Domaine de recherche en onco-hématologie

Les tumeurs hématologiques représentent, dans leur ensemble, 20 % des tumeurs, et leur étude a été essentielle pour le développement de cibles moléculaires ayant transformé le traitement d’autres néoplasies. Elles constituent des exemples de médecine personnalisée, depuis la démonstration des mécanismes pathogénétiques jusqu’au développement de médicaments ciblant les altérations moléculaires et de biomarqueurs associés.

Les groupes du Domaine des tumeurs hématologiques se concentrent sur des maladies fréquentes telles que les leucémies, les lymphomes et les myélomes, en raison de leur importance pour la société et de l’expérience de certains groupes du programme, reconnus internationalement, notamment dans le domaine du myélome multiple. Dans ce domaine, il convient de souligner l’interaction entre chercheurs fondamentaux et cliniciens, essentielle pour le développement de projets translationnels à fort impact.

Les membres du programme font partie du CIBER du Cancer (CIBERONC) de l’ISCIII et participent à des projets nationaux et internationaux. Les liens étroits des chercheurs du domaine avec l’industrie pharmaceutique leur permettent également une participation active à de nombreux essais cliniques.

Axes de recherche du domaine

  • Détection précoce des néoplasies hématologiques, processus de transformation et développement de biomarqueurs prédictifs.
  • Rôle du microenvironnement et du système immunitaire et leurs implications pronostiques et thérapeutiques.
  • Mécanismes de résistance tumorale et maladie résiduelle minimale.
  • Développement de thérapies avancées avec des cellules CAR-T pour le traitement du cancer.

Activité de recherche du
Domaine de recherche en onco-hématologie

Départements :

  • Groupe de myélome multiple

Investigateur principal :

  • Bruno Paiva
  • Jesús San Miguel

Objectifs

  • Identifier des marqueurs moléculaires, des voies de signalisation et des facteurs microenvironnementaux responsables de la résistance pharmacologique intrinsèque et acquise dans des modèles précliniques.
  • Développement de biomarqueurs phénotypico-moléculaires basés sur la cellule tumorale pour l’identification précoce de patients atteints de MM extrêmement répondeurs et chimio-résistants dans des essais cliniques. (Groupe GEM).
  • Caractérisation phénotypico-moléculaire de cellules tumorales et immunes de patientes et patients avec MM quiescente pour l’identification de biomarqueurs à valeur prédictive et responsables du risque de transformation. (Essais GEM).
  • Comparaison génétique et moléculaire de différents sous-clones au diagnostic versus des cellules présentant une chimio-résistance primaire (clone tumoral de l’EMR).
  • Ligne émergente (CTC) : a) Application clinique de nouvelles techniques immunophénotypiques d’ultra-sensibilité pour la détection de cellules tumorales circulantes (CTCs) dans la MM. b) Corréler au niveau (épi)génétique et moléculaire les CTCs de patientes et patients ayant une MM, en les comparant à la cellule myélomateuse clonale de la moelle osseuse.

Départements :

  • Groupe de myélome multiple

Investigateur principal :

  • Bruno Paiva
  • Jesús San Miguel

Objectifs

  • Intégration de nouvelles méthodes et d’outils immunophénotypiques pour la détection de l’EMR en tant que biomarqueur thérapeutique et pronostique dans des essais cliniques.
  • Développement de stratégies phénotypico-moléculaires fondées sur l’ultra-séquençage de populations cellulaires isolées à partir d’échantillons sans EMR au moyen d’études immunophénotypiques.
  • Développement de méthodes non invasives de surveillance de l’EMR basées sur la caractérisation des plasmocytes circulants à partir de grands volumes de sang périphérique.

Départements :

  • Groupe de myélome multiple

Investigateur principal :

  • Bruno Paiva
  • José Ángel Martínez-Climent

Objectifs

  • Caractériser phénotypiquement la cellule tumorale de patients atteints d’AL et de MW afin de comparer son phénotype à celui des cellules clonales de patients avec GMSI ou MM (outil pour le diagnostic différentiel) et à des plasmocytes normaux de sujets sains (outil pour la surveillance de l’EMR).
  • Analyser la présence de mutations dans les cellules tumorales et la lymphopoïèse B de patients atteints d’AL et de MW par séquençage à haut débit, et comparer avec les résultats observés chez des patients présentant une GMSI et une MM.
  • Caractérisation moléculaire de la cellule tumorale de patients atteints d’AL par RNA-seq afin de déterminer la séquence et l’expression des ARN codants et non codants.
  • Analyser le méthylome des cellules tumorales afin d’identifier des mécanismes épigénétiques spécifiquement associés à l’amyloïdose AL, par comparaison avec le méthylome des cellules clonales de patients présentant une GMSI ou une MM.

Départements :

  • Groupe de myélome multiple

Investigateur principal :

  • Felipe Pró­sper
  • Xabier Agirre

Objectifs

  • Caractériser le transcriptome et l’épigénome des plasmocytes tumoraux de patient·e·s atteints de SMM et de MM, ainsi que l’évolution du SMM vers la MM.
  • Étudier l’effet fonctionnel des gènes (codants et non codants) altérés du fait de mécanismes épigénétiques et d’enzymes épigénétiques modifiées lors de l’évolution du SMM vers la MM, ainsi que chez les patient·e·s atteints de MM à haut risque.
  • Développer de nouvelles stratégies thérapeutiques basées sur les altérations épigénétiques et les enzymes responsables de ces altérations, ainsi qu’au niveau de l’ARN (codant et non codant).
  • Caractériser le transcriptome métabolique des plasmocytes tumoraux de patient·e·s atteints de MM et de différentes populations de cellules B normales.
  • Identifier et valider la fonctionnalité de gènes métaboliques essentiels et de létalités synthétiques dans la MM.
  • Identifier de nouvelles cibles épigénétiques susceptibles chez des patient·e·s atteints de MM.
  • Concevoir de petites molécules et des composés basés sur des PROTAC pour le traitement du myélome, en définissant leur possible mécanisme d’action et leurs synergies avec d’autres médicaments actifs dans la MM (pro-apoptotiques, immunothérapie).

Départements :

  • Groupe de pathologie myéloïde

Investigateur principal :

  • Lola Odero
  • Felipe Pró­sper
  • Teresa Ezponda
  • Xabier Agirre

Objectifs

  • Étudier in vitro l’efficacité et le mécanisme d’action de combinaisons de médicaments activateurs de PP2A, mimétiques de BH3 et inducteurs de l’UPR, et déterminer leur rôle dans la résistance au traitement dans la LMA.
  • Utiliser des modèles de xénogreffe dérivés de patient chez le poisson zèbre (zPDX) pour identifier et évaluer de nouvelles thérapies personnalisées dans la LMA.
  • Déterminer le transcriptome des cellules hématopoïétiques chez des patients atteints de LMA et de SMD, les altérations associées au développement de la maladie et leur rôle dans les mécanismes de résistance.
  • Caractérisation, par RNA-seq unicellulaire, de l’hétérogénéité transcriptionnelle et génomique de la LMA et des SMD.
  • Identification de nouvelles cibles thérapeutiques et développement de petites molécules pour le traitement de la LMA et des SMD, en définissant leur mécanisme d’action et les synergies avec d’autres composés.

Départements :

  • Groupe de pathologie myéloïde

Investigateur principal :

  • Felipe Prósper

Objectifs

  • Description de la composition cellulaire et de l’interactome du microenvironnement de la moelle osseuse au cours du vieillissement et de la transformation néoplasique : syndrome myélodysplasique et leucémie myéloïde aiguë, au moyen de technologies multi-omiques.
  • Déchiffrer les mécanismes impliqués dans le maintien de la cellule souche hématopoïétique normale et tumorale (SMD/LMA) par le microenvironnement de la moelle osseuse.
  • Décrire et valider de nouvelles vulnérabilités thérapeutiques dans les SMD/LMA dépendantes de la relation cellule tumorale–microenvironnement.

Départements :

  • Groupe de pathologie myéloïde

Investigateur principal :

  • Bruno Paiva

Objectifs

  • Employer des techniques unicellulaires et multi-omiques afin d’identifier de nouveaux marqueurs capables de distinguer des progéniteurs normaux et leucémiques dans la moelle osseuse et le sang périphérique.
  • Déterminer l’impact pronostique de la surveillance de l’EMR par CMF de nouvelle génération et sa capacité, à l’avenir, à contribuer à la personnalisation du traitement des patients atteints de LMA.
  • Explorer, par séquençage à haut débit de nouvelle génération, la présence de mutations chez des progéniteurs hématopoïétiques phénotypiquement normaux (chez des patients EMR− par CMF) afin d’évaluer s’il s’agit de mutations constitutionnelles ou susceptibles d’induire la rechute.
  • Analyser, par séquençage à haut débit de nouvelle génération, le profil de mutations des clones tumoraux chimiorésistants (patients EMR+ par CMF) afin de déterminer s’il existe une restriction clonale et un enrichissement en cellules souches leucémiques après traitement.
  • Dévoiler le transcriptome des cellules leucémiques chimiorésistantes (EMR) en le comparant à celui des cellules leucémiques au diagnostic et, ce faisant, concevoir des stratégies pharmacologiques in vitro pour supprimer des sous-clones leucémiques chimiorésistants.

Départements :

  • Groupe des syndromes lymphoprolifératifs

Investigateur principal :

  • José Ángel Martínez Climent

Objectifs

  • Élucider le rôle de gènes couramment altérés dans les syndromes lymphoprolifératifs des cellules B en introduisant ces altérations génétiques dans des modèles murins à différents stades de différenciation, depuis les cellules B immatures de la moelle osseuse jusqu’aux cellules matures des centres germinatifs ou des tissus lymphoïdes.
  • Étudier le rôle du microenvironnement tumoral dans ces modèles murins immunocompétents, en combinant l’analyse des cellules tumorales et non tumorales au cours de la progression de la maladie.
  • Intégrer la caractérisation au niveau moléculaire et cellulaire des tumeurs dans les modèles GEMs au moyen de l’analyse par des techniques moléculaires avancées d’échantillons obtenus de patients atteints de ces pathologies.
  • Concevoir de nouvelles approches thérapeutiques ciblant les différentes altérations produites chez des souris génétiquement modifiées, ainsi que l’étude des voies moléculaires altérées dans les tumeurs humaines et murines.
  • Maximiser l’utilisation de modèles murins immunocompétents pour explorer les mécanismes d’action et de résistance thérapeutique.
  • Déterminer le potentiel synergique de combinaisons de médicaments et d’immunothérapie pour le traitement des syndromes lymphoprolifératifs.

Départements :

  • Groupe des syndromes lymphoprolifératifs

Investigateur principal :

  • José Ángel Martínez Climent

Objectifs

  • Caractériser le mécanisme antitumoral de la dérépression massive des rétroéléments endogènes viraux et de la dérégulation mitochondriale dans les néoplasies lymphoïdes.
  • Identifier de nouvelles synergies thérapeutiques entre les médicaments épigénétiques et d’autres agents régulateurs des fonctions mitochondriales.
  • Déterminer le rôle pro-oncogénique de l’expression des rétroéléments endogènes viraux due à des mutations d’enzymes épigénétiques dans le développement des lymphomes à cellules B.

Ligne émergente :
Thérapie cellulaire adoptive CAR-T

Départements :

  • Groupe de thérapie cellulaire adoptive

Investigateur principal :

  • Felipe Prósper
  • Juan Roberto Rodríguez-Madoz

Objectifs

  • Développement et application de cellules CAR T ciblant CD19 par transfert génique non viral, basées sur des systèmes de transposons Sleeping Beauty, et évaluation de leur efficacité dans le traitement de la LAL.
  • Développer, caractériser et évaluer l’efficacité thérapeutique de cellules CAR T optimisées contre CD33 pour le traitement de la LAM.
  • Développement de cellules CAR T pour le traitement du MM, fondé sur la génération d’un construit dirigé contre BCMA intégrant la molécule chimérique IL15-IL15R afin d’améliorer la persistance du CAR.

Départements :

  • Groupe de thérapie cellulaire adoptive

Investigateur principal :

  • Felipe Prósper
  • Juan Roberto Rodríguez-Madoz

Objectifs

  • Étudier et caractériser l’influence sur la fonctionnalité des CAR T des niveaux d’expression des CAR T ainsi que le fitness des cellules T selon le stade de la maladie.
  • Identification des mécanismes impliqués dans l’efficacité et la résistance des cellules CAR T par caractérisation transcriptionnelle et épigénétique.
  • Identification des déterminants de réponse associés aux thérapies CAR T.
  • Étudier les mécanismes associés aux cytopénies prolongées après le traitement par cellules CAR T.
  • Développement de stratégies d’amélioration des cellules CAR T basées sur des systèmes régulables et de nouvelles cibles.