Le séminaire organisé au Centre de Recherche Saint-Antoine (CRSA) à Paris a réuni des chercheurs travaillant à l’interface de l’oncologie, de l’hématologie et de la médecine translationnelle, autour d’un objectif commun : faire progresser la standardisation et le passage à l’échelle des modèles d’organoïdes tumoraux afin d’accélérer l’innovation dans la recherche contre le cancer.
Cet événement a mis en lumière l’importance croissante des systèmes cellulaires tridimensionnels en oncologie, ainsi que les défis techniques et scientifiques qui limitent encore leur plein potentiel.
Le rôle croissant des modèles tumoraux 3D en oncologie
La recherche sur le cancer évolue progressivement vers des modèles cellulaires 3D plus représentatifs de la physiologie, notamment les organoïdes tumoraux et les sphéroïdes. Ces systèmes sont de plus en plus utilisés pour :
• Modéliser l’hétérogénéité tumorale et les interactions avec le microenvironnement tumoral
• Évaluer les réponses thérapeutiques dans des conditions expérimentales contrôlées
• Soutenir le développement de stratégies de médecine de précision
• Renforcer le lien entre la recherche préclinique et les applications cliniques
Au fil des échanges, un consensus clair s’est dégagé : si les organoïdes offrent une pertinence biologique sans précédent, leur fiabilité dépend fortement de la capacité à maîtriser et standardiser leurs conditions de culture.
De la complexité biologique aux contraintes physiques
L’un des principaux thèmes du séminaire portait sur l’impact des paramètres physiques sur le comportement des organoïdes.
Contrairement aux cultures cellulaires 2D conventionnelles, les systèmes 3D sont particulièrement sensibles à leur environnement mécanique. Des variations des contraintes de cisaillement, de l’efficacité du mélange ou de la distribution des nutriments peuvent entraîner :
• Une hétérogénéité structurelle entre les organoïdes
• Une altération du phénotype et des fonctions cellulaires
• Une diminution de la reproductibilité entre les expériences
• Des difficultés pour le passage à l’échelle des systèmes de culture
Ces défis ont été identifiés comme des obstacles majeurs à la standardisation des modèles basés sur les organoïdes.
Pourquoi le contrôle du microenvironnement cellulaire est essentiel
Les discussions ont souligné que le contrôle des seuls signaux biochimiques ne suffit plus. Le microenvironnement physique, incluant les forces mécaniques et les phénomènes de transfert de matière, joue un rôle central dans la détermination des réponses biologiques.
Cela est particulièrement crucial pour :
• Des échantillons tumoraux dérivés de patients, caractérisés par une variabilité intrinsèque
• Des organoïdes dérivés de cellules souches, nécessitant un contrôle précis de leur différenciation
• Des systèmes complexes de co-culture
• Des expériences à long terme, pour lesquelles la stabilité des conditions de culture est essentielle
Le maintien de conditions de culture homogènes et à faibles contraintes mécaniques a été identifié comme une condition indispensable pour générer des données robustes, fiables et reproductibles.
La contribution de Cellura : rendre possible une culture 3D contrôlée et évolutive
Au cours du séminaire, Cellura a présenté son approche pour répondre à ces défis grâce au bioréacteur SoftXS™.
Cette technologie repose sur un système de mélange sans pales, inspiré de principes géo-inspirés, conçu pour générer une dynamique des fluides contrôlée tout en minimisant les contraintes mécaniques exercées sur les cellules.
Cette approche permet :
• Le maintien homogène des cellules et des organoïdes en suspension
• Une réduction significative des contraintes de cisaillement induites par le mélange
• Des environnements de culture stables et reproductibles
• Un comportement cellulaire cohérent, quelle que soit l’échelle de culture
En dissociant l’efficacité du mélange des contraintes mécaniques exercées sur les cellules, ce système propose un nouveau cadre de culture pour les systèmes biologiques 3D fragiles.
Créer un lien entre la recherche sur les organoïdes et les applications translationnelles
L’un des principaux enseignements du séminaire a été la nécessité de combler le fossé entre les modèles in vitro avancés et leur mise en œuvre dans la recherche translationnelle.
Pour que les technologies basées sur les organoïdes puissent pleinement soutenir l’innovation en oncologie, elles doivent être :
• Reproductibles d’une expérience à l’autre et d’un laboratoire à l’autre
• Stables dans le temps
• Compatibles avec l’augmentation des volumes de culture
• Adaptables aux flux de travail précliniques et cliniques
Le maintien de conditions physiques constantes, quelle que soit l’échelle de culture, a été identifié comme un facteur déterminant pour atteindre ces objectifs.
Vers des modèles d’oncologie plus fiables et plus évolutifs
Le séminaire du CRSA a illustré une évolution plus large de la recherche biomédicale, dans laquelle les principes de l’ingénierie deviennent un élément essentiel de l’innovation biologique.
Les progrès en oncologie dépendront de plus en plus de la capacité à produire des modèles cellulaires standardisés, évolutifs et biologiquement pertinents.
En contribuant à ces échanges, Cellura réaffirme son engagement à accompagner les chercheurs grâce à des technologies conçues pour améliorer la reproductibilité, le passage à l’échelle et le contrôle des cultures cellulaires 3D.
À propos de Cellura
Cellura développe des technologies de bioréacteurs permettant une culture cellulaire 3D douce, évolutive et reproductible.
En combinant une expertise en mécanique des fluides et en biologie cellulaire, Cellura soutient l’innovation en oncologie, en thérapie cellulaire et en médecine régénérative, contribuant ainsi à exploiter pleinement le potentiel des systèmes cellulaires complexes.
Email: contact@cellura.io
