Une équipe de recherche de l’Université de Pennsylvanie a développé un modèle de puce de cancer du poumon contenant des vaisseaux sanguins vivants, offrant une nouvelle plateforme pour analyser le mécanisme d’action de la thérapie CAR-T dans le traitement des tumeurs solides. Cette recherche simule le microenvironnement tumoral, révélant le processus d’interaction entre cellules immunitaires et cellules cancéreuses.

Le professeur de bio-ingénierie Dan Dongeun Huh indique : « La thérapie CAR-T a obtenu des résultats remarquables dans le traitement des cancers du sang, mais elle est limitée pour les tumeurs solides qui représentent plus de 90 % des cancers. Le principal défi est de surmonter les mécanismes de défense du microenvironnement tumoral. » Le modèle de puce tumorale utilise un dispositif micro-ingénierie transparent pour construire un système de culture tridimensionnelle contenant des cellules de cancer du poumon humain et un réseau vasculaire.

La post-doctorante Haijiao Liu déclare : « Nous nous efforçons de créer un environnement où les cellules tumorales conservent leur comportement réel in vivo. En reconstruisant le microenvironnement tumoral, nous pouvons observer les mécanismes d’interaction entre cellules. » L’équipe a découvert que les cellules endothéliales vasculaires tumorales libèrent des signaux chimiotactiques, mais de courte durée. En ajoutant le médicament antidiabétique vildagliptine, la durée du signal peut être efficacement prolongée, renforçant le recrutement des cellules CAR-T vers la zone tumorale.

Les chercheurs ont combiné des techniques multi-omiques et bio-informatiques pour analyser en profondeur les processus de biologie moléculaire des cellules CAR-T dans le microenvironnement tumoral. Ils ont identifié que l’enzyme DPP4 produite par les fibroblastes et les cellules T dégrade les signaux chimiotactiques, tandis que les inhibiteurs de DPP4 existants peuvent restaurer la communication entre les vaisseaux tumoraux et les cellules immunitaires. Le professeur Huh indique : « La transparence du système en fait une fenêtre pour observer l’immunothérapie du cancer ; on peut clairement voir le mouvement et l’attaque des cellules CAR-T dans le tissu tumoral. »