Ces études publiées dans la revue Nature démontrent le rôle crucial que joueront les mégadonnées et l’intelligence artificielle dans l’avenir des soins cliniques et de la recherche sur le cancer.

Source : Université McGill

Portant sur les environnements immunitaires des tumeurs pulmonaires et cérébrales, deux études importantes de chercheurs mcgillois ont utilisé une technique novatrice d’imagerie hautement multiplexée pour créer des atlas immunitaires sophistiqués pour les tumeurs pulmonaires et cérébrales. Ces travaux ont été réalisés sous la direction de Logan Walsh, Daniela Quail et Peter Siegel, de l’Institut du cancer Rosalind et Morris Goodman, et de Philippe Joubert de l’Université Laval, avec les contributions majeures de chirurgiens et de pathologistes de McGill dont la Dre Marie-Christine Guiot et le Dr Kevin Petrecca, de l’Institut neurologique de Montréal, ainsi que le Dr Jonathan Spicer, le Dr Pierre-Olivier Fiset et la Dre Sophie Camilleri Broët de l’Institut de recherche du Centre universitaire de santé McGill.

Représentation spatiale du microenvironnement immunitaire des tumeurs pulmonaires

Le cancer du poumon est la principale cause de décès liés au cancer au Québec et au Canada, faisant plus de victimes que les cancers de la prostate, du côlon et du sein réunis.

Dans le cadre d’une récente étude collaborative, des scientifiques de l’Institut du cancer Rosalind et Morris Goodman (ICG) de l’Université McGill, de l’Institut universitaire de cardiologie et de pneumologie de Québec (IUCPQ) de l’Université Laval et de l’Institut de recherche du Centre universitaire de santé McGill (IR-CUSM) ont défini la composition cellulaire et l’organisation spatiale du microenvironnement immunitaire pour plus de 475 tumeurs. L’étude a porté sur des patients atteints du cancer du poumon et s’est servie d’une technique d’imagerie hautement multiplexée.

« Notre étude illustre comment la technologie, y compris l’intelligence artificielle (IA), peut nous aider à améliorer la prise de décisions cliniques pour les patients atteints du cancer. Nous démontrons que l’IA peut déterminer avec précision quels patients sont susceptibles de récidiver après une intervention chirurgicale, de sorte que nous pouvons non seulement cerner les patients qui ont besoin d’un traitement supplémentaire, mais aussi, et c’est important, ceux qui n’ont plus besoin de traitement, de manière à éviter des effets secondaires inutiles », explique Logan Walsh, Ph. D., professeur à l’ICG et au Département de génétique humaine.

« La valeur prédictive de l’outil que nous avons mis au point est d’environ 95 %. Nous pouvons donc prédire, avec une grande certitude, le risque de récidive d’un patient à partir d’un échantillon de tumeur de seulement 1 mm2. À l’heure actuelle, nous n’avons pas d’outil prédictif aussi efficace dans le milieu clinique », ajoute Philippe Joubert, M.D., Ph. D., pathologiste thoracique à l’IUCPQ.

Les échantillons proviennent de la biobanque de l’IUCPQ (Réseau de recherche en santé respiratoire du Québec) et de la banque d’échantillons biologiques et de données en oncologie thoracique (IR-CUSM). Ces ressources uniques existent grâce à la générosité des patients qui acceptent de fournir leurs tissus à des fins de recherche.

Représentation spatiale du microenvironnement immunitaire des tumeurs cérébrales primaires et métastatiques

Les tumeurs cérébrales font partie des cancers qui progressent le plus rapidement et qui causent le plus de décès; il est rare que les patients survivent au-delà de deux ans.

On sait que les cellules immunitaires influencent le comportement des tumeurs et leur réponse aux traitements. Toutefois, leur position et leurs interactions au sein de réseaux cellulaires plus vastes recèlent des informations précieuses sur la manière dont une tumeur peut évoluer et affecter le pronostic.

« Notre étude a analysé l’organisation spatiale des cellules immunitaires dans l’environnement de la tumeur cérébrale et déterminé qu’un rare sous-ensemble de cellules immunitaires, les macrophages, a un lien surprenant avec la survie à long terme. Nos travaux ont mis de l’avant de nouvelles possibilités immunothérapeutiques dans le traitement des tumeurs cérébrales, pour lesquelles les options thérapeutiques sont limitées et le pronostic extrêmement mauvais à l’heure actuelle », explique Daniela Quail, Ph. D., professeure à l’ICG et au Département de physiologie.

« Nos découvertes offrent également des renseignements précieux à propos des différences entre l’organisation spatiale des cellules immunitaires au sein des tumeurs cérébrales primaires, qui prennent naissance dans le cerveau, et celle que l’on retrouve dans les métastases cérébrales, qui ont pris naissance dans d’autres organes. Bien que ces deux types de tumeurs cérébrales se trouvent dans le même milieu, elles présentent des environnements immunitaires distincts, qui pourraient être associés à des réponses distinctes à l’immunothérapie », ajoute Peter Siegel, Ph. D., professeur à l’ICG et au Département de médecine et chercheur au sein du programme de recherche sur le cancer à l’IR-CUSM.

À propos des études

Pour lire les publications dans Nature :

• Single-cell spatial landscapes of the lung tumour immune microenvironment
• Single-cell spatial immune landscapes of primary and metastatic brain tumours

Les auteurs et autrices remercient les plateformes de cytométrie de masse et d’histologie de l’ICG pour leur soutien technique, ainsi que la Brain Tumor Funders’ Collaborative (BTFC), la chaire de recherche sur le cancer du poumon Rosalind Goodman, l’Initiative interdisciplinaire en infection et immunité de McGill (Mi4) et autres organismes mentionnés dans les publications pour le financement.

Le 22 février 2023