NINA VERSTRAETE
INVESTIGATEURS ASSOCIES : Malvina Marku, Julie Bordenave (Collab. Mary Poupot eq. Laurent)

Modélisation Des Interactions Cellulaires Dans La Tumeur par des approches individu-centrées

Dans tout système pluricellulaire, l’écologie, la dynamique et la stabilité de chaque population cellulaire sont déterminées par les interactions cellule-cellule et les régulations moléculaires spécifiques à la cellule (voir projet 3). Dans le contexte tumoral, l’identification du mécanisme d’interaction entre les cellules immunitaires et cancéreuses est cruciale pour pouvoir comprendre le comportement et la réponse de la tumeur. Nous nous concentrons sur l’écologie du microenvironnement tumoral, plus particulièrement sur la différenciation des monocytes en macrophages associés à la tumeur (TAMs) dans les cas de leucémie lymphoïde chronique (CLL). Les TAMs sont connus comme jouant un rôle critique pour la survie des cellules cancéreuses. Dans les CLL, ils protègent les cellules B leucémiques de l’apoptose et contribuent à leur chimiorésistance. Avec le soutien de nos expérimentalistes, nous avons entrepris de construire un modèle individu centré (Agent Based Models) afin d’étudier la dynamique spatio-temporelle de ces populations cellulaires. Cela nous permet d’identifier les processus clé qui contrôlent la stabilité du système pluricellulaire.

Le microenvironnement tumoral est un ensemble de cellules immunitaires et d’autres cellules saines qui entourent les cellules cancéreuses constituant la tumeur. Notre objectif est d’étudier les interactions entre ces cellules et nous avons exploité des systèmes de co-culture in-vitro pour identifier les grands principes qui régissent l’écologie de différents types de cellules (à gauche et au centre). Nous utilisons en particulier un modèle in vitro de leucémie lymphocytaire chronique pour étudier la production de macrophages associés à la tumeur dans des conditions contrôlées. Ces cellules sont responsables de la résistance aux traitements dans de nombreux cancers. Nous avons développé un modèle basé sur des agents dans NetLogo, dans lequel les monocytes et les cellules cancéreuses sont des agents et leurs interactions favorisent la différenciation des monocytes en TAMs et la survie des cellules cancéreuses grâce à l’effet protecteur de ces macrophages (à droite).  

Chaire d’ informatique en oncologie du CRCT (Fondation Toulouse Cancer Sante, Inserm et Pierre Fabre)