chez de très jeunes enfants, il n’existe pas de traitement standard à nos jours, et le taux de survie est malheureusement faible. Il est donc essentiel de les étudier plus précisément. Une hétérogénéité est observée quand elles sont étudiées sous le microscope mais cette hétérogénéité (i.e. une tumeur est composée de différents types de cellules), qui est une des causes principales d’échec thérapeutique n’a pas encore été étudiée au niveau moléculaire. Nous proposons donc de caractériser pour la première fois ces tumeurs à la résolution de la cellule unique pour identifier et caractériser les différents types de cellules qui les composent ainsi que leurs répartitions spatiales.
Pour ceci nous allons utiliser des méthodes de séquençage développées récemment ; (i) générer des données de l’expression des gènes à l’échelle de la cellule unique, à partir de tumeurs BCOR ITD congelées, et (ii) générer un nouveau type de données incluant des informations de l’expression des gènes mais également la position physique de chaque cellule au sein de l’échantillon à partir d’échantillons de ces mêmes tumeurs conservés en FFPE (tissus fixés dans la formaldéhyde et enrobés de paraffine, utilisé entre autres pour le diagnostic). L’analyse bioinformatique de ces données nous permettra, non seulement, d’identifier pour la première fois avec grande précision les différentes populations de cellules tumorales, ainsi que les cellules normales telles que les cellules immunitaires infiltrées, composant ces tumeurs mais aussi leurs localisations. Nous pourrons ensuite détecter les types d’interactions entre les différents types de cellules qui sont en contact et mieux comprendre leurs implications dans la progression de ces tumeurs. De plus, nous allons réaliser un criblage de gènes grâce à la méthode CRISPR-cas9 sur des tumeurs se formant dans le cerveau de souris à partir de cellules tumorales provenant de patients, pour identifier les gènes essentiels au développement de ces tumeurs.
Ce projet va permettre de caractériser, à l’échelle de la cellule unique, l’hétérogénéité intra-tumorale et spatiale de ces tumeurs cérébrales pédiatriques pour lesquelles nous n’avons pas de traitement efficace, et de révéler pour le première fois les gènes essentiels au développement de ces tumeurs pour les différents types de cellules composant les tumeurs. Une meilleure connaissance de ces tumeurs et des programmes contribuant à leurs développements permettront de proposer de nouvelles pistes de recherche pour le développement de nouveaux modèles de souris pour les étudier et de nouveaux traitements.
Résumé - C1QL1 et c-KIT: des molécules à la croisée des chemins entre synaptogenèse neuronale et tumorigenèse cérébrale - Fekrije SELIMI - Collège de France - CNRS UMR7241
Des données récentes suggèrent un lien entre activité neuronale, molécules synaptiques et tumorigenèse. Les cancers pédiatriques surviennent au moment où les connexions synaptiques entre les neurones se forment et maturent dans le cerveau. Ainsi les mécanismes à l’origine du développement des tumeurs et de leur diffusion chez l’enfant pourraient faire intervenir des voies de signalisation particulières impliquées dans l’établissement de l’activité neuronale et détournées de leur fonction dans les cancers. Par ailleurs le bon développement du cerveau fait intervenir plusieurs types cellulaires hormis les neurones : les mécanismes à l’origine du développement de ces autres types cellulaires, comme par exemple les précurseurs des oligodendrocytes, peuvent être modulés par l’activité neuronale. Enfin, certaines voies de signalisation qui sont des cibles pour le traitement de certains cancers pourraient avoir un rôle dans le développement normal des connexions nerveuses. Connaitre ce rôle est donc essentiel pour le traitement des cancers pediatriques. Notre projet consistera à démontrer le lien entre développement des circuits de neurones, intégration des différents types cellulaires dans ces circuits, activité neuronale et développement et traitement des cancers pédiatriques. Pour cela nous utiliserons des outils de pointe chez la souris pour modifier les molécules et l’activité neuronale de manière fine au cours du développement et dans des modèles de cancers pédiatriques, en particulier les medulloblastomes et les gliomes pontiques intrinsèques diffus.
Résumé - Spliceosome et réponses immunitaires antigéniques non conventionnelles : une nouvelle approche dans les cancers pédiatriques - Sébastien APCHER - INSERM U1015
Les conditions de maintien de notre espèce sur Terre reposent sur le fait que notre système immunitaire a la capacité de lutter contre des attaques d’une multitude de micro-organismes pathogènes et de détruire les cellules tumorales. Nous avons démontrés dans une récente étude que les peptides antigéniques présentés par le système immunitaire proviennent de petits polypeptides produits par un phénomène de traduction précoce de l’ARNm, avant même que les phénomènes de maturation de l’ARNm eurent lieu. Notre travail s’est poursuivi avec de récentes découvertes majeures montrant que i) ces mêmes polypeptides pouvaient être utilisés comme vaccin anti-tumoral et que ii) certaines molécules naturelles avaient la capacité d’augmenter leurs productions dans les tumeurs traitées.
Notre étude va se poursuivre sur l’identification de nouvelles molécules inhibitrices de l’épissage d’ARNm dans les cellules tumorales. Nous avons la capacité de les synthétiser, et nous venons récemment de montrer que certaines molécules détiennent la même capacité à augmenter la production de polypeptides spécifiques de la tumeur mais avec un bien meilleur effet sur la production de ses peptides que les molécules précédentes. En effet grâce à notre collaboration avec des chimistes nous avons pu synthétiser des molécules inhibitrices de l'épissage d'ARNm pouvant être dissoutes dans l'eau afin de limiter leur toxicité. De plus, nous avons pu démontrer dans un modèle animal que le traitement avec ses molécules pouvait induire une diminution dans la progression tumorale après traitement avec un changement d'expression des antigènes tumoraux produits à la surface cellulaire des tumeurs.
Ces nouvelles molécules pourront être utilisées comme agent chimio-thérapeutiques immunomodulateurs ayant pour objectif d’augmenter spécifiquement la production des antigènes tumoraux à la surface cellulaire des cancers traités et ceci afin de donner plus de chance au système immunitaire d’identifier la tumeur pour stopper sa croissance et l’éradiquer grâce à notre système de défense.
Résumé - ORGANO-P53: Modélisation innovante du syndrome de prédisposition de Li-Fraumeni dans les organoïdes cérébraux - Marie-Anne DEBILY - INSERM U981 - Institut Gustave Roussy
L’origine des cancers pédiatriques est une question continuellement posée. Une cause héréditaire classique liée à une mutation constitutionnelle peut expliquer la survenue du cancer dans environ 10-15% des cas. Ces situations peuvent nous aider à comprendre les étapes initiales de la cancérogénèse. Dans ce projet de recherche, nous choisissons d’étudier comme modèle les tumeurs cérébrales associées au syndrome de Li-Fraumeni (LFS) causé par une mutation du gène TP53. Ce syndrome est la cause héréditaire de cancer la plus fréquente, notamment dans les tumeurs cérébrales. Nous proposons d’utiliser des mini-cerveaux autologues dérivés des cellules non malades des patients LFS (fibroblastes de la peau). Ces cellules seront induites pour redevenir des cellules souches totipotentes qui seront cultivées en 3D dans une succession de milieux permettant la différenciation de ces cellules en mini-cerveaux. Cette approche n’a jamais été utilisée dans les prédispositions aux tumeurs malignes de l’enfant. Dans le cas d’une pathologie prédisposante au développement de tumeurs cérébrales, nous faisons le pari que des ilôts tumoraux se formeront durant les quelques mois de culture de ces structures et que leur étude nous informera sur les étapes initiales du développement du cancer dans le tissu d’origine du patient. En parallèle, nous développerons des mini-cerveaux à partir de fibroblastes d’individus sains dans lesquels nous aurons introduits la mutation constitutionnelle. Par cette double stratégie, nous pourrons notamment identifier les mutations secondaires permettant le développement de la tumeur à partir de la mutation constitutionnelle ; ces altérations pourront devenir des outils de diagnostic précoce des cancers chez ces patients prédisposés mais aussi de potentielles cibles pour le traitement et la prévention. Si ce modèle nous permet de reproduire des tumeurs similaires à celle de patients atteints d’un LFS, cela ouvrira la voie à l’étude d’autres prédispositions aux tumeurs cérébrales mais aussi dans d’autres cancers où ce type de mini-organes peuvent être obtenus in vitro. Ce type d’approche n’a jamais été utilisé dans la prédisposition aux cancers pédiatriques.
Résumé - Immuno-organoïdes du cerveau : une nouvelle approche pour étudier le développement du cancer et identifier des traitements efficaces chez les enfants et les adolescents atteints de gliomes de haut grade - Florent GINHOUX - Institut Gustave Roussy
Jusqu'à présent, les approches de médecine personnalisée basées sur des cibles moléculaires n'ont pas réussi à améliorer de manière significative les taux de survie des enfants et des adolescents atteints de gliomes de haut grade. Une connaissance plus approfondie du dialogue complexe entre les cellules tumorales et les autres cellules, en particulier les macrophages, cellules immunitaires qui jouent un rôle crucial dans le maintien de l'équilibre tissulaire, doit être obtenue grâce à la génération de modèles précliniques plus précis.
Dans notre projet, nous allons reprogrammer les fibroblastes du patient en cellules souches pluripotentes (iPSC), puis générer un modèle 3D reproduisant la structure du cerveau (« organoïde du cerveau »), ajouter pour la première fois des macrophages dérivés d'iPSC, puis mettre en contact ces uniques immuno-organoïdes autologues avec les cellules tumorales des patients. Leur analyse approfondie, jamais réalisée auparavant dans ce cadre, permettra d'identifier de nouvelles voies à cibler par immunothérapie et/ou édition du génome. Des immunologistes, des oncologues pédiatriques et des bioinformaticiens collaboreront dans le but de modifier les caractéristiques pro-tumorales des macrophages et de proposer de nouveaux traitements contre les gliomes malins. Même dans l’éventualité où aucune cible médicamenteuse ne serait identifiée, les détails des mécanismes d'interaction entre les cellules malignes et non malignes dans le développement du cancer du cerveau seront clarifiés davantage. Dans l'ensemble, nous créerons une « plateforme » puissante sur laquelle construire des études sur la microglie, les macrophages, la dérégulation de la lignée neurale et les cellules tumorales. Dans une future étape, nous visons à partager ces techniques avec la communauté scientifique afin de construire une plateforme préclinique internationale d’immuno-organoïdes (« avatar du patient ») où les tests de traitement seront possibles pour décider efficacement du meilleur traitement ou de la meilleure combinaison à proposer aux enfants et adolescents atteints de cancer du cerveau.
Résumé - Étude de la plasticité des cellules tumorales et du micro-environnement dans l'ostéosarcome par le biais d'un test de sensibilité/résistance aux médicaments dans des modèles PDX orthotopiques - Antonin MARCHAIS - Institut Gustave Roussy
L’ostéosarcome présente un paysage génétique chaotique avec de nombreuses altérations génétiques et un microenvironnement complexe. De nouvelles thérapies sont nécessaire pour mieux contrôler la dissémination métastatique et augmenter la survie. Nous avons récemment démontré l’utilité d’une analyse RNA-seq en « bulk » d’ostéosarcomes prélevés au diagnostic pour identifier 2 groupes de patient avec des caractéristiques tumorale et du microenvironnement immunitaire spécifique et associer à la survie globale (protocole OS2006 ; Marchais et al, CTOS 2019). Les ostéosarcomes avec un bon pronostic sont ainsi associés avec un infiltrat immunitaire spécifique alors que ceux de mauvais pronostic présente des activités angiogéniques, osteoclastiques et adipogènique élevés. C’est la première fois qu’une telle distinction sur la base d’observation moléculaire est mise en évidence et associé au pronostic dans l’ostéosarcome. Cela suggère que les deux groupes devraient bénéficier de stratégies thérapeutiques différentes. Notre hypothèse est que les mécanismes d’efficacité et/ou de résistance des traitements contre l’ostéosarcome implique à la fois les cellules tumorales et le microenvironnement et leurs interactions.
Nous avons pour objectif de déchiffrer spatialement ces interactions sur des coupes de tissus pré et post-traitement (chimiothérapie, thérapies ciblées et dirigé sur le microenvironnement) : (a) caractérisation des populations cellulaires tumorales et du microenvironnement et de leur interaction spatiale sous pression de sélection des traitements ; (b) Validation in-vivo et in-vitro de nouvelles cibles thérapeutiques et leurs combinaisons ; (c) Transfert de notre méthodologie sur des échantillons de patient prélevé au diagnostic, et à la récidive.
L’analyse par transcriptomique spatiale d’échantillons d’ostéosarcome prélevés sur des modèles PDX avant et après intervention thérapeutique.
Résultats attendus : Identifier des mécanismes tumoraux et du microenvironnement qui participent à la résistance aux traitements dans l’ostéosarcome et définir les bonnes combinaisons ou séquences selon la composition de la tumeur. Notre but est d’introduire de nouvelles stratégies thérapeutiques dans le traitement de l’ostéosarcome afin d’améliorer la survie globale.
Résumé - L’édition génique comme thérapie ciblée dans le traitement de l’hépatoblastome - Christophe GROSSET - INSERM U1035 - Bordeaux
L’hépatoblastome est le principal cancer pédiatrique du foie. Un enfant sur cinq décède de ce cancer et ce chiffre n’a pratiquement pas évolué depuis dix ans. Son apparition est liée à des mutations dans le gène CTNNB1 qui donne naissance à la protéine bêta-caténine. L’accumulation anormale de bêta-caténine dans les cellules d’hépatoblastome favorise leur prolifération et leur expansion. Pour bloquer la croissance de la tumeur et traiter les enfants, il faudrait corriger ces mutations et limiter la production de bêta-caténine. Aujourd’hui, c’est possible grâce à une nouvelle technologie appelée « CRISPR/Cas » ou « ciseaux moléculaires ». Or, très peu d’équipes dans le monde ont utilisé cette technologie à des fins thérapeutiques dans les cancers pédiatriques.
Au cours des derniers mois, nous avons utilisé cette technique sur des lignées cellulaires d’hépatoblastome et nos premiers résultats sont très prometteurs. La technologie CRISPR/Cas fonctionne parfaitement et la correction des mutations dans le gène CTNNB1 entraine la mort des cellules tumorales de lignée. Ce résultat remarquable ouvre de nouvelles perspectives de traitement dans ce cancer.
Dans ce projet, notre premier objectif est de confirmer que la correction des mutations dans le gène CTNNB1 est une action suffisante pour éliminer les cellules d’hépatoblastome et bloquer la formation d’une tumeur chez la souris. Les composants de la technologie CRISPR/Cas seront transférés dans les cellules d’hépatoblastome à l’aide de véhicules de transport à base de particules lipidiques ou de dérivés non-dangereux de virus. Cette partie de notre projet constitue la partie la plus risquée. Cependant, nous espérons confirmer que la technologie CRISPR/Cas permet de corriger les mutations du gène CTNNB1 et de bloquer la formation d’un hépatoblastome chez la souris. Si nos premiers résultats se confirment, cette technologie pourrait conduire au développement de tous nouveaux traitements dans le cancer du foie chez l’enfant.
Résumé - Epiclones et résistance aux épidrogues dans les tumeurs rhabdoïdes - Franck BOURDEAUT - Institut Curie - Paris
La résistance des cancers aux traitements est en partie due à la composition des tumeurs par différentes "colonies" de cellules ("clones"), que l'on distingue classiquement par des anomalies génétiques propres à chacune. Des données récentes ont démontré que la résistance peut aussi provenir de la sélection de populations cellulaires génétiquement similaires, mais qui diffèrent par la façon dont leur génome est accessible et activé, autrement dit par des caractéristiques "épigénétiques". Nous voulons prendre l'exemple des tumeurs rhabdoïdes, l'un des cancers pédiatriques les plus agressifs, pour étudier plus en profondeur ce mécanisme de résistance. Nous étudieronsdes tumeurs greffées in vivo à l'échelle unicellaire, en utilisant les techniques les plus récentes (single cell ATAC/RNA seq) et des techniques encore jamais mises au point ("single cell ChIP-seq" et "proteomic"). Nous mènerons ces études avant tout traitement, mais aussi sous traitement avec des approches épigénétiques très innovantes au balbutiement de leur utilisation en clinique (les "PROTAC"), pour anticiper les possibles mécanismes de résistance sous ces traitements d'avenir.
Résumé - Contrôler la hiérarchie développementale des tumeurs pédiatriques par l'inhibition de modules de microARN : une preuve de concept - Cédric MAURANGE -CNRS UMR 6216 - Marseille
Au-delà de l’élimination du cancer, l’un des défis principaux dans le cadre du cancer chez l’enfant est de pouvoir soigner sans laisser de séquelles sur un organisme jeune, particulièrement vulnérable aux traitements. Il est donc indispensable non-seulement d’identifier des stratégies thérapeutiques efficaces contre les tumeurs, mais qui soient également très spécifiques, sans effets secondaires de long terme sur les tissus sains.
Dans cette optique, notre projet vise à mieux comprendre le mode de fonctionnement synergique des microARNs dans les cancers pédiatriques et à explorer comment leur inhibition par des ARN « éponges » pourrait induire une élimination « en douceur » des tumeurs. Ce projet pionnier utilise un modèle animal, la drosophile, qui minimise les problèmes éthiques ainsi qu’une nouvelle technologie développée par l’équipe qui permet d’identifier les microARNs impliqués dans la régulation des cancers. Une meilleure compréhension du rôle et du mode d’action des microARN dans les cancers pédiatriques pourrait ouvrir de nouvelles perspectives pour des traitements plus ciblés et plus efficaces.
Résumé - Signatures mutationnelles au cisplatine des hépatoblastomes pour améliorer la détection précoce de chimio-résistance et développer de nouvelles thérapies - Jessica ZUCMAN-ROSSI - INSERM U1138 - Paris
L'hépatoblastome (HB) est le cancer du foie le plus fréquent chez l'enfant, mais il reste un cancer rare (~ 20 cas par an en France). Le traitement par chimiothérapie à base de cisplatine et chirurgie permet d’obtenir d’excellents résultats avec la plupart des enfant (80%) guéris 5 ans après le diagnostic. Cependant, l’absence d'alternative thérapeutique pour les tumeurs chimio-résistantes nécessite de développer des marqueurs prédictifs de la chimio-résistance ainsi que de nouvelles approches thérapeutiques. Le premier objectif du projet vise à développer un test permettant de détecter précocement, dès le début du traitement les mutations induites par la résistance à la chimiothérapie. Ces mutations surviennent dans le génome des cellules cancéreuses suite à une activation erronée du système de réparation des dommages à l’ADN. Notre deuxième objectif est d’étudier en détail et de chercher comment inactiver ce processus de réparation inadéquat et ainsi rendre les cellules tumorales sensibles à la chimiothérapie en combinaison avec le cisplatine.
Résumé - Ciblage par immunothérapie de nouveaux gènes identifiés dans les tumeurs pédiatriques avec fusion de facteurs de transcription - Olivier DELATTRE - INSERM U830 - Paris
De nombreuses tumeurs pédiatriques sont caractérisées par des gènes de fusion qui impliquent des facteurs de transcription. Nous avons récemment montré pour le sarcome d'Ewing et d'autres tumeurs pédiatriques que ces fusions génèrent de nouveaux gènes, extrêmement spécifiques des tumeurs considérées et non exprimés dans des tissus normaux. Certains de ces gènes sont traduits en protéines qui peuvent ainsi constituer des cibles privilégiées pour des approches d'immunothérapie, de vaccination ou de thérapies cellulaires. Ce projet associe une équipe spécialiste du sarcome d'Ewing et des cancers pédiatriques, une équipe d'immunologie et une équipe de bioinformatique pour chercher si ces nouveaux gènes sont susceptibles d'entraîner une réponse immunitaire spécifique. Il s'agit d'une recherche à haut risque car aucune preuve de concept n'existe dans la littérature pour appuyer cette hypothèse. Le gain de cette recherche serait de proposer de nouvelles thérapies pour les patients atteints dont le pronostic reste sombre dans les formes métastatiques.
Résumé - Recherche d'auto anticorps bloquant la réponse immunitaire chez des patients pédiatriques présentant un lymphome associé à une infection par le virus Epstein Barr - Sylvain LATOUR - IMAGINE - Institut des maladies génétiques - Paris
Considérant le rôle déterminant d’autoanticorps neutralisants dirigés contre les cytokines dans les maladies infectieuses, nous voulons tester l’hypothèse de l’existence d’autoanticorps qui favoriserait ou représenterait un nouveau facteur de risque de développer un lymphome pédiatrique dans un contexte infectieux comme l’infection par le virus Epstein Barr (EBV) qui est oncogénique et responsable de lymphomes. Ces dernières années, nous avons identifié et caractérisé des déficits immunitaires héréditaires associés à la susceptibilité à l’infection par l’EBV et à développer des lymphomes EBV+ chez l’enfant. Ces travaux ont mis en évidence des facteurs et des voies d’activation des lymphocytes clés pour la réponse contre l’EBV qui implique la cytokine IL-27 (travaux non publiés) et des récepteurs activateurs et leurs ligands incluant CD27, CD70, 2B4, CD48, 4-1BB, 4-1BBL, NKG2D and MICA/B. Nous faisons l’hypothèse que des autoanticorps bloquants dirigés contre ces molécules, si ils existent, inhiberaient la réponse immunitaire contre l’EBV et pourraient favoriser l’apparition de lymphome EBV+ chez l’enfant. La présence de ces autoanticorps sera recherchée dans les sérums d’une cohorte de patients pédiatriques ayant développés un lymphome EBV+ à l’aide d’ELISA et de tests cellulaires qui seront développés au cours du programme. Si la présence de ces anticorps est avérée, leur activité neutralisante sur les réponses de lymphocytes T spécifiques de l’EBV sera évaluée. Si nous mettons en évidence de tels autoanticorps grâce à ce projet, nous aurons donc identifiés un nouveau facteur de risque pour le lymphome pédiatrique EBV+. Dans ce cas, nos résultats ouvriront de nouvelles perspectives en oncologie pédiatrique incluant de nouveaux outils diagnostiques et de nouvelles pistes thérapeutiques. De tels autoanticorps ou avec d’autres spécificités de reconnaissance pourront être recherchés dans d’autres cancers pédiatriques et bien évidemment dans les cancers adultes.
Résumé - Exploiter les technologies de Reprogrammation et de Transdifferenciation pour recabler l'épigénome de cellules de Neuroblastome et améliorer les thérapies pro-différenciantes - Fabrice LAVIAL - Centre Léon Bérard
Les identités de nos cellules sont établies au cours du développement embryonnaire grâce à la différenciation des cellules souches. Nous avons longtemps pensé que l’établissement de ces identités était un processus fiable et irréversible. Pourtant, des recherches récentes menées dans différents domaines montrent que ces identités sont labiles et qu’il est possible de les modifier profondément par des approches de conversion cellulaires telles que la reprogrammation et la transdifférenciation.
Ces approches sont basées sur l’utilisation de facteurs de transcription embryonnaires capables de se lier très fortement à l’ADN et de recabler complètement une cellule vers une identité précise. Plus récemment, ces approches ont démontré leur efficacité pour améliorer la réponse de cellules agées aux signaux environnants.
Le cancer a longtemps été vu comme une maladie se déclarant à cause de l’accumulation de mutations de l’ADN de nos cellules au cours de la vie. Pourtant, ici aussi, des défauts dans l’établissement des identités des cellules émergent comme de nouveaux déclencheurs, et ce en particulier dans le contexte des cancers pédiatriques tels que le neuroblastome. Cette maladie émerge car un progéniteur reste bloqué dans un état immature au lieu de différencier. Ce blocage lui permet de conserver des propriétés de plasticité qui limitent l’efficacité des thérapies de différenciation actuelles qui visent à pousser ce progéniteur vers sa destinée initiale.
Ce programme de recherche propose un nouveau concept : Est-il possible de transférer les technologies de conversion cellulaire pour recabler les cellules de neuroblastomes afin de leur re-apprendre à répondre à des signaux de différenciation afin de les éradiquer ?
Nous allons donc caractériser comment la reprogrammation et la transdifférenciation impactent le comportement des cellules de neuroblastome aussi bien en culture que dans un modèle d’injection de ces cellules dans l’embryon de poulet qui permet de mimer leur comportement au cours du développement de la maladie.
Nous espérons pouvoir proposer une revisite des thérapies actuelles en les adaptant aux propriétés spécifiques des pathologies pédiatriques avec l’idée sous-jacente de mieux comprendre pour mieux traiter.
Résumé - Cibler l'hétérogénéité intratumorale métabolique des neuroblastomes pour développer des thérapies innovantes - Marion LE GRAND - INSERM - CRCM
La grande diversité des neuroblastomes (NB) observée tant d’un point de vue biologique que clinique entraine une prise en charge différente allant de la simple observation clinique à de très lourds traitements. Les dernières découvertes scientifiques et notamment à l’échelle de la cellule unique ont permis de mieux comprendre les raisons de cette diversité. Ceci a abouti à l’identification de plusieurs sous-types de cellules tumorales au sein d’une même tumeur. Le projet IMAGINe a été conçu sur 2 hypothèses originales : 1) les différents sous-types de cellules tumorales observés dans le NB ont des besoins et une activité métabolique spécifiques et, 2) de nouveaux traitements peuvent être développés en ciblant ces caractéristiques métaboliques.
Pour tester ces hypothèses, 4 objectifs principaux seront réalisés. Dans un premier temps, dans chaque sous-type de cellules tumorales rencontré dans le NB, nous allons 1) cartographier les besoins et les dépendances énergétiques à l’échelle de la cellule unique et, 2) établir le profil de réponse aux traitements à plus d’une centaine de molécules ciblant le métabolisme cellulaire. En intégrant les résultats, nous identifierons des points de blocage qui seront utilisés pour 3) développer des combinaisons de traitement pour surmonter la résistance aux médicaments. Enfin, 4) l’efficacité de ces nouveaux traitements sera évaluée grâce au développement de modèles d’études établis directement à partir de biopsies de patients atteints de NB. Ainsi, le projet IMAGINe va, pour la première fois, étudier à l’échelle de la cellule unique les besoins et dépendances énergétiques des différents sous-types de cellules observés dans le NB. Ces données seront ensuite utilisées pour développer de nouveaux traitements, qui pourraient rapidement améliorer la prise en charge des patients atteints de NB grâce à notre réseau de cliniciens.
Résumé - Caractérisation de l'oncogenèse précoce des tumeurs tératoïdes rhabdoïdes atypiques (AT/RT) et médulloblastomes par une approche organotypique autologue - Marco BRUSCHI - U981 INSERM Gustave Roussy
Les tumeurs cérébrales représentent le deuxième type de cancer le plus fréquent, ainsi que la première cause de mortalité par cancer chez l’enfant. Au moins 20% de ces tumeurs s’associent à des prédispositions génétiques. Plus de 60 syndromes de prédisposition aux cancers pédiatriques ont été décrits. Ces prédispositions représentent une préoccupation majeure pour les patients, leurs familles et pour la société en général. Les tumeurs survenant dans un contexte de prédisposition pourraient permettre de comprendre les étapes initiales de développement des tumeurs qui leur sont associées. Cependant, les mécanismes associés au développement de ces tumeurs sont peu connus pour la plupart des syndromes. Cela est principalement imputable à l’absence de modèles capables de récapituler la tumorigenèse cérébrale dans un contexte tissulaire et génétique humain.
Notre projet vise à modéliser les étapes initiales du développement des tumeurs cérébrales de type AT/RT et médulloblastomes, fréquemment associées à des syndromes de prédisposition, grâce à la production de modèles autologues reproduisant le développement de plusieurs régions cérébrales, à partir de cellules pluripotentes induites reprogrammées de cellules non tumorales de patients prédisposés. Les données produites dans le cadre de la modélisation seront rapportées aux diverses observations cliniques, histopathologiques et moléculaires récoltées à partir des patients dont les modèles sont issus. Nous espérons identifier la cellules d’origine de la transformation et les modification précoces survenant durant l’embryogénèse. Les modèles organotypiques autologues sont difficiles à obtenir, du fait de la rareté de ces syndromes, et l’étude demandera des adaptations spécifiques à chacune des pathologies. Les outils mis en place pour ce programme original et ambitieux permettront d’élargir de manière très significative nos connaissances, ainsi que les possibilités de modélisation pour la communauté scientifique.
Résumé - Approche préclinique de létalité synthétique par le ciblage du métabolisme des tumeurs des gaines des nerfs - Eric PASMANT - Université de Paris
Les tumeurs malignes des gaines des nerfs (appelées MPNST : Malignant peripheral nerve sheath tumors) sont des cancers rares de mauvais pronostic, qui peuvent survenir chez l’enfant. Les options thérapeutiques sont limitées pour ces tumeurs résistantes à la radiothérapie et la chimiothérapie.
Le développement de ce type de cancer est lié à l’accumulation d’anomalies génétiques impliquant (1) le gène suppresseur de tumeur NF1 qui est un régulateur de la voie de signalisation RAS-MAPK et (2) le régulateur épigénétique PRC2 impliqué dans l’identité cellulaire.
Nous avons établi et caractérisé différents modèles cellulaires récapitulant la transformation cancéreuse des MPNST. Un crible génétique a été mis en œuvre sur ces modèles. Cette approche innovante a permis d’identifier une vulnérabilité cellulaire liée à la reprogrammation de l’activité métabolique des cellules cancéreuses NF1 mutantes. Par des tests cellulaires, nous avons sélectionné 3 composés pharmacologiques ciblant le métabolisme, qui montraient une cytotoxicité spécifique sur nos modèles cellulaires mutés. Nous avons maintenant pour objectif de réaliser une validation pré-clinique pour (1) confirmer l’efficacité de ces composés pour prévenir la transformation de lésions pré-cancéreuses en MPNST et (2) identifier des combinaisons thérapeutiques ciblant spécifiquement les MPNST, dans le contexte de modèles de souris.
Notre approche innovante ne cible pas directement les anomalies moléculaires de la tumeur mais leurs vulnérabilités associées. Le ciblage métabolique est une option disruptive mais présentant une faible marge thérapeutique. La combinaison ciblant très spécifiquement les lésions pré-cancéreuses doit être validée sur des modèles de souris pour une transition rapide vers les essais cliniques. Suivant le même rationnel, nous rechercherons de nouvelles options thérapeutiques pour traiter les MPNST pédiatriques pour lesquelles les traitements actuels sont très limités.
Résumé - Analyse de l'épigénome au cours du développement du cancer du cerveau chez l'enfant: traçage depuis la naissance - Akram GHANTOUS - Centre International de Recherche sur le Cancer-LYON
Les cancers du cerveau sont les tumeurs solides les plus fréquentes et parmi les plus meurtrières de toutes les maladies chez les enfants. Il est donc essentiel d'en comprendre les causes, d'autant plus qu'il n'y a pas eu de progrès cliniques majeurs pour ces cancers au cours des 20 dernières années. Mais ces cancers étant rares, il est essentiel d'adopter de nouvelles approches et de déployer des efforts à l'échelle internationale pour réunir diverses disciplines, données et échantillons biologiques provenant de nombreux pays.
Les mécanismes épigénétiques peuvent probablement jouer un rôle central dans le développement des cancers pédiatriques du cerveau, surtout si l'on considère que l'origine de ces cancers peut remonter à la période in-utéro, qui est largement déterminée par des mécanismes épigénétiques. L'épigénétique contrôle l'activité des gènes en dictant la façon dont la séquence d'ADN est lue, mais sans modifier la séquence d'ADN elle-même. Notre épigénome représente une empreinte moléculaire de notre nature biologique et notre mode de vie. C'est pourquoi l'épigénome peut conserver la trace des facteurs auxquels le bébé a été exposé pendant la grossesse.
Pour générer de telles empreintes épigénétiques, des échantillons biologiques sont nécessaires, et ceux utilisés jusqu'à présent dans la recherche sur les cancers pédiatriques du cerveau sont principalement basés sur des échantillons cliniques prélevés après l'apparition de la maladie. Cependant, les biomarqueurs et les processus biologiques identifiés à partir de ces échantillons peuvent être dus au cancer plutôt qu'à sa cause. Pour cette raison et parce que le cancer de l'enfant peut avoir une origine in-utero, nous avons décidé de « remonter le temps » et de collecter des échantillons biologiques d'enfants à la naissance qui ont développé un cancer du cerveau plus tard. Certains de ces échantillons, comme des buvards de sang néonatal (test de Guthrie), sont souvent disponibles dans le cadre de dépistages de routine à la naissance. Nous cartographierons ensuite les épigénomes de ces individus, de la naissance au diagnostic, afin de trouver les origines précoces de ce cancer. D'une certaine manière, nous utilisons les technologies modernes comme des "machines épigénétiques à remonter le temps " qui génèrent des empreintes moléculaires reflétant l'exposition passée, le mode de vie et les facteurs de risque, depuis la naissance.
La combinaison de l'épidémiologie, de l'oncologie clinique et de la science de laboratoire de pointe peut fournir des informations sans précédent sur les causes des cancers pédiatriques du cerveau. Une approche aussi novatrice, incluant un suivi de la naissance à la clinique, ne peut être mise en œuvre sans une collaboration internationale. Les ressources de 20 pays seront utilisées pour relever ce défi à une échelle et une conception unique qui sont hors de portée d'un seul pays. Même si cette approche présente un risque élevé d'identification de biomarqueurs dès la période de la naissance, elle établira la preuve de concept d’une approche de détection des précurseurs épigénétiques qui pourraient être à l'origine des cancers pédiatriques du cerveau, avec un fort impact translationnel dans la détection précoce et la thérapie ciblée.
Résumé - Nouvelle hypothese etiologique des metastases osseuses du neuroblastome a haut risque - Valérie CASTELLANI - MeLiS | CNRS UMR 5284 | INSERM U1314
Le neuroblastome (NB) est un cancer qui touche de très jeunes enfants, affectant les glandes surrénales et une chaîne de ganglions nerveux s'étendant du cou au bassin. Il s'agit d'une maladie complexe avec différents types de tumeurs et de réponses aux traitements. Environ la moitié des enfants diagnostiqués avec une NB ont une forme sévère qui s'étend aux os et à la moelle osseuse.
Des études récentes montrent que le NB peut commencer à se développer très tôt dans le développement d'un bébé, avant même sa naissance. Pendant cette période, des cellules spéciales du corps, appelées cellules de la crête neurale sympathoadrénergique, se déplacent vers différentes parties de l’embryon pour former le système nerveux. Ces cellules sont également à l'origine des tumeurs du NB.
Il est difficile d'étudier le mode de propagation des cellules cancéreuses, car la maladie est généralement découverte après s'être déjà propagée, et nous avons besoin de modèles spéciaux pour comprendre comment elle se développe. Notre équipe a trouvé un moyen d'utiliser des embryons d'oiseaux pour étudier le comportement des cellules NB aux premiers stades. Nous avons constaté que certaines de ces cellules ne suivent pas le chemin habituel et se retrouvent dans la colonne vertébrale et les côtes.
Cette découverte suggère que les cellules NB ne se propagent pas toujours de la même manière que nous le pensions. Notre projet vise à approfondir cette question en étudiant comment ces premiers germes de tumeurs s’établissent pendant le développement de la colonne vertébrale. Nous utiliserons des techniques d'imagerie puissantes et examinerons les gènes des cellules individuelles pour comprendre ce qui se passe au niveau moléculaire. En apportant de nouvelles informations sur l’origine du NB, notre projet pourrait aider à trouver de nouveaux traitements pour les cancers du NB qui se propagent à la colonne vertébrale.
5 - APPEL A PROJETS - RECHERCHE EN CANCEROLOGIE PEDIATRIQUE : APPORTS DES APPROCHES INTERDISCIPLINAIRES (édition 2021 et 2023)
Objectifs
Cet appel à projets, ouvert à l’ensemble des disciplines, a pour objectif de faire émerger des projets de recherche interdisciplinaires ambitieux, d’une durée de 36 mois.
Il permettra le développement d’approches originales en associant obligatoirement et uniquement deux équipes disposant de compétences scientifiques différentes (au moins une des deux équipes ne doit pas habituellement réaliser des travaux de recherche dans le champ de la cancérologie).
Les apports de l’approche ou des approches interdisciplinaires envisagées doivent constituer le socle du projet posant une ou des questions de recherche en cancérologie pédiatrique.
Informations relatives à l’ensemble des projets financés dans le cadre de cet appel à projets
- Nombre de projets financés : 7 projets
- Montant total des subventions: 4 005 273 €
Résumé des projets
Résumé - Réduire la flexibilité métabolique dépendante des mitochondries pour la thérapie des cancers pédiatriques (REFLEX) - Catherine BRENNER - CNRS UMR 9018-SACLAY
Les cancers pédiatriques sont un problème de santé publique majeur malgré les progrès récents de la médecine de précision pour le cancer. En effet, il se produit de trop nombreux cas de rechutes compromettant la survie des patients. Ainsi, les chercheurs du consortium REFLEX proposent de relever le défi de proposer de nouveaux médicaments capables de combattre la résistance aux médicaments pour limiter les rechutes et la propagation métastatique. REFLEX est un projet interdisciplinaire réunissant des biologistes et des chimistes avec l’ambition que leurs résultats soient transférés rapidement en clinique. Ce projet de recherche de 3 ans s’appuiera sur l'expertise interdisciplinaire accumulée par les chercheurs du consortium sur (i) le métabolisme des cellules cancéreuses pédiatriques, (ii) l'approche bioinformatique pour la recherche de composés bioactifs et (iii) la chimie médicinale des substances naturelles. Ainsi, REFLEX vise à favoriser l'innovation thérapeutique pour combattre les cancers pédiatriques en ciblant certains dysfonctionnements du métabolisme.
Résumé - Décrypter le phénotype hématologique des patients avec mutation GATA2 grâce à de nouveaux modèles pertinents pour mieux évaluer le risque leucémique et la place de l'allogreffe - Marlène PASQUET - Centre Hospitalier Universitaire de Toulouse - TOULOUSE - INSERM U 1037
Les cellules sanguines sont produites en quantité contrôlée principalement par la moelle osseuse. Les syndromes myélodysplasiques (SMD) et leucémies aiguës myéloïdes (LAM) sont des cancers dont l’origine est un dysfonctionnement de la moelle osseuse se caractérisant par la multiplication anarchique d’une catégorie de globules blancs immatures, appelés les « blastes », suivant un processus multi-étapes. Il existe de rares formes familiales de LAM caractérisées par un âge précoce de diagnostic (enfant ou adulte jeune). Nous avons identifié en 2012 une mutation germinale (c’est-à-dire transmise au sein des familles) d’un gène nommé GATA2 au sein d’une famille toulousaine (3 enfants et un apparenté) à haut risque de transformation en LAM puis chez plus de 130 patients en France. Le syndrome GATA2 est caractérisé par une évolution en SMD et LAM à l’âge pédiatrique et jeune adulte (80% à l’âge de 40 ans) après des mutations additionnelles sur d’autres gènes. Actuellement le seul traitement permettant de guérir ces malades reste la greffe de moelle.
GATA2 est un facteur essentiel au fonctionnement des cellules souches de la moelle osseuse (CSHs) à l’origine des cellules sanguines. Nous avons développé au laboratoire un modèle murin qui porte la même mutation que la famille toulousaine et montré que ses CSHs étaient peu fonctionnelles et en nombre anormal pouvant expliquer l’initiation de la maladie.
L’hypothèse de notre travail est que la mutation germinale de GATA2 crée un état propice au développement de la leucémie, qui se développe par l’effet d’évènements mutationnels additionnels. Dans ce cadre, ce projet de recherche alliant des biologistes et des mathématiciens s’articule autour de 3 objectifs :
- Définir le profil hématologique de chaque patient inclus dans le registre national afin de mieux comprendre les caractéristiques génétiques et moléculaires individuelles ;
- Réaliser un suivi dans le temps des facteurs de progression vers la leucémie à l’échelon de la cellule à l’aide d’un modèle mathématique adapté ;
- Modéliser chez la souris un modèle pré-clinique à partir des résultats des analyses chez les patients, permettant de valider nos hypothèses et de tester des thérapeutiques.
A partir de nos observations cliniques et des données de ce projet, nous pourrons individualiser le suivi des patients selon le type de mutation de GATA2 en proposant une surveillance clinique adaptée, une meilleure définition du moment de l’allogreffe ainsi qu’un conseil génétique approprié aux enfants et aux familles.
Résumé - Les composés PROTAC comme nouvelle stratégie thérapeutique dans le traitement des tumeurs du tronc cérébral - Christophe GROSSET - INSERM U1035-BORDEAUX
Le gliome infiltrant du tronc cérébral (ou DIPG) est un cancer pédiatrique incurable caractérisé par des altérations moléculaires touchant des gènes nécessaires au bon fonctionnement cellulaire comme le gène codant pour la protéine ACVR1 ou les histone déacétylases (HDACs). Notre équipe s’intéresse au développement de thérapies innovantes dans le DIPG depuis 8 ans. Nous nous sommes associés à une équipe de chimistes de Montpellier experte dans la conception de molécules appelées PROTACs qui ont la capacité de détruire certaines protéines oncogéniques et dont l’utilisation dans le cancer est en plein essor.
L’objectif de notre projet est de développer des composés PROTAC ciblant (i) la protéine ACVR1 à partir d’un agent anticancéreux testé et validé dans notre laboratoire et (ii) les protéines HDACs qui sont la cible du Panobinostat, un médicament actuellement en phase d’essai clinique dans le traitement du DIPG. Après avoir démontré leur efficacité sur les cellules en culture, nous testerons la capacité de ces différents PROTACs (utilisés seuls ou en combinaison) à éliminer les cellules de DIPG chez la souris à l’aide d’un nouveau modèle de DIPG développé par notre équipe à Bordeaux. Nous évaluerons en parallèle la capacité de ces composés PROTACs à traverser la barrière hématoencéphalique en jouant sur certaines propriétés des molécules. Enfin, nous étudierons comment les PROTACs les plus efficaces fonctionnent au niveau moléculaire.
Ce projet interdisciplinaire qui associe chimie et biologie est tout à fait original. Nous prévoyons de développer des composés PROTACs innovants capables de traverser la barrière hématoencéphalique et de détruire les cellules de DIPG infiltrant le tronc cérébral. Si nous atteignons nos objectifs, les résultats de notre projet pourraient ouvrir la voie à de nouvelles solutions thérapeutiques dans le traitement des gliomes de l’enfant.
Résumé - Connaissance Approfondie de la Physique des Gliomes Pédiatriques - Alessandro FURLAN - Université de Lille - Laboratoire Canther (UMR9020CNRS-U1277INSERM) - Institut ONCOLille
Les tumeurs cérébrales représentent la 1ère cause de mortalité par cancer chez l’enfant. Les gliomes pédiatriques de haut grade, dont les DIPG, figurent parmi les cancers aux plus sombres pronostics, avec pour ces derniers une médiane de survie d’environ 1 an. Malgré des résultats prometteurs en modèles pré-cliniques, de nombreux essais de chimiothérapie se sont révélés infructueux et la radiothérapie demeure le traitement de référence. Cet état de fait est en partie le reflet de l’inadéquation des modèles pré-cliniques actuels à prédire l’efficacité clinique des traitements.
Notre objectif est de développer un modèle pré-clinique de gliome pédiatrique sur biopuce mimant le microenvironnement de ces tumeurs en terme d’environnement biophysique (matrice extracellulaire) et biochimique (gradient d’oxygène et de nutriments) et d’interactions avec une barrière hématoencéphalique.
En mimant au mieux un contexte physiologique, et en utilisant des approches combinées de physique et de biologie, notre projet devrait permettre de mieux comprendre les raisons des échecs des thérapies et de trouver de nouvelles solutions thérapeutiques
Résumé - Facteurs génétiques influençant le risque de cancers secondaires après cancer de l'enfant chez les porteurs et non-porteurs de mutations constitutionnelles connues prédisposant au cancer - Florent DE VATHAIRE - INSERM U1018 - CESP-VILLEJUIF
La survie des enfants traités pour un cancer est de plus en plus prolongée, les complications à long terme en général et plus particulièrement du risque de deuxième cancers primaire (DCP) sont de plus en plus fréquentes plus tard dans la vie. Ce risque est probablement modulé par deux facteurs majeurs : les traitements reçus pour le cancer et le terrain génétique. Ce projet vise à explorer le rôle des variants génétiques dans la survenue de DCP chez les survivants de cancers de l'enfant et à caractériser l'interaction entre ces variants et les différents traitements du premier cancer dans le risque de DCP. L'étude «French childhood cancer survivors study » (FCCSS) présente une opportunité de répondre à ces objectifs, avec des données cliniques et thérapeutiques détaillées et de 3000 échantillons biologiques disponibles. Dans le cadre de ce projet nous analyserons les données de séquençage du génome entier de 641 patients avec DCP et 1146 patients sans DCP dans trois buts : analyser la fréquence des variants de risque connus dans les deux sous-groupes (avec ou sans DCP), caractériser le risque associé à d'autres variants d'intérêt et leur interaction avec les différents traitements du cancer, et répliquer les scores polygéniques de risque de DCP publiés et les développer et améliorer le modèle prédictif final qui sera validé dans une cohorte indépendante.
A terme, ce projet permettra de contribuer aux connaissances sur les fréquences des variants à risque chez les survivants à un cancer de l’enfant. Les résultats de ce projet nous permettront de caractériser les interactions entre les différents types de traitements dans le risque de DCPs et les voies biologiques impliquées dans le développement des différents types de DCPs. Cela nous permettra de mieux comprendre les aspects pharmaco-génétiques associés à ces traitements et évitera au patient de subir des traitements inadaptés ou à risque par rapport à son terrain génétique.
Résumé - Intégration de données hétérogènes en vue de décrypter l'évolution clonale et les voies oncogéniques dans les leucémies aiguës lymphoblastiques T - Dominique PAYET BORNET - INSERM UMR1068 - CNRS UMR7258
Les leucémies aiguës lymphoblastiques T (LAL-T) résultent de la transformation maligne de progéniteurs T bloqués dans leur processus de maturation. Malgré un traitement par chimiothérapie intensive, le pronostic des LAL-T pédiatriques reste médiocre (20% de rechute). Les bases génétiques des LAL-T sont bien caractérisées, toutefois cette connaissance ne s’est pas encore traduite par l'utilisation de thérapies ciblées. Or, le développement de ces nouvelles options thérapeutiques permettrait d'améliorer le pronostic des LAL-T réfractaires/récidivantes. Afin de mieux les caractériser, les LAL-T sont largement étudiées par des analyses haut débit: génomiques, transcriptomiques. Nous contribuons à cet effort en produisant des données ‘omiques’ dont certaines sont obtenues au niveau de la cellule unique (scRNAseq).
Notre objectif est d’explorer pleinement ces données afin qu’elles soient mieux exploitées dans le cadre d’une médecine de précision. Pour cela, nous proposons d’intégrer des données hétérogènes dans un même objet mathématique dans le but de les analyser conjointement. Notre projet interdisciplinaire comporte 4 tâches (WP). Le WP1 consiste à compléter nos données omiques (scRNAseq, Exome, ACT-seq) d’échantillons de LAL-T à 2 moments: diagnostic/rechute ou PDX. Le WP2 fusionnera les données scRNAseq et Exome afin de créer, pour chaque LAL-T, un arbre phylogénique des clones tumoraux. Le WP3 développera des algorithmes mathématiques pour intégrer des données omiques en utilisant des marches aléatoires sur des réseaux d'interactions moléculaires. Notre but est d’identifier des ‘acteurs silencieux’ importants, mais rarement exprimés de manière différentielle et mutés. Les prédictions in-silico seront validées expérimentalement dans le WP4.
Notre projet offrira une vue holistique de chaque LAL-T, permettant de mieux décrypter les voies oncogéniques, l'évolution clonale et les mécanismes de résistance associés, contribuant ainsi à l’essor de la médecine de précision.
Résumé - Quand la niche musculaire rencontre celle des rhabdomyosarcomes : approche comparative des deux systèmes pour comprendre le rôle d'ADAMTSL1 et 3 - Marie CASTETS - Centre Léon Bérard
Les rhabdomyosarcomes (RMS) constituent la principale forme pédiatrique de sarcomes des tissus mous et restent un challenge médical. Les RMS partagent des similitudes avec les cellules du lignage musculaire et sont supposés dériver, au moins pour partie, de la transformation maligne d'une cellule musculaire. Il a été proposé que les RMS et la formation des muscles puissent représenter les deux facettes, à la “Dr Jekyll et Mr Hyde”, du muscle squelettique. L’idée sous-jacente est que des étapes de la formation des muscles sont bloquées dans les RMS, et que la compréhension des mécanismes normalement impliqués dans le développement des muscles pourrait aider à comprendre les dysfonctionnements observés dans les RMS.
Au sein des tissus et des tumeurs, les cellules sont enchevêtrées dans un réseau complexe de fibres constituant la matrice extracellulaire. Dans le muscle, on sait que des anomalies de la matrice sont à l'origine de pathologies telles que des myopathies. En revanche, on ne connaît pas les altérations de la matrice qui pourraient jouer un rôle dans l'apparition des RMS ou leur capacité à résister aux traitements. Au travers d’une approche comparative entre les mécanismes impliqués dans la formation des muscles, notre objectif est ici de définir le rôle de deux protéines de la matrice extracellulaire, ADAMTSL1 et 3, dans les RMS.
6 - APPEL A PROJETS – MODELES INNOVANTS EN CANCEROLOGIE PEDIATRIQUE (édition 2022)
Cet appel à projets a pour objectif d’apporter de nouvelles connaissances en oncologie pédiatrique, par le biais de projets de recherche basés sur des modèles innovants. Les modèles et les approches de modélisation proposés peuvent soit :
- être déjà existants et dont l'utilisation sera nouvelle dans le domaine de l'oncologie pédiatrique (possibilités de modifications et/ou d'optimisation du modèle original). Leur pertinence et leur adaptation aux cancers pédiatriques doivent être justifiées au regard de la spécificité de ces cancers.
- être développés dans le cadre du projet. La validité de ces modèles nouvellement développés doit être démontrée et les applications de ces modèles doivent être définies puis testées dans le cadre du projet.
En outre, tous les projets proposés doivent être consacrés à des questions pertinentes relatives aux cancers pédiatriques (par exemple : des barrières méthodologiques clairement identifiées par la communauté scientifique ou des pathologies pour lesquelles l'absence de modèle est établie).
Informations relatives à l’ensemble des projets financés dans le cadre de cet appel à projets
- Nombre de projets financés : 3 projets
- Montant total des subventions: : 2 362 273 €
Résumé des projets
Résumé - Apport de la technologie organoïde combinée à l'utilisation de modèles mathématiques pour développer des modèles innovants reproduisant l'hétérogénéité et la plasticité tumorale en oncologie pédiatrique - Laura BROUTIER - Centre Léon Bérard
Malgré des décennies de recherche et d'essais cliniques, près de 80 000 enfants et adolescents dans le monde meurent chaque année du cancer. L'un des principaux écueils pour améliorer la prise en charge des jeunes patients est le manque de modèles expérimentaux pertinents, capables de récapituler les tumeurs dans leur complexité et leur dynamique. Nous proposons ici de consolider, d'étendre et de caractériser une collection unique de modèles organoïdes dérivés d’échantillons de patients atteints de rhabdomyosarcomes (RMS), et qui récapitulent avec précision les différentes caractéristiques de leur tumeur d'origine. En outre, nous développerons un modèle qui reproduira encore plus finement la biologie des RMS en y incorporant des macrophages, la principale population immunitaire présente dans ces tumeurs, afin de créer des modèles d’assembloïdes immuno-onco-pédiatrique. Ces organoïdes dérivés de RMS seront génétiquement modifiés pour étudier les mécanismes non génétiques régulant les états cellulaires, associés à l'infiltration de macrophages et à la résistance au traitement, dans le but d'explorer de nouvelles possibilités thérapeutiques. Notre hypothèse est que ces modèles organoïdes sophistiqués dérivés de patients combleront le fossé entre la recherche fondamentale et la recherche clinique en oncologie pédiatrique, en fournissant une nouvelle classe de modèles précliniques robustes. Des cribles de médicaments à haut débit seront ensuite réalisés et des modèles mathématiques seront développés pour concevoir des combinaisons thérapeutiques innovantes et les schémas d’administration associés. En combinant l'utilisation de modèles organoïdes de pointe qui reproduisent l'hétérogénéité intra-tumorale et sa dynamique, avec une modélisation mathématique innovante et un criblage de médicaments à grande échelle, nous établirons la preuve de concept de l'efficacité d'une approche rationalisée pour développer de nouvelles solutions thérapeutiques, nécessaires pour améliorer le pronostic des jeunes patients atteints de cancer.
Résumé - Modéliser les trajectoires de transformation des leucémies aiguës mégacaryoblastiques ETO2-GLIS2 de l'enfant à partir de cellules hématopoïétiques humaines pour identifier des vulnérabilités à potentiel thérapeutique - Thomas MERCHER - INSERM U1170
Les leucémies aiguës myéloïdes de l'enfant sont des cancers des cellules sanguines qui restent un défi thérapeutique majeur. En effet, la présence de certaines altérations génétiques connues, telles que celles conduisant à des fusions entre les deux gènes, est associée à un pronostic défavorable. Il est donc nécessaire, au-delà des analyses génétiques indispensables, de mieux comprendre les mécanismes qui contrôlent la survie des cellules leucémiques. Pour cela, nous avons choisi de développer des modèles utilisant des cellules humaines pour comprendre comment une cellule humaine normale devient leucémique. Au cours des derniers années, nous avons obtenu deux modèles permettant l'expression d'une fusion de gènes dans des cellules humaines normales et reproduisant fidèlement les caractéristiques des leucémies retrouvées chez les enfants. En utilisant ces modèles et en les comparant aux cellules leucémiques de patient, le premier objectif du projet est de caractériser précisément les changements qui surviennent dans les cellules tout au long du processus de transformation cancéreuse. Parmi ces changements, nous identifierons ceux qui surviennent dans les cellules sanguines en quantifiant l'expression de tous les gènes dans chaque cellule indépendamment et ceux qui sont contrôlés par les cellules environnantes en mettant en contact des cellules sanguines avec différentes autres cellules. Ces analyses permettront de choisir certains gènes dont nous étudierons la fonction et la contribution dans la survie des cellules cancéreuses afin d'identifier ceux qui doivent être inhibés. Finalement, en utilisant certaines molécules qui ciblent ces gènes et en améliorant la méthode d'administration de ces molécules, nous réaliserons des tests sur les modèles dans le but de développer des approches thérapeutiques plus efficaces sur les cellules tumorales et moins toxiques pour les autres tissus.
Résumé - Modéliser la dynamique développementale du microenvironnement médullaire : importance pour l’étude de la dissémination du Neuroblastome et les risques de Leucémie Aiguë Myéloïde secondaire - Céline DELLOYE-BOURGEOIS - CNRS UMR5286 - INSERM UMR1052
Les cancers pédiatriques partagent une caractéristique majeure, celle d’émerger au sein d’organismes en développement. S’il apparaît essentiel de reproduire expérimentalement cette immaturité pour modéliser les cancers de l’enfant, les contraintes technologiques ont jusqu’à présent limité le développement de modèles adaptés. La moelle osseuse, qui se situe au centre des os, joue un rôle central, dans la mesure où les cancers pédiatriques peuvent y émerger, comme les leucémies, ou y disséminer pour former des métastases, comme les neuroblastomes. Dans ce projet, nous proposons de générer des modèles innovants et manipulables visant à reproduire les caractéristiques de la moelle osseuse fœtale et post-natale. Nous combinerons nos expertises pour concevoir et optimiser plusieurs types de modèles de moelle osseuse, dédiés à l’étude des cancers pédiatriques. Plus précisément, nous nous attacherons à valider et exploiter ces outils précieux pour déchiffrer les effets de la moelle osseuse en développement sur les propriétés des cellules de neuroblastome. Réciproquement, nous évaluerons la capacité des cellules de neuroblastome, présentes dans la moelle en développement, à modifier cette dernière de façon pathologique. Dans ce contexte, nous poserons la question d’un impact de la présence de cellules de neuroblastome dans la moelle osseuse sur l’émergence de cancers secondaires comme la leucémie aiguë myéloïde.
7 - APPEL A PROJETS – IMMUNOLOGIE ET CANCERS PEDIATRIQUES (édition 2024)
L'appel à projets "Immunologie et cancers pédiatriques" est ouvert à l’ensemble des disciplines, sans exception et a pour but de soutenir des projets particulièrement innovants en immuno-oncologie pédiatrique.
Les projets déposés peuvent être des projets de recherche fondamentale ou translationnelle.
Chaque projet peut être porté par une seule ou plusieurs équipes, si une collaboration est nécessaire.
Les projets proposés peuvent, par exemple (liste non limitative), être axés sur :
- l’analyse de l’influence du système immunitaire sur le développement des tumeurs (ex: relations entre types de tumeurs et niveau de maturité de l’immunité) ;
- l’étude des interactions tumeur-microenvironnement (comprendre comment les cellules tumorales interagissent avec les cellules non malignes dans le microenvironnnement et disséquer les mécanismes d’interactions entre les tumeurs et les cellules immunitaires) ;
- l’étude de l’immunogénicité des tumeurs et la réponse ou la résistance aux traitements ;
- la recherche et l’identification de nouvelles cibles immunothérapeutiques ;
- le développement d’approches d’immunothérapie très innovantes (stade preuve de concept) ;
- l’analyse de l’évolution du système immunitaire en fonction de l’âge et les différences entre les systèmes immunitaires d’enfants atteints de cancers comparativement aux enfants non atteints.
Informations relatives à l’ensemble des projets financés dans le cadre de cet appel à projets
- Nombre de projets financés : 4 projets
- Montant total des subventions: : 4 068 090 €
Résumé des projets
Résumé - Cibles innovantes dans l'oncogenèse hépatique pédiatrique, l'immunosuppression et la résistance à l'immunothérapie - Aksam MERCHED - Université de BORDEAUX
L'hépatoblastome (HB) est la principale tumeur maligne du foie chez l'enfant. Le taux de survie à 5 ans atteint environ 80 %, grâce à un traitement combinant chimiothérapie à base de cisplatine et chirurgie. Cependant, ce protocole thérapeutique peut entraîner de graves complications, des rechutes et une résistance à la chimiothérapie, en particulier chez les patients à haut risque, qui présentent un pronostic plus sombre. Cela souligne l’urgence de développer des traitements plus sûrs et plus efficaces.
Nos recherches ont mis en évidence l’existence d’une nouvelle voie tumorale, appelée NVT, dans les tissus et cellules cancéreuses d’HB. Cette voie est particulièrement active dans les formes résistantes de la maladie. Parallèlement, l’immunothérapie (IT), utilisée en clinique pour stimuler le système immunitaire et combattre le cancer, montre des limites : certains cancers n’y répondent pas ou développent une résistance, souvent en raison de la réactivation de la voie NVT.
Pour surmonter ces défis, nous proposons de développer des nanoparticules innovantes capables de cibler spécifiquement les cellules cancéreuses. Ces nanoparticules auront pour fonction de neutraliser la voie NVT, tout en inhibant les signaux responsables de l’inactivation des cellules immunitaires anti-cancéreuses. Cette approche vise à offrir une thérapie plus efficace que les immunothérapies actuelles, tout en réduisant les effets secondaires et le risque de résistance au traitement.
Résumé - Thérapies innovantes pour les cancers déficients en SMARCB1 : profilage immunitaire et développement préclinique - Eliane PIAGGIO - Institut Curie
Les cancers déficients en SMARCB1 sont des tumeurs malignes très agressives qui touchent souvent les enfants. Dans ces cancers incluant les tumeurs rhabdoïdes (RT), les chordomes peu ou pas différenciés et les carcinomes médullaires rénaux, les thérapies conventionnelles restent inefficaces, ce qui souligne le besoin de traitements innovants. L'application limitée des progrès de l'immunothérapie et de l'épigénétique dans les cancers déficients en SMARCB1 nécessite une compréhension plus approfondie du paysage immunitaire et le développement de nouveaux modèles précliniques.
Nous visons à développer des traitements innovants pour les cancers déficients en SMARCB1 en ciblant rationnellement les cellules tumorales et des compartiments spécifiques du microenvironnement immunitaire de la tumeur (TME). Le TME et les tumeurs seront caractérisés par un profilage immunitaire complet à l'aide de technologies de pointe, notamment le séquençage ARN à cellule unique dans des modèles murins et des tumeurs humaines. De nouveaux modèles de souris seront générés pour mieux comprendre la cellule d'origine et les interactions tumeur-immunité in vivo. Ces modèles, ainsi que les outils in vitro, seront utilisés pour tester et affiner les thérapies combinées ciblant les cellules immunitaires et les voies tumorales, et pour identifier les candidats prometteurs pour les futurs essais cliniques.
Ce projet, qui rassemble des experts en RT, en immunologie du cancer et en biologie computationnelle, apportera des informations clés sur les paysages immunitaires des cancers déficients en SMARCB1, en particulier sur les mécanismes qui contribuent à la résistance aux immunothérapies. Le développement de nouveaux modèles transgéniques et d'outils in vitro facilitera le test de combinaisons thérapeutiques innovantes. La validation réussie de ces thérapies dans des modèles précliniques jettera les bases de futures applications cliniques, visant en fin de compte à améliorer les taux de survie et la qualité de vie des patients, en particulier des enfants, atteints de cancers déficients en SMARCB1.
Résumé - Vers l'optimisation et l'identification de nouvelles cibles d'immunothérapie dans les leucémies aigues LAL-T - Vahid ASNAFI - Université Paris-Sud 11 / CNRS UMR 8253 - INSERM U1151
Les leucémies aigues LAL-T sont des cancers développés à partir des cellules du sang appelées lymphocytes. Ces cancers sont issus d’un processus de transformation complexe et les formes de type T sont parmi les plus sévères avec un comportement agressif et des taux de guérisons encore limitées à 20-50% des cas. Les faibles taux de survie observés dans les cas de lymphomes et de LAL-T en absence réponse à la chimiothérapie et/ou en situation de rechute soulignent l’importance de la recherche, dite translationnelle, pour identifier de nouvelles options pour leur prise en charge et un traitement plus efficace. Le ciblage thérapeutique utilisant le système immunitaire est une des voies les plus prometteuses mais se heurte au risque d’affaiblir le système immunitaire du patient et de nouvelles cibles et leur optimisation reste un enjeu majeur pour les LAL-T. Pour répondre à ces enjeux, le projet VITALL, propose d’étudier les LAL-T pédiatriques à l’aide de technologies de pointe, telles que le single-cell RNAseq, l'exome-seq et la protéomique par spectrométrie de masse. VITALL s'articule autour de trois axes : l’axe 1 décryptera les mécanismes d’action et de résistance aux anticorps anti-CD38, tout en testant des stratégies pour améliorer leur efficacité. L’axe 2 vise à découvrir de nouvelles cibles pour les immunothérapies. Dans l’axe 3, l'identification et le ciblage des cellules initiatrices de la leucémie (et responsable des rechutes) par des immunothérapies seront explorés au niveau ‘single-cell’ en combinant des stratégies multimodales et fonctionnelles. Cette étude ouvrira la voie à l’optimisation et la découverte potentielles de nouvelles cibles d’immunothérapie et à leur exploitation en combinaison avec des chimiothérapies et des thérapies ciblées dans la prise en charge clinique de ces cancers agressifs.
Résumé - Caractérisation spatio-temporelle du dialogue macrophage-fibroblaste-cellule tumorale dans les rhabdomyosarcomes : rôle dans la dissémination métastatique - Ana HENNINO - INSERM 1052 - Centre Léon Bérard
Les rhabdomyosarcomes (RMS) sont la principale forme des tissus mous et représentent 5% des tumeurs pédiatriques. Leur pronostic stagne autour de 70% de survie depuis 20 ans, et reste de l'ordre de 20% en cas de métastases. L'optimisation de leur prise en charge thérapeutique passe donc par une meilleure compréhension de ces formes agressives de RMS.
L'implication des cellules immunitaires a été largement mis en évidence au cours de la dissémination et du développement métastatique dans les cancers des adultes, mais reste largement non exploré dans les RMS. Si quelques données décrivent la niche tumorale au site primaire, elles restent parcellaires et ne concernent pas les sites métastatiques.
En nous basant sur l'expertise du Partner 1 dans la dissection du dialogue entre cellules stromales et tumorales dans les cancers de l'adulte, notre objectif est ici de réaliser un atlas de la niche immunitaire primaire et métastatique dans les RMS et de définir le rôle du dialogue entre macrophages, fibroblastes et cellules tumorales dans le processus métastatique. En combinant des approches de type spatial transcriptomiques et fonctionnelles sur un panel innovant de modèles murins et organoïdes, nous établirons la valeur pré-clinique du ciblage de ce dialogue dans le blocage de l'invasion des cellules tumorale.
8 - BILAN DES APPELS A PROJETS / CANDIDATURES DEDIES A LA RECHERCHE EN CANCEROLOGIE PEDIATRIQUE PUBLIES EN 2019, 2020, 2021, 2022, 2023 et 2024
Dans le cadre du crédit annuel de 5 millions d’euros supplémentaires alloué à la recherche en onco-pédiatrie, l’INCa a mis en place en accord avec la Task Force pédiatrie :
- 2 appels à candidatures en 2019
- 2 appels à candidatures et 1 appel à projets en 2020
- 2 appels à projets en 2021
- 2 appels à projets en 2022
- 2 appel à candidatures en 2023
- 2 appels à projets en 2024
Ces appels à projets / candidatures ont permis de :
- fédérer des équipes au sein d’un consortium et de plusieurs fédérations ;
- enclencher une dynamique pour la structuration et le partage de données à l’échelle nationale ;
- financer un programme de recherche dédié à l’étude de l’origine et des causes des cancers pédiatriques ;
- mettre en place des collaborations inédites ;
- financer des projets de thèses ;
- financer des projets très innovants ;
- définir des questions de recherche non-explorées ;
- favoriser le développement de projets internationaux ;
- financer des projets recherche interdisciplinaires ;
- financer des projets basés sur le développement de modèles innovants ;
- financer des projets de recherche en immuno-oncologie pédiatrique
Au total, à travers ces 13 appels à projets/candidatures : 50 projets ainsi que 4 fédérations et 1 consortium ont été financés. Le montant total des subventions attribués est de 28 430 650 €.