Biologie systémique du cancer du sein

Malgré les progrès importants faits dans le domaine de la recherche sur le cancer du sein, 20 à 25 pour cent des femmes atteintes d’un tel cancer en meurent. Les chercheurs du projet MRD MetastasiX se proposent d’identifier les déterminants cellulaires et moléculaires du développement du cancer du sein et de la progression des métastases. Leur but est de découvrir de nouvelles cibles thérapeutiques pour les cas létaux restants. 

Les décès dus au cancer du sein sont le plus souvent causés par la propagation de cellules cancéreuses vers des organes éloignés au cours de la progression du cancer. Dans ces nouveaux sites, ces unités les plus petites du cancer, capables de se multiplier indépendamment, développent des métastases et engendrent des complications fatales. Des progrès ont été faits au niveau de l’identification des différents types de cancers du sein. Cependant, les cellules cancéreuses responsables de la formation de métastases et de la résistance aux traitements ainsi que les mécanismes et la dynamique à la base de la progression de ce cancer sont encore mal compris. 

Modélisation de la progression du cancer du sein

Le développement de nouvelles thérapies présuppose une compréhension à l’échelle systémique des multiples voies de signalisation et de leur intégration dans les réseaux de régulation sous-tendant la progression du cancer du sein. L’équipe du projet MRD MetastasiX entend donc se servir de la modélisation informatique et mathématique de ces systèmes biologiques complexes pour élucider et combiner les déterminants cellulaires et moléculaires de la métastase de ce cancer. Les chercheurs se serviront de modèles murins préservant les caractéristiques hétérogènes et dynamiques du cancer du sein humain durant la progression. Ils recourront à des spécimens cliniques de patientes atteintes d’un cancer du sein et aux données portant sur les issues cliniques pour confirmer leurs résultats.

Approches diverses pour thérapies innovantes

Pour ce faire, les scientifiques engagés dans ce projet recourront à quatre approches reliées entre elles et complémentaires: la première fera appel à des techniques sophistiquées de biologie moléculaire telles que la transcriptomique, la phosphoprotéomique et la cytométrie de masse de cellule unique. Ces méthodes permettront d’identifier les réseaux de signalisation sous-tendant les différents stades de progression du cancer du sein et d’évaluer l’hétérogénéité cellulaire des différents stades métastatiques. La seconde approche visera à analyser plus précisément ces premiers résultats, en les comparant à des échantillons de sang et de tissu cancéreux de patientes présentant des issues cliniques concordantes. La troisième approche consistera en l’évaluation de ces informations pour développer des modèles mathématiques de la dynamique moléculaire et cellulaire pendant la progression tumorale. Il sera ainsi possible d’identifier les cellules susceptibles d’initier la métastase ainsi que leurs réseaux de signalisation. Ces résultats serviront à formuler les hypothèses nécessaires aux analyses de l’ultime étape du projet. Des expériences de démonstration de concept moyennant des systèmes cellulaires in vitro et des modèles animaux in vivo serviront à valider les prédictions des modèles mathématiques. Les chercheurs testeront ainsi les mérites de diverses voies de signalisation et molécules en tant que cibles pour de nouvelles thérapies qui amélioreront la gestion clinique du cancer du sein létal.

Mis à jour en juin 2015