La reprogrammation métabolique associée au cancer provoque des changements dans les métabolites intracellulaires et extracellulaires, offrant ainsi une opportunité d’identifier et de classer le cancer, ainsi que d’orienter les traitements. Les tumeurs individuelles présentent des signatures métaboliques spécifiques. Le Dr Ippolito est à la pointe de la recherche dans ce domaine et travaille sur plusieurs projets liés au métabolisme du cancer dans le laboratoire de l'Université de Florence, dirigé par la Professeure Paola Chiarugi. Ses recherches actuelles se concentrent en particulier sur les communications métaboliques qui se produisent dans les microenvironnements tumoraux. "Mes recherches portent principalement sur la progression du cancer de la prostate et les changements métaboliques associés à ce cancer," a-t-il déclaré. "Nous explorons l'interaction métabolique entre les populations de cellules stromales et les cellules de cancer de la prostate dans les tumeurs primaires. Nous étudions également le lactate, car il a été constaté que les niveaux de lactate augmentent parallèlement à la progression du cancer de la prostate. Celui-ci est ensuite exploité par les cellules de cancer de la prostate pour devenir plus agressives.
Métabolites clés
Le lactate est un oncométabolite abondant dans le métabolisme du cancer. Dans le cancer de la prostate, les fibroblastes associés au cancer (CAF) sont des contributeurs majeurs de lactate sécrété, qui peut être absorbé par les cellules cancéreuses pour soutenir le métabolisme mitochondrial. Cependant, de nombreux autres facteurs, comme l'impact du lactate sur la régulation transcriptionnelle dans les tumeurs, restent encore à élucider.
"Le lactate n'est pas seulement un régulateur métabolique du métabolisme lipidique dans le cancer de la prostate, mais il est aussi un moteur épigénétique car il modifie l'acétylation des histones (c.-à-d. l'expression des gènes) dans les cellules cancéreuses de la prostate, soutenant ainsi la progression métastatique des cellules cancéreuses", a déclaré le Dr Ippolito. "Nous avons publié notre premier article sur le lactate dans la revue Cancer Research il y a quelques années (PMID : 35135811). Plus récemment, nous avons étudié les niches métastatiques et les métabolites influençant le microenvironnement métastatique", a poursuivi le Dr Ippolito. "Notre objectif est d'identifier des métabolites spécifiques aux organes et leur impact sur la métastatisation du cancer de la prostate. Nous explorons également la mesure de la teneur en métabolites dans certains tissus, tels que les poumons et les os à partir de modèles murins et humains."
"Le domaine du métabolisme du cancer a été révolutionné par les nouvelles connaissances dans le domaine glycolytique," a-t-il ajouté. "Ainsi, mesurer le glucose et le lactate est essentiel pour notre recherche, car, par exemple, les niveaux d'activité glycolytique peuvent changer avec le traitement ou lors de l'exposition aux cellules stromales. Et il existe une réaction distincte dans l'environnement tumoral. Les mesures de glucose et de lactate sont cruciales pour nous donner une première idée.
Installations bien équipées
L'Université de Florence est bien équipée pour l'analyse métabolique avec de vastes installations qui incluent des capacités en chromatographie, des instruments de spectrométrie de masse pour gaz/liquides, un analyseur Seahorse et d'autres instruments spécialisés (comme l’Oroboros O2k). Auparavant, la mesure du glucose et du lactate était réalisée à l'aide de kits commerciaux au départ, puis avec la spectrométrie de masse.
"LiCellMo pourrait probablement rendre notre configuration expérimentale plus fiable, notamment pour l'analyse du lactate."
L'utilisation du nouveau LiCellMo de PHCbi apporte désormais de nombreux avantages, tels que la fourniture d'une lecture détaillée en ligne du glucose et du lactate sur plusieurs jours.
"Il est bon de mesurer en temps réel ces deux paramètres sur plusieurs jours pour avoir une idée des changements qui peuvent se produire au sein des cellules tumorales. Cela impacte l’analyse à court et à long terme", a déclaré le Dr Ippolito. "Cela pourrait donner une indication sur l'efficacité des traitements ciblant le métabolisme ou non dans nos modèles, et peut être utile pour transposer à des modèles murins. Par exemple, la mesure du marquage métabolique des tumeurs chez la souris peut être effectuée quelques jours après l'établissement de la tumeur, et répétée après un certain temps pour comparer les changements précédemment observés dans des conditions in vitro."
"L'instrument LiCellMo est très convivial. Il est très facile à manipuler, notamment lors des étapes de préparation pour le semis des cellules sur la plaque », a-t-il ajouté. « L'instrument est indépendant et simple d'utilisation."
Données précieuses
Le Dr Ippolito et son équipe ont trouvé la qualité des données, la sensibilité, la résolution et la précision du LiCellMo satisfaisantes.
“L'instrument LiCellMo est très convivial. Il est très facile à manipuler, en particulier lors des étapes de préparation pour le semis des cellules sur la plaque.”
"Je suis confiant quant aux données. Les données fournies par l'instrument et le logiciel sont très bonnes, très bien expliquées dans les données brutes. Et les données brutes fournies au format Excel sont utiles pour tous les utilisateurs. Même après la normalisation, les données que le logiciel fournit sont très fiables et utiles en termes de couleurs et de graphiques. Je pense qu'il s'agit de données très fiables," a-t-il déclaré. "L'instrument pourrait probablement rendre notre configuration expérimentale plus fiable, en particulier pour l'analyse du lactate. Et la mesure sur plusieurs jours pourrait être mise en œuvre dans nos configurations expérimentales pour mesurer les paramètres glycolytiques moyens de modèles cellulaires."
Un compagnon de recherche compact
Le LiCellMo utilise des plaques à 24 puits, que le Dr. Ippolito a trouvées très utiles.
"Le format de la plaque à 24 puits est idéal pour mes configurations expérimentales, car il y a de nombreux puits pouvant être utilisés pour différentes conditions," a-t-il déclaré. "J'aime les dimensions de l'instrument. Il est très petit. L'espace que le LiCellMo occupe est très réduit, donc ce n'est pas un problème dans notre laboratoire. Nous pouvons placer l'instrument dans notre salle de culture cellulaire. Avec le LiCellMo, nous n'avons pas besoin d'un incubateur dédié."
Le département du Dr. Ippolito a reconnu que le LiCellMo pourrait être un compagnon compact pour leur recherche.
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