Macrophages, Matrice extracellulaire, Thérapie photothermique, Nanoparticules, Immunothérapie, Cellules CAR-T, Sphéroïdes

Le cholangiocarcinome (CCA) est un cancer des voies biliaires présentant une forte résistance aux traitements conventionnels. Cette résistance est principalement attribuée aux fibroblastes associés au cancer (CAF) qui produisent une matrice extracellulaire (MEC) dense et rigide, constituant une barrière physique limitant l'accès des thérapies et des cellules immunitaires aux cellules tumorales. Pour surmonter cet obstacle, nous avons proposé l'utilisation d'une thérapie photothermique (PTT) médiée par des nanoparticules (NPs) métalliques pour moduler le microenvironnement tumoral (TME), déstabiliser la MEC et faciliter l'infiltration des cellules immunitaires. Les macrophages étant des régulateurs clés du TME, nous avons étudié les effets combinés de différentes NPs, avec ou sans activation laser, sur leur polarisation et l'inflammation. Nous avons développé un test prédictif rapide, basé sur une analyse en composantes principales (ACP), pour classifier les réponses immunitaires. En utilisant la lignée THP-1 DUAL différenciée en macrophages M0, M1 et M2, nous avons analysé des marqueurs inflammatoires clés et observé les changements d'expression génique induits par ces traitements. L'ACP nous a permis d'identifier des réponses distinctes des macrophages aux différents traitements avec des NPs métalliques. Les GIONF induisent initialement une polarisation des macrophages vers un profil M2, mais après exposition au laser, ces macrophages adoptent un phénotype de type M1. De plus, la PTT médiée par les GIONF favorise un sous-type de macrophages M1 distinct des macrophages M1 classiques, car ils n'activent pas la voie du facteur régulateur de l'interféron (IRF) mais induisent plutôt l'expression du gène de la synthase inductible de l'oxyde nitrique (iNOS). Ces résultats révèlent l'interaction complexe de la PTT médiée par les NPs sur le comportement des macrophages. La deuxième partie de cette thèse se concentre sur le développement d'un modèle de sphéroïde multicellulaire de CCA in vitro visant à reproduire le plus fidèlement possible le microenvironnement du CCA et ses barrières physiques. Ce modèle a ensuite été utilisé pour évaluer l'efficacité de l'immunothérapie par cellules T à récepteur antigénique chimérique (CAR-T) sur des sphéroïdes de CCA traités par la PTT médiée par des NPs. Afin de mimer les CAF, nous avons utilisé des cellules stellaires hépatiques immortalisées (hTERT-HSC), capables de sécréter du collagène de type 1 et pour le CCA, nous avons utilisé la lignée cellulaire humaine EGI-1. Cette étude a démontré une interaction protectrice synergique entre ces deux lignées cellulaires perturbée par l'exposition aux NPs et au laser, entraînant une augmentation de la mort cellulaire tumorale. Après validation du modèle sphéroïde multicellulaire 3D de CCA humain, nous avons introduit des cellules T non transduites et des cellules CAR-T ciblant les récepteurs EGFR. En cinq jours, les cellules CAR-T EGFR ont induit une destruction notable des sphéroïdes tumoraux, particulièrement dans les sphéroïdes EGI-1, par rapport aux sphéroïdes hTERT-HSC ou cocultivées. De plus, la combinaison des NPs GIONF, du laser et des cellules CAR-T EGFR a entraîné la destruction tumorale la plus significative. Ces résultats ont soutenu l'intérêt de mener des investigations précliniques in vivo. Pour valider les prédictions des études in vitro, nous sommes passés à un modèle in vivo. La dernière partie de ma thèse présente des résultats préliminaires sur les effets des NPs GIONF, suivis d'une hyperthermie modérée induite par la PTT et de la thérapie par cellules CAR-T EGFR, sur un modèle murin de CCA. Ce traitement combiné a provoqué une désorganisation notable des structures de collagène et a favorisé l'infiltration des cellules CAR-T, ralentissant efficacement la croissance tumorale.