Développement d'un modèle cellulaire flexible tridimensionnel : un focus sur le cancer gastrique - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2022

Development of a flexible three-dimensional culture model : focus on gastric cancer

Développement d'un modèle cellulaire flexible tridimensionnel : un focus sur le cancer gastrique

Résumé

Gastric cancer (GC) is the fifth most common cancer in the world and is the fourth leading cause of cancer death in 2020. The prognosis of GC is poor and most advanced forms of the disease remain incurable. It is therefore urgent to develop innovative therapies. Our team has demonstrated that the combination of statin and taxane strongly induces apoptosis of GC cells in two-dimensions (2D). Nevertheless, 2D culture imperfectly represents tissue complexity, and in particular the role of cell-cell interactions. One strategy to improve the success of new anticancer drugs in the clinic is the use of three-dimensional (3D) cell culture models. These models are of growing interest in cancer research, allowing to better restore some of the functional aspects of tumors. We have generated monocellular spheroids of human GC cells (HGT-1 or AGS), as well as bicellular spheroids associating these cells with cancer-associated fibroblasts (CAF), using a robust methodology, which prevents their attachment to a matrix. We studied cytotoxicity induced by docetaxel and lovastatin (MTT assay). In addition, we used the IncuCyteTM real-time imaging and analysis system to monitor spheroids growth and apoptotic response. These tests showed significantly increased toxicity when the two molecules were combined, such as was reported in 2D. In addition, we characterized the cellular distribution of the 3D bicellular model by bi-photonic microscopy. Our results show a distinctive formation of the bicellular spheroids as well as a specific spatial organization depending on the nature of the cancer epithelial cells. This distinctive organization could be explained by differences in the migratory/invasive potential between the two GC cell lines. As part of the GRAMMY European program, we will extend these approaches to patients’ tumor organoids.
Le cancer gastrique (CG) est le cinquième cancer le plus fréquent dans le monde et est la quatrième cause de décès par cancer en 2020. Le pronostic du CG est mauvais et la plupart des formes avancées de la maladie sont incurables. Il est donc urgent de développer de nouvelles thérapies. Notre équipe a démontré que la combinaison de statine et de taxane induit fortement l'apoptose des cellules du CG en deux dimensions (2D). Néanmoins, la culture en 2D représente imparfaitement la complexité tissulaire, et en particulier le rôle des interactions entre cellules. L'une des stratégies qui permettent d'améliorer la réussite des nouveaux médicaments anticancéreux en clinique repose sur l'utilisation de modèles de culture cellulaire tridimensionnelle (3D). Ces modèles montrent un intérêt croissant dans la recherche sur le cancer, permettant de mieux rétablir certains des aspects fonctionnels des tumeurs. Nous avons ainsi généré des sphéroïdes monocellulaires de cellules cancéreuses gastriques humaines (HGT- 1 ou AGS), ainsi que des sphéroïdes bicellulaires associant ces cellules à des fibroblastes issus de tumeurs (CAF, Cancer Associated Fibroblasts), selon une méthodologie robuste, qui prévient leur attachement à une matrice. Nous avons étudié la cytotoxicité induite par le docétaxel et la lovastatine (test MTT). De plus, nous avons utilisé le système d'imagerie et d'analyse en temps réel IncuCyteTM pour suivre la croissance des sphéroïdes et la réponse apoptotique. Ces tests ont montré une toxicité importante, majorée en cas d'association des deux molécules, comme observé en 2D. Nous avons entrepris l'analyse de l’organisation du modèle 3D bicellulaire par microscopie laser à deux photons. Nos résultats montrent une organisation distinctive des sphéroïdes bicellulaires selon la lignée de cellules épithéliales cancéreuses. Cette organisation pourrait s'expliquer par des différences de capacité migratoire / invasive des cellules de CG. Dans le cadre du programme européen GRAMMY, nous envisagerons une application de ces approches sur des organoïdes de tumeurs issues de patients.
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Origine : Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-03851387 , version 1 (14-11-2022)

Identifiants

  • HAL Id : tel-03851387 , version 1

Citer

George Alzeeb. Développement d'un modèle cellulaire flexible tridimensionnel : un focus sur le cancer gastrique. Médecine humaine et pathologie. Université de Bretagne occidentale - Brest, 2022. Français. ⟨NNT : 2022BRES0008⟩. ⟨tel-03851387⟩
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