Le dépistage des médicaments en médecine personnalisée

Berna Marc M.D., Michel Mittelbronn Pr. M.D., Tatiana Michel Ph.D

Bien que des progrès récents aient été réalisés dans les diagnostiques et les thérapies contre le cancer, la guérison est rare pour les patients diagnostiqués avec des tumeurs agressives et métastatiques. Même après un traitement comprenant une chirurgie, une radiothérapie et une chimiothérapie, la tumeur peut continuer à progresser et récidiver. L’hétérogénéité de la maladie et les mécanismes de résistance nécessitent des approches personnalisées pour proposer des thérapies adaptées. L’objectif de cette étude est de développer une approche de diagnostique personnalisé nommé « Personalized Functional Profiling » (PFP), en partenariat avec des chercheurs du Luxembourg Institute of Health (LIH), des cliniciens des hôpitaux du Luxembourg (HRS et CHL) et du Laboratoire National de Santé (LNS). 

Ce projet porte sur l’analyse de la capacité des cellules cancéreuses du patient à survivre à un panel de médicaments déjà approuvés pour d’autres indications. Après acceptation du patient, des cellules cancéreuses prélevées sur des biopsies, sont mises en cultures au laboratoire pour générer des « organoïdes» tumoraux. Après 3-4 semaines, leur survie est testée en réponse à 42 médicaments sélectionnés. La combinaison des données génomiques avec la réponse médicamenteuse de la tumeur du patient conduit à fournir des recommandations de traitement dans les 4 à 6 semaines. Ce concept innovant d’une médecine prédictive personnalisée, a pour but de contribuer à définir de nouvelles options thérapeutiques pour les personnes atteintes de cancers incurables comme les cancers métastatiques colorectaux et le glioblastome, un type de tumeur cérébrale très agressif.

Studie über die Aufnahme von gesundheitsfördernden Carotinoiden aus unserer Nahrung 

Torsten Bohn, Ph.D, Guilherme Marques

Karotenoide sind Pflanzeninhaltsstoffe, die verantwortlich sind für die gelblich-orange-rote Pigmentierung vieler Obst-und Gemüsesorten, aber auch für das Gefieder vieler Vögel. Sie sind für den Menschen nicht lebensnotwendig, aber ihre Einnahme mit der Nahrung sowie deren Konzentration im Plasma wurde in vielen Studien mit geringeren chronischen Erkrankungen in Verbindung gebracht, etwa Diabetes. Ihre Aufnahme aus der Narhung trotz genügender Zufuhr ist jedoch gering, ausserdem kann sie stark schwanken – je nach Art der zugeführten Lebensmittel. 

Am LIH untersuchten wir nun, innerhalb zweier Humanstudien, den Einfluss von Mineralstoffen (z.B. Calcium und Magnesium) sowie den von Eiweis auf die Aufnahme von Karotenoiden aus Testmahlzeiten. Nach vorangehenden Untersuchungen im Labor, bei denen die Verdauung simuliert wurde, wurden hierzu zwei Humanstudien durchgeführt. In beiden wurden gesunden Teilnehmern (je 24 pro Studie) Testmahlzeiten gegeben, und die Karotenoid-Aufnahme von diesen über 10 Stunden im Blut gemessen. Die Teilnehmer konsumierten dabei, im Abstand von jeweils einer Woche, verschiedene Testmahlzeiten, insgesamt 3. Es zeigte sich zwar dass – anders als im Labor - die Aufnahme von Calcium zu keiner Erniedrigung der Karotenoid-Aufnahme. Auf der anderen Seite hatte die Wahl der Eiweisse sehr wohl einen deutlichen Einfluss. Anhand der Studien und der Laborbefunde wird aufgezeigt, weshalb die Aufnahme-Fähigkeit von Nährstoffen wichtig ist, und welche Rolle hierbei klinische Studien.

Etude de médicaments anti-viraux existants dans le traitement de la maladie à Coronavirus 2019 

Thérèse Staub M.D., Lamia Skhiri Ph.D.

La recherche de médicaments contre le Covid-19 reste aussi nécessaire qu’aux premiers jours de l’année 2020. Et cela, pour plusieurs raisons car le virus évolue au fil du temps.

Les traitements visent à combattre le virus à deux niveaux. Lors de la phase où le virus se multiplie dans l’organisme après l’avoir infecté afin de stopper la progression du virus. Puis, lors de la phase d’inflammation qui est une poussée inflammatoire brutale à l’origine de la dégradation de l’état de santé des patients sévères et de l’apparition de la détresse respiratoire. 

De nombreux travaux sont menés dans les laboratoires pour mettre au point des médicaments contre le Covid-19. De nouvelles stratégies thérapeutiques, qui visent le virus ou l’inflammation provoquée par le virus sont à l’essai et pourraient apporter des traitements plus efficaces et adaptés aux patients tels que les anti-viraux, l’Immunothérapie…

GPS du cancer du sein métastatique 

Caroline Duhem M.D., Nassera Aouali Ph.D.

Selon l’OMS en 2020 le cancer a été responsable de 10 millions de décès dans le monde ce qui est plus que le nombre de décès enregistré pour la famine. Avec 2.6 millions de cas, le cancer du sein représente un des cancers les plus répandu dans le monde. En Europe le cancer du sein représente 13,3 % de tous le cancer, dont 21% sont des femmes de moins de 50 ans. On parle de cancer métastatique lorsque le cancer (les cellules cancéreuse) s’est propagé dans d’autres organes. C’est-à-dire le cancer n’est plus localisé au niveau du sein. Lles organes touchés peuvent être les os, les poumons, le foie et aussi le cerveau. Le cancer du sein métastatique ne se guérit pas par contre les possibilités de traitement sont multiple et depuis 2 décennies l’amélioration et la prolongation de la qualité des patients est en hausse. 

En 2014 un réseau de plus de 50 laboratoires de recherche académique à travers le monde (BIG Breast International Group) a développé un programme de recherche sur le cancer du sein métastatique, appelé AURORA. Au Luxembourg, l’implémentation du programme AURORA a été menée par le Dr Duhem, qui est aussi le principal investigateur de l’étude. Cette étude est le fruit d’une collaboration entre les différents services du CHL mais aussi entre les différents acteurs de la Recherche Clinique au Luxembourg que sont les LIH, CHL, LNS et l’IBBL .

Ainsi cette étude est basée sur une collecte de données cliniques et d’échantillons biologiques que sont des tubes de sang - la tumeur primaire - métastatique, obtenus auprès du patient au moment du diagnostic de la maladie ou au moment de la récidive. La collecte de tubes de sang et de données cliniques se poursuivent tout au long du parcours médical du patient. Toutes ces informations constituent une mine d’or aux chercheurs pour étudier les changements moléculaires et cellulaires se produisant lorsque le cancer du sein commence à se propager, mais aussi tout au long de son évolution métastatique.

Suivi d’une cohorte de personnes atteintes de Covid-19 au Luxembourg 

Aurélie Fischer Ph.D, Victoria Lorentz 

L’étude Predi-COVID est une étude prospective qui consiste à suivre une cohorte de personnes COVID-19 positives au Luxembourg. Lancée au début de la pandémie en avril 2020 cette étude consiste à collecter des données et des échantillons des participants afin de mieux comprendre les facteurs cliniques, épidémiologiques et biologiques pouvant influencer la sévérité de la maladie et l’évolution vers un long-Covid. Plus de 1000 personnes, adultes et enfants confondus, participent à cette étude et sont suivies pendant un maximum de 2 ans. 

Le parcours d’un participant depuis son inclusion jusqu’à la fin de sa participation à l’étude ainsi que les différents échantillons biologiques et les données collectées seront détaillés lors de cette présentation. Les différents objectifs et sous-projets liés à Predi-COVID ainsi que quelques résultats préliminaires seront également présentés afin de montrer l’intérêt de cette recherche pour les patients et plus globalement pour la population générale.

Evolution et propagation du coronavirus (SRAS-CoV-2) dans la population luxembourgeoise 

Joëlle Fritz Ph.D, Alessandra Mousel 

‘CON-VINCE’ was launched in April 2020 as one of the several initiatives put in place under the aegis of the Research Luxembourg COVID-19 task force to help fight the pandemic. By longitudinally following a representative panel of 1870 participants of the Luxembourgish population (>18 years old) for the presence of the SARS-CoV-2 virus, the study identified a- or oligo-symptomatic infected and uninfected individuals and followed them up for more than a year. The primary objective of the study aimed at generating first data on the prevalence and transmission of the SARS-CoV-2 virus, assisting policy-makers in taking evidence-based decisions. Beyond infection and immunity, CON-VINCE also tracked the psychological and socio-economic impact of long-term containment or pandemic linked-measures on the general population.

Importantly, it has to be noted that the CON-VINCE study could only be established and successfully executed in such a short time frame because of a huge team effort including research institutions and private partners. Researchers and healthcare professionals from LIH, UL, LIST, LNS, and CHL, the market survey company TNS-Ilres and all the private diagnostic laboratories worked hand in hand to make CON-VINCE a success.

The teaming up has been really successful as CON-VINCE not only delivered and still delivers important data on the SARS-CoV-2 pandemic on the national level, but allowed Luxembourg also entering the European level by joining the largest H2020-funded research effort on COVID-19 within the Orchestra project. As a next step CON-VINCE/Orchestra will translate into the upcoming initiative CoVaLux, aiming at responding to the public health emergency raised by Long-COVID.pour les patients et plus globalement pour la population générale.

Collecte d’échantillons biologiques chez des patients ayant un cancer colorectal pour aller vers l’identification de nouveaux biomarqueurs et de nouvelles stratégies thérapeutiques

Elisabeth Letellier Ph.D, Eve Herkenne

Le cancer colorectal (CRC) est un des cancers les plus fréquent et les plus meurtrier du monde occidental, avec plus de 1.2 millions de diagnostics et 600.000 décès par an. Au Luxembourg, plus de 500 nouveaux cas sont découverts chaque année. La survie du patient est largement dépendante d’un diagnostic précoce. Il y a un besoin urgent de nouveaux paramètres diagnostics, qui permettraient de mettre un place un traitement ciblé chez les patients à risque de rechute. L’identification de biomarqueurs prédictifs de récurrence de la maladie est un besoin médical non-satisfait.

Les objectifs de cette étude sont multiples : déterminer s’il est possible d’améliorer l’issue du cancer colorectal avec des nouveaux marqueurs permettant un diagnostic et un pronostique précoces ; déterminer si le microbiote est une cause ou une conséquence du cancer colorectal ; quel est le rôle du microenvironnement de la tumeur dans le cancer colorectal ; quel est l’impact des facteurs environnementaux (exposition à des pesticides, régimes particuliers) sur le CRC. Pour ce faire, différents échantillons sont prélevés chez les patients (tissus, sang, salive, selles, cheveux, urine), ainsi que certaines données médicales.

SOCS, en place depuis 2010, a déjà aidé à identifier deux biomarqueurs pronostiques (SOCS2, Myo5B) et un biomarqueur potentiellement prédictif (Myo5B) pour les stades précoces des cancers colorectaux. Dans ces stades le choix de thérapie n’est pas toujours évident et établir des biomarqueurs robustes pourrait soutenir le clinicien dans ses choix. Des cultures primaires des tissus tumoraux ont également été menées avec succès. Celles-ci représentent un outil robuste dans les traitements personnalisés du cancer colorectal.

Dans le futur, les recherches continueront afin d’identifier d’autres biomarqueurs, avec comme objectif ultime l’identification d’un traitement précoce et efficient du CRC.

Lire l’avenir dans les eaux de nos toilettes

Henry-Michel Cauchie Pr Ph.D

Tout le monde utilise les toilettes, plusieurs fois par jour. Dans les pays industrialisés, toutes les eaux usées provenant des toilettes sont collectées dans des égouts qui vont vers des stations d’épuration centralisées. Lorsque nous sommes infectés par des bactéries et des virus intestinaux ou respiratoires, nous en excrétons généralement une partie avec nos selles ou notre urine. Ils sont donc acheminés vers les stations d’épuration des eaux usées. C’est là que l’équipe de microbiologie environnementale du LIST se tient pour prélever des échantillons d’eau. De retour au laboratoire, nous extrayons les microbes ou du moins leur matériel génétique pour identifier qui est là. Amis (bactéries bénéfiques) ou ennemis (bactéries pathogènes) ? Les bactéries et virus pathogènes sont ceux qui nous rendent malades et si nous les trouvons, cela signifie que des personnes sont malades dans la population. Plus nous trouvons d’agents pathogènes dans les eaux usées, plus il y a de personnes malades dans la zone où les eaux usées sont collectées. 

Sur la base de notre expérience des 15 dernières années, nous avons pu surveiller la présence du SARS-CoV-2 responsable du COVID-19 dès le début des épidémies. Nous avons même pu déterminer avec précision la première apparition du virus dans le pays. Depuis lors, le gouvernement luxembourgeois utilise la surveillance des eaux usées pour suivre l’apparition des différentes vagues d’infection, en plus du dépistage direct des personnes. Cette méthode s’appelle la « surveillance épidémiologique de la santé humaine par les égouts ». Savez-vous que nous pouvons également surveiller par ce système l’utilisation de produits pharmaceutiques ou de drogues illégales par les personnes ? Je vous expliquerai cela aussi.

La Journée de la Recherche « Translationnelle » est organisée avec le soutient de nos partenaires: