Le CSEM et TheraMe! développent une nouvelle approche du traitement du cancer par le screening sur mesure de médicaments

Neuchâtel / Lausanne (Suisse), le 23 janvier 2025 – Chaque patient et chaque tumeur sont différents et réagissent différemment aux médicaments, telle est la plus grande problématique du traitement du cancer. Pire encore, les cellules tumorales changent rapidement leur réponse aux médicaments avec le temps et développent des résistances. Et s'il existait une solution permettant de tester le médicament ou la combinaison de médicaments le plus efficace sur les cellules tumorales d'un patient donné, à n’importe quel stade de la maladie ? C'est le concept de TheraMe!, une start-up de la medtech qui utilise les technologies microfluidiques directement sur les biopsies tumorales de patients afin de déterminer les meilleures options thérapeutiques.

Le traitement du cancer représente un défi colossal pour le secteur médical, exigeant des solutions thérapeutiques innovantes et efficaces pour répondre à la complexité de la maladie. Le cancer reste l’une des principales causes de décès dans le monde, faisant environ 10 millions de victimes chaque année et coûtant environ 1000 milliards de francs suisses par an. Le traitement du cancer est complexe car chaque tumeur réagit différemment aux médicaments et développe rapidement des résistances. Les moyens traditionnels sont souvent insuffisants pour faire face à la diversité et à l'évolution de cette maladie, une approche plus adaptative et personnalisée est par conséquent nécessaire.

Les technologies microfluidiques au service du traitement personnalisé du cancer

TheraMe! est une start-up lausannoise à la pointe des technologies médicales. Depuis sa création en 2023, TheraMe! a pour ambition de révolutionner le traitement du cancer grâce aux technologies microfluidiques – une sorte de laboratoire miniature sur puce. Des recommandations de traitement personnalisé du cancer sont délivrées grâce à un criblage fonctionnel de médicaments qui est directement réalisé à partir d'une biopsie du patient.

TheraMe! exploite des technologies de pointe et des recherches avancées pour identifier des thérapies sur mesure qui ciblent les caractéristiques uniques du cancer de chaque patient. Plus précisément, la start-up utilise des technologies microfluidiques brevetées pour tester l'efficacité de médicaments anticancéreux sur des cellules tumorales du patient fraîchement isolées et détermine ainsi la meilleure recommandation thérapeutique avant le début du traitement.

Une étroite collaboration pour accélérer le développement d'un prototype industriel

En recourant à des technologies microfluidiques brevetées, TheraMe! a mis au point un système qui teste de nombreux médicaments directement sur les cellules tumorales issues de biopsies de patient ou de résections de tumeur. Au lieu d'utiliser les traditionnels tubes à essai ou plaques de microtitration, qui requièrent davantage de cellules pour les criblages de médicaments que ce que peut fournir un patient, cette solution réalise des tests de médicaments dans des gouttelettes microscopiques à l'intérieur de systèmes microfluidiques.

TheraMe! a reçu un financement d'Innosuisse pour développer un prototype industriel en collaboration avec le CSEM. La technologie de TheraMe! fournit des résultats rapides (les résultats sont disponibles en quelques jours) et à un coût abordable. Cependant, elle nécessite encore des étapes de manipulation manuelle experte des échantillons, ce qui peut introduire de la variabilité et rendre son intégration dans la pratique clinique courante plus difficile. En exploitant la nouvelle technologie de manipulation microfluidique développée au CSEM, cette collaboration vise à remplacer toutes les étapes manuelles et à concevoir, fabriquer et tester un dispositif de diagnostic in vitro entièrement intégré et automatisé.

« Notre collaboration avec TheraMe! a été une aventure fabuleuse, les deux projets industriels initiaux ont débouché sur une initiative majeure, financée par Innosuisse », souligne Baris Atakan, Senior R&D Engineer au CSEM, qui a coordonné les projets susmentionnés en collaboration avec TheraMe!. « Ensemble, nous exploitons la puissance des microsystèmes cellulaires pour redéfinir la biosurveillance et le diagnostic, et ainsi adapter les technologies microfluidiques aux applications cliniques. En automatisant les tests complexes de médicaments directement sur les cellules tumorales des patients, nous transformons un processus auparavant fastidieux en un flux de travail précis et simplifié, qui délivre des résultats rapides sous 24 heures. Ce partenariat montre qu’en travaillant main dans la main, l'industrie et la recherche peuvent faire progresser les méthodes de diagnostic et faciliter l'introduction de formidables innovations dans la pratique clinique courante. »

Un instrument entièrement intégré dédié à l'automatisation et la surveillance

TheraMe! a chargé le CSEM de la conception d'un outil d'analyse et de matériel de laboratoire adéquat pour produire un écoulement parallélisé sous pression. L'objectif était de simplifier le prototype précédent et de concevoir un instrument plus simple d'utilisation. Le CSEM a mis au point des prototypes à 4 canaux avec un couvercle associé capable d'alimenter 4 lignes de fluides, contrôlées de manière individuelle, avec une pression maximale de 2 bars. Le couvercle de validation du concept a été conçu de manière expérimentale, en utilisant la puce du générateur de gouttelettes développée par TheraMe! et un protocole de test à 4 lignes. Le débit est contrôlé par l'instrument TheraMe! existant, à l'aide de régulateurs de pression à gaz comprenant des capteurs de débit en ligne pour chaque ligne de fluide connectée à la puce.

Dans un second temps, TheraMe! a souhaité étendre le dispositif de validation du concept à un format de plaque à 24 puits. Il s'agissait notamment d'évaluer les axes d'amélioration potentiels à différents niveaux : étanchéité mécanique, mise en œuvre de fonctions de mélange et d'agitation dans un puits, réchauffage et refroidissement du réservoir, suivi du niveau de fluide, contrôle du débit et fabrication de bandes de réservoir. Les prototypes, résistants à une pression de 2 bars, ont été évalués au CSEM pour ce qui concerne les taux de fuite et les plages de pression maximale, puis ont été transférés à TheraMe!.

Un parfait exemple de « bioconvergence »

Le terme « bioconvergence » désigne la collaboration interdisciplinaire entre différents domaines de la science et de la technologie. Des disciplines comme la biologie, l'ingénierie et la numérisation s'unissent pour offrir une nouvelle dimension aux soins de santé et aux sciences de la vie. Cette mégatendance devrait ouvrir la voie à des solutions innovantes en matière de soins personnalisés et de recherche pharmaceutique. La collaboration entre le CSEM et TheraMe! se situe précisément à la croisée des sciences de la vie et de l'ingénierie.

Envie d'en savoir plus ? Veuillez consulter la page CSEM Tools for Life Sciences et nous contacter à info@csem.ch.

À propos de TheraMe!

TheraMe! est une spin-off de l'EPFL à l'avant-garde du traitement du cancer. Fondée en 2023, la start-up délivre des recommandations de traitement personnalisé du cancer avant le début de la thérapie. Elle utilise des technologies microfluidiques brevetées pour tester l'efficacité de médicaments anticancéreux sur des cellules tumorales du patient fraîchement isolées, et pour déterminer la meilleure thérapie pour chaque patient. Le parcours de la start-up repose sur plus d'une décennie de recherches académiques, menées en collaboration avec un consortium multinational. Grâce à ces bases solides, elle aspire à révolutionner le traitement du cancer à l'aide de technologies microfluidiques de pointe. Des experts de renommée internationale et des professeurs d'université spécialisés dans la microfluidique, la bio-informatique et l'oncologie clinique travaillent ensemble chez TheraMe! afin d'identifier la meilleure option de traitement d'un patient lambda atteint de cancer, quel que soit le stade de sa maladie ! www.thera-me.ch