Fluxomique in Vivo : observer le métabolisme en temps réel

Une plateforme innovante pour comprendre le métabolisme

Tout d’abord, il est important de souligner que cette plateforme de fluxomique in vivo représente une avancée majeure dans l’étude du métabolisme. En effet, avec une valeur de 500 000 €, elle a été financée grâce à :
– 400 000 € via le Contrat de Plan État-Région (CPER)
– 100 000 € grâce à la Fondation Toulouse Cancer Santé (FTCS)

Grâce à cette technologie, il devient possible d’analyser l’activité métabolique en temps réel, directement au sein des tissus et de l’organisme.

Qu’est-ce que le métabolisme ?

Avant d’expliquer l’impact de la fluxomique, rappelons que le métabolisme joue un rôle fondamental dans le fonctionnement du corps. En effet, il assure la production d’énergie et de molécules. Ces dernières sont essentielles au bon fonctionnement des cellules, des tissus et des organes.

Cependant, lorsqu’il est perturbé, il peut favoriser l’apparition de certaines maladies, notamment les cancers. C’est pourquoi il est crucial de mieux comprendre ces mécanismes afin d’identifier les altérations pathologiques et leurs conséquences sur la santé.

Une technologie de pointe au service de la santé

Afin de répondre à ce besoin, MetaToul, en collaboration avec l’Institut RESTORE, le CRCT et la Fondation Toulouse Cancer Santé, a mis en place cette plateforme innovante. Celle-ci est installée sur le site de l’Oncopole de Toulouse, au sein du laboratoire RESTORE (Université de Toulouse, Inserm U1031, CNRS 5070, Université Paul Sabatier, Établissement Français du Sang).

Grâce à ce dispositif, il est désormais possible de mesurer avec précision l’activité métabolique et d’analyser ses dérèglements en lien avec diverses pathologies.

Pourquoi la fluxomique est-elle révolutionnaire ?

Pour mieux comprendre son fonctionnement, prenons une image simple. Imaginons que le métabolisme soit un réseau routier. Dans ce cas, la fluxomique permettrait de mesurer le trafic des molécules à travers ce réseau.

Ainsi, en comparant un métabolisme normal avec un métabolisme altéré par une maladie, il devient possible d’identifier précisément les perturbations métaboliques responsables des pathologies.

Des avancées majeures en oncologie et au-delà

Les recherches récentes montrent que le métabolisme :
– Favorise certains cancers
– Joue un rôle clé dans la résistance aux traitements

Cette approche ouvre de nouvelles perspectives pour :
– Prévenir et diagnostiquer les maladies
– Développer des traitements ciblés
– Suivre l’évolution des patients de manière personnalisée

D’autres domaines d’application

• Vieillissement
• Maladies métaboliques
• Inflammation
• Maladies infectieuses

En conclusion, la fluxomique in vivo représente une avancée scientifique majeure. D’une part, elle permet de mieux comprendre les mécanismes métaboliques sous-jacents aux maladies. D’autre part, elle ouvre la voie à une médecine plus précise, plus ciblée et plus efficace.

Ainsi, grâce à cette innovation, la recherche médicale progresse encore un peu plus vers des traitements plus adaptés à chaque patient.

Étudier la synapse lytique dans les tumeurs : de l’in vitro aux interactions cellulaires

Les tumeurs qui se développent chez les patients peuvent être attaquées par des cellules du système immunitaire, notamment les lymphocytes T cytotoxiques (CTL) ou « tueurs ». Ces cellules jouent un rôle clé dans la lutte contre le cancer.

La recherche sur les synapses lytique au CRCT

Pour mieux comprendre la communication cellulaire au niveau des synapses immunologiques, et en particulier les synapses lytiques entre les CTL humains et les cellules cancéreuses, l’Inserm a investi de manière significative au Centre de Recherches en Cancérologie de Toulouse (CRCT).

Une plateforme avancée pour étudier la synapse lytique

Installée au Pôle technologique du CRCT, cette plateforme comprend un microscope ultra-rapide pour capturer des images détaillées de la synapse lytique. Cette technologie permet d’observer les interactions cellulaires dans les secondes suivant la rencontre entre un CTL et une cellule tumorale. Elle dispose également d’un système d’acquisition d’images en super-résolution, offrant des images moléculaires de haute qualité.

Super-Résolution : une technique de pointe pour l’immunologie tumorale

La super-résolution est une technique innovante permettant de produire des images de haute qualité au niveau moléculaire. Elle rend les équipes toulousaines particulièrement compétitives dans le domaine de l’immunologie tumorale et ouvre de nouvelles avenues pour la recherche contre le cancer.

Avantages pour les patients : meilleure évaluation des traitements

Cette plateforme offrira plusieurs avantages significatifs pour les patients :

• Tester l’impact des traitements immunothérapeutiques sur la biologie des CTL et leur efficacité contre les cellules cancéreuses.
• Suivre la réponse des CTL, classifier les patients, identifier ceux pour qui l’immunothérapie serait bénéfique et mieux évaluer la réponse au traitement chez les patients traités.

Cofinancement et collaboration pour la recherche

Cette plateforme a été cofinancée par la FTCS à hauteur de 100 000 €, pour un investissement total de 358 000 €, réalisé en partenariat avec l’Inserm et l’Institut Claudius Regaud.

Plateforme technologique au laboratoire de biologie médicale oncologique

La plateforme technologique est installée dans le Laboratoire de Biologie Médicale Oncologique de l’Institut Universitaire du Cancer de Toulouse Oncopole. Elle centralise plusieurs activités clés, telles que la biochimie des marqueurs tumoraux, la pharmacologie-pharmacocinétique et l’oncologie moléculaire. Ces activités soutiennent des programmes de recherche innovants.

nCounter® Analysis System – NanoString : une technologie de pointe

Le nCounter® Analysis System – NanoString est une plateforme automatisée utilisée pour la détection et le comptage digital des acides nucléiques comme l’ADN et l’ARN extraits. Elle repose sur des sondes codesets fluorescentes qui s’hybrident aux séquences ciblées. Ce système permet des mesures directes et individuelles, sans préparation de librairie ni amplification préalable. Cela réduit les biais potentiels des réactions enzymatiques et permet d’analyser plusieurs centaines de gènes sur de nombreux échantillons.

Fonctionnement du nCounter® : une technologie précise et efficace

Le système comprend deux appareils. D’abord, la PrepStation purifie les molécules hybridées et les fixe sur un support en verre ou une cartouche. Ensuite, l’analyseur numérique compte chaque molécule individuellement. Cette technologie est utilisée dans de nombreuses applications médicales et de recherche, comme l’identification et la validation de biomarqueurs ou pour les diagnostics.

Avantages pour la recherche : flexibilité et haute résolution

L’utilisation de cet instrument permet d’élargir les possibilités de recherche au laboratoire. Il offre une flexibilité permettant de combiner différentes applications d’analyse génétique, telles que les profils d’expression d’ARN, les micro-ARNs, la détection du nombre de copies, et l’immuno-précipitation de la chromatine. Grâce à son haut pouvoir résolutif, il permet même de détecter des cellules tumorales individuelles. En outre, l’automatisation des réactions optimise le temps et la quantité de matériel biologique, garantissant une haute reproductibilité des résultats.

Plateforme de recherche épigénétique au CRCT : une opportunité unique

Une collaboration multidisciplinaire pour la recherche translationnelle

Plusieurs équipes de recherche ont accès à cette plateforme. Cela leur permet de travailler sur des projets translationnels, reliant les observations cliniques à la recherche fondamentale. Ces projets portent notamment sur le cancer du pancréas et la validation de molécules inhibitrices épigénétiques.

L’importance croissante des profils de méthylation en cancérologie

Les approches pour caractériser les profils de méthylation suscitent un intérêt grandissant en cancérologie et en médecine personnalisée. Étudier la chromatine et les modifications épigénétiques permet de mieux comprendre la régulation des gènes. Ces modifications, présentes dans les tissus et fluides biologiques, peuvent servir de marqueurs diagnostiques pour diverses pathologies.

Caractérisation des biomarqueurs épigénétiques : un enjeu majeur

Dans la recherche translationnelle, la caractérisation de biomarqueurs épigénétiques est cruciale. Cela inclut les séquences d’ADN méthylé et les ARNs non-codants. Ces biomarqueurs jouent un rôle essentiel pour le diagnostic, le pronostic, le suivi des patients et la prédiction de la réponse aux traitements.

Le pôle technologique du CRCT : un centre de ressources inégalé

Depuis sa création en juillet 2014, le Pôle Technologique du CRCT regroupe plusieurs plateaux techniques, permettant un partage des ressources et des moyens. Dix ingénieurs spécialisés dans des domaines tels que la protéomique, la cytométrie en flux, l’imagerie, la bio-informatique, et la production d’anticorps monoclonaux offrent leur expertise pour accompagner les chercheurs.

Une plateforme unique au service de la recherche en cancérologie

Frédéric Lopez souligne que cette plateforme est unique dans le grand Sud-Ouest. Elle constitue une véritable opportunité pour la communauté scientifique de Toulouse et au-delà, permettant d’explorer de nouvelles voies de recherche dans le domaine du cancer.