Cela fait maintenant 20 ans que Jacky Goetz, directeur de recherche à l’Inserm à Strasbourg, étudie les mécanismes de formation des métastases tumorales. Son groupe de recherche intitulé Tumor Biomechanics Lab, au sein de l’Unité Inserm 1109/Unistra, est constitué d’une vingtaine de personnes, dont six chercheurs, quatre post-doctorants et dix doctorants.
Sujet principal du laboratoire, maintenant installé au sein du Centre de Recherche en Biomédecine de Strasbourg (CRBS) : la compréhension des mécanismes très fondamentaux de la formation des métastases tumorales. « Qu’est-ce qui rend un cancer dangereux et qui dans la grande majorité des cas aboutira au décès du patient, interroge Jacky Goetz ? C’est l’établissement et la dissémination des métastases tumorales dans des organes vitaux. Avec mon équipe, nous essayons de comprendre comment une cellule tumorale va être capable de disséminer et d’entrer dans un organe. Notre objectif est bien de comprendre le fonctionnement de ces métastases, sans chercher forcément à développer l’outil thérapeutique pour l’enrayer. Nous faisons de la recherche fondamentale. »
Poissons zèbres
Parmi les cinq axes de recherche autour desquels travaille le laboratoire, l’un d’entre eux porte sur la compréhension de l’implication des forces biomécaniques dans les étapes qui conduisent à ce qu’une tumeur va former des métastases tumorales. « Nous voulons, par exemple, comprendre comment une cellule tumorale plus ou moins molle, plus ou moins visqueuse va devenir métastatique, précise Jacky Goetz. Nous sommes désormais en mesure de démontrer qu’il existe une corrélation étroite entre les profils mécaniques des cellules et leur capacité à former des métastases. »
Pour parvenir à ces résultats, le groupe de recherche modélise sur des souris et des embryons de poissons zèbres le voyage qu’effectue une cellule tumorale dans le corps humain pour établir des métastases à distance à partir des fluides corporels. Pourquoi le poisson zèbre ? « Parce que son embryon est transparent et donne accès facilement à un système sanguin fonctionnel. Nous pouvons y injecter, par voie intraveineuse, des cellules tumorales que nous aurons rendues fluorescentes, raconte le chercheur. Cela nous permet de visualiser, par des approches pointues de microscopie, le déplacement des cellules dans la circulation sanguine de l’embryon. » Pour ce faire, le laboratoire a installé une petite pisciculture au sous-sol du CRBS, avec des centaines d’animaux et des dizaines de lignées transgéniques différentes.
Cellule visqueuse
À l’occasion d’une étude menée pendant presque 7 ans et qui sera prochainement publiée, le Tumor Biomechanics Lab a mis en évidence que la viscosité d’une cellule, c’est-à-dire sa capacité à se déformer de manière très lente, lui permet de se faufiler dans des vaisseaux sanguins extrêmement fins et mécaniquement contraignants et ensuite d’établir des métastases tumorales dans certains organes. « Notre prochaine étape, c’est de comprendre comment les propriétés mécaniques des cellules tumorales peuvent les rendre invisibles au système immunitaire, avance le patron du laboratoire. Sur un plan clinique, certains laboratoires sont intéressés par le profilage mécanique des cellules tumorales, que l’on peut trouver dans des prises de sang et de le corréler avec l’agressivité d’une tumeur. »
Même si le laboratoire reste originellement attaché à la recherche fondamentale, il développe également des collaborations avec des sociétés privées souhaitant, par exemple, tester certaines molécules thérapeutiques dans les modèles animaux de tumorigenèse pour lesquels le Tumor Biomechanics Lab est expert. Ainsi le laboratoire et un de ses chercheurs, Vincent Hyenne, ont récemment encadré un étudiant, par ailleurs dans la biotech Transgène, spécialisée par exemple dans le traitement de virus oncolytiques, pour aller plus loin dans la compréhension des mécanismes antitumoraux de ces virus.
« Nous travaillons aussi avec l’Établissement français du sang, à Strasbourg, sur l’interaction des plaquettes sanguines avec les cellules tumorales circulantes, ajoute Jacky Goetz. Nous avons pu prouver que ces dernières sont très efficaces pour favoriser l’établissement des métastases tumorales en les protégeant du système immunitaire et en les rendant encore plus agressives. Nous sommes intéressés à développer des anticorps monoclonaux qui vont empêcher la liaison entre les plaquettes sanguines et les cellules tumorales et donc enrayer la progression métastatique. Ces développements que nous menons dans le cadre de nos propres travaux de recherche fondamentale pourraient être repris par des biotech. »
L’apport de la Fondation de France
En 2024, Jacky Goetz a obtenu le prix jeune chercheur de la Fondation Jean Valade, hébergée par la Fondation de France, sur le sujet de recherche suivant : « Et si la biomécanique des cellules cancéreuses pouvait devenir leur tendon d’Achille ? »
Par l’intermédiaire de la Fondation de France, des mécènes ont également pu visiter le Tumor Biomechanics Lab. Et une fondation, elle-même abritée par la Fondation de France, devrait prochainement cofinancer l’acquisition d’un microscope de très haute technologie. « Le financement de la recherche publique est un vrai sujet, insiste Jacky Goetz. Sur un budget annuel de plus de 600 000 €, nos tutelles, l’Inserm et l’Unistra, contribuent à hauteur de 32 000 €. Le reste provient de nos propres efforts de levées de fonds et de nos réponses aux appels à candidatures. »