Profilage génétique et criblage de décrochage à l’échelle du génome pour identifier des cibles thérapeutiques dans des modèles murins de tumeur maligne de la gaine nerveuse périphérique
25 août 2023
Nous avons développé une approche d’oncogénomique comparative inter-espèces utilisant des analyses génomiques et des criblages génomiques fonctionnels pour identifier et comparer des cibles thérapeutiques dans les tumeurs apparaissant dans des modèles murins génétiquement modifiés et le type de tumeur humaine correspondant.
Nous nous efforçons de comprendre la pathogenèse des tumeurs malignes sporadiques et malignes de la gaine des nerfs périphériques associées à la NF1. Notre objectif est de développer logiquement de nouveaux traitements pour ces tumeurs très agressives. Les technologies que nous mettons actuellement en œuvre pour faire progresser nos recherches comprennent des méthodes impartiales telles que les criblages d’ARNsh à l’échelle du génome, ainsi que le séquençage de cellules uniques, les sondes in situ BaseScope et la bioinformatique.
En utilisant les différentes approches actuelles, nous avons identifié de multiples récepteurs qui sont essentiels à la prolifération et à la survie des tumeurs malignes de la gaine des nerfs périphériques, ainsi qu’à être ciblés thérapeutiquement. Ces récepteurs comprennent le récepteur de la neuréguline, ErbB3, et le récepteur 3 de l’acide lysophosphatidique. L’avantage de l’utilisation de cette approche réside dans sa capacité à examiner la signification proliférative de plus de 15 000 gènes dans les lignées cellulaires cancéreuses MPNST.
Il s’agit d’une approche impartiale qui permet d’identifier des cibles inexplorées dans le traitement des MPNST. À l’avenir, notre laboratoire se concentrera sur la validation des cibles identifiées dans notre criblage. Cela inclut l’utilisation d’inhibiteurs sur des lignées cellulaires et des cultures et, en fin de compte, la traduction de ces inhibiteurs dans le travail sur les animaux.
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Aperçu
Cette étude examine la pathogenèse des tumeurs malignes de la gaine des nerfs périphériques (MPNST), en particulier celles associées à la NF1. La recherche utilise des techniques génomiques avancées afin d'identifier des cibles thérapeutiques pouvant conduire à de nouvelles options de traitement pour ces tumeurs agressives.
Composantes clés de l'étude
Domaine scientifique
- Oncogénomique
- Neurosciences
- Biologie du cancer
Contexte
- Les MPNST sont des néoplasmes hautement agressifs.
- Comprendre leur pathogénèse est essentiel pour développer des traitements efficaces.
- Les recherches actuelles portent sur les tumeurs sporadiques et celles associées à la NF1.
- Des modèles de souris génétiquement modifiées sont utilisés pour l'analyse comparative.
Objectif de l'étude
- Identifier et comparer des cibles thérapeutiques dans les tumeurs malignes de la gaine de Schwann (MPNST).
- Développer de nouveaux traitements pour ces tumeurs.
- Utiliser des analyses génomiques interspécifiques afin d'améliorer la compréhension.
Méthodes utilisées
- Écrans d'ARNi à l'échelle du génome
- Séquençage à l'échelle de la cellule unique
- Sondes in situ BaseScope
- Analyse bioinformatique
Résultats principaux
- Identification de récepteurs essentiels pour la prolifération et la survie des tumeurs malignes de la gaine de Schwann (MPNST).
- Les récepteurs comprennent erbB3 et le récepteur 3 de l'acide lysophosphatidique.
- Plus de 15 000 gènes ont été examinés pour leur importance dans la prolifération.
- Plusieurs récepteurs pouvant être ciblés thérapeutiquement ont été identifiés.
Conclusions
- L'étude fournit des informations sur des cibles thérapeutiques potentielles pour les MPNST.
- Les techniques génomiques avancées peuvent améliorer considérablement la recherche sur le cancer.
- Une exploration plus poussée des récepteurs identifiés pourrait conduire à de nouvelles stratégies thérapeutiques.
Questions fréquemment posées
Pertinence professionnelle pour l'industrie
Le criblage génomique à grande échelle et le profilage génétique chez des modèles murins de tumeur maligne de la gaine des nerfs périphériques (MPNST) permettent l'identification systématique de voies de signalisation essentielles et de cibles thérapeutiques exploitables. Cette approche répond au défi de la validation des cibles dans les cancers rares et agressifs pour lesquels les options cliniques sont limitées et les traitements antérieurs ont échoué. L'intégration de l'oncogénomique comparative interspécifique renforce la confiance prédictive et éclaire les décisions de portefeuille ajustées au risque pour le développement de nouvelles thérapies.
Applications stratégiques en recherche et développement biopharmaceutique
Début de la découverte et validation de la cible
- Permet une analyse impartiale de plus de 15 000 gènes quant à leur pertinence fonctionnelle dans la prolifération et la survie tumorales.
- Facilite l'identification et la priorisation de nouvelles cibles thérapeutiquement exploitables, telles qu'erbB3 et le récepteur 3 de l'acide lysophosphatidique.
- Permet une détection mécanistique des risques en validant les mutations candidates conduisant à la maladie dans des modèles humains et murins.
- Améliore la confiance prédictive pour la progression des cibles vers des validations ultérieures et des criblages.
Développement de tests et de criblages
- Établit des systèmes cellulaires validés pour le criblage à haut débit par ARNsh et pour des dosages quantitatifs de viabilité cellulaire.
- Permet une mesure reproductible des effets de l'extinction génique sur la prolifération cellulaire à l'aide de la cytométrie d'imagerie et de décomptes cellulaires directs.
- Facilite la standardisation et l'évolutivité des dosages pour l'évaluation systématique de cibles candidates et d'inhibiteurs.
- Offre des résultats quantitatifs robustes permettant des comparaisons entre différentes conditions expérimentales et entre espèces.
Recherche translationnelle et préclinique
- Aligne la validation des cibles candidates avec des modèles murins pertinents pour la maladie et des spécimens de tumeurs humaines rares.
- Permet une continuité translationnelle, depuis la découverte génétique jusqu'au test préclinique d'inhibiteurs dans des lignées cellulaires et des modèles animaux.
- Prend en charge l'avancement ajusté au risque des cibles présentant un impact fonctionnel démontré chez les deux espèces.
- Facilite l'identification de biomarqueurs translationnels pour le développement clinique futur.
Intégration des pipelines et des flux de travail
Cet flux de travail s'intègre dès la découverte initiale jusqu'à la validation de cibles, le criblage et la recherche préclinique, en s'appuyant sur la génomique comparative interspécifique pour guider l'identification des candidats prometteurs et le développement translationnel.
- Découverte biologique : Teste systématiquement des hypothèses nulles concernant la fonction des gènes dans la prolifération tumorale à l’aide d’écrans d’élimination d’ARNi à l’échelle du génome.
- Écranage : Fournit des données quantitatives et reproductibles sur la viabilité cellulaire et l’efficacité de l’extinction génique afin d’accompagner le développement d’essais robustes.
- Analyse : Propose des résultats statistiques et des analyses comparatives pour hiérarchiser les cibles et les voies à valider ultérieurement.
- Recherche translationnelle : Établit un lien entre les résultats obtenus sur des modèles murins et des échantillons humains de tumeurs rares, soutenant ainsi la continuité des biomarqueurs et des cibles.
- Réutilisation institutionnelle : Met en place une plateforme évolutible et réutilisable pour la découverte de cibles dans d'autres cancers rares ou génétiquement complexes.
Impact opérationnel et organisationnel
- Valeur scientifique : Accroît la confiance prédictive et réduit l'ambiguïté mécanistique dans le choix des cibles.
- Valeur opérationnelle : Standardise le criblage à haut débit et les analyses quantitatives afin d'assurer la reproductibilité et l'évolutivité.
- Valeur stratégique : Permet de prendre des décisions éclairées d'aller ou de ne pas aller de l'avant, ainsi qu'un tri efficace des portefeuilles en termes de capital dans la découverte de médicaments contre les cancers rares.
- Impact sur le portefeuille : Soutient la priorisation et l'avancement, ajustés au risque, de cibles validées ayant une pertinence translationnelle.
Considérations relatives à la mise en œuvre
- Requiert une expertise en génomique fonctionnelle, en bio-informatique et en technologies de criblage à haut débit.
- Nécessite un accès à des modèles murins génétiquement modifiés, à des échantillons rares de tumeurs humaines et à des plateformes avancées de cytométrie d'imagerie.
- Implique une standardisation rigoureuse entre équipes des protocoles de tests et des pipelines d'analyse de données.
- Doit adapter les flux de travail de criblage et de validation afin de tenir compte des systèmes modèles spécifiques aux maladies et des limites d'échantillonnage.
- Dépend de la disponibilité d'outils statistiques robustes pour l'interprétation des résultats quantitatifs.
F.A.Q. sur la bio-industrie pharmaceutique
Chapters in this video
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Introdution
1:30
Lentiviral Packaging and Viral Titering for Genome‐Scale shRNA Screens
4:34
Lentiviral Infection of MPNST Cells and Genomic DNA Isolation for Genome‐Scale shRNA Screens
8:13
Cytometer Assays of MPNST Cells Challenged with Therapeutic Agents
