MOHICAN

Programme de recherche

L’objectif est de caractériser de manière dynamique les interactions entre cellules immunitaires effectrices, cellules cibles (notamment tumorales) et microenvironnement immunitaire. Bien que les tests fonctionnels immunologiques soient couramment utilisés en recherche fondamentale, leur complexité, leur lenteur et leur coût freinent leur intégration en clinique. MOHICAN propose de dépasser ces
limitations grâce à un concept récemment breveté, s’appuyant sur l’expertise en microtechnologies des équipes partenaires de l’IINS et du LAI. Ces microsystèmes multifonctionnels, basés sur un micropatterning à l’échelle subcellulaire, permettront de moduler finement la composition du microenvironnement, de trier, identifier et positionner les cellules, d’émettre des signaux d’activation contrôlés spatio-temporellement, et de détecter l’expression de marqueurs cellulaires ainsi que la sécrétion de cytokines. Les mesures seront réalisées à l’échelle de la cellule unique, en temps réel, et fourniront des données cinétiques multiparamétriques essentielles à la compréhension des réponses immunitaires individuelles.

Le projet s’inscrit dans le développement de stratégies innovantes de médecine personnalisée par immunothérapie de cancers hémathologiques, en collaboration avec le centre d’immunophénomique (Ciphe) et les cliniciens de l’AP-HM (Assistance Publique–Hôpitaux de Marseille) et de l’Institut Paoli-Calmettes (centre régional de lutte contre le cancer). Nous développerons pour cela des microdispositifs spécifiques aux fonctionnalités des lymphocytes T, des cellules CAR-T et des cellules NK. Ces dispositifs seront testés pour des traitements par anticorps monoclonaux (stratification de patients répondeurs et l’aide au choix de traitement) et par cellules chimériques de patients CAR-T (identification de signatures fonctionnelles prédictives pour la préparation de cellules CAR-T, validation en production de la performance des produits, et le suivi post-thérapeutique des patients). Les protocoles de recherche clinique (CPP) pour ces études sont établis, ainsi que les biobanques contenant des échantillons de patients accompagnés de données cliniques détaillées avec suivi longitudinal. En parallèle, le processus de fabrication des micropuces sera optimisé et entièrement automatisé afin de garantir une standardisation rigoureuse et un haut débit de production. Une chaîne technologique complète, allant du prélèvement sanguin au read-out multiparamétrique des fonctions immunitaires, sera mise en place pour rendre ce système exploitable en routine hospitalière, en surmontant les contraintes actuelles de disponibilité du personnel technique.

Résultats attendus

Le projet devrait aboutir à la fois à des avancées scientifiques majeures et à des progrès médicaux, avec un impact significatif dans le domaine du suivi des immunothérapies et de la médecine personnalisée, en cohérence avec les objectifs du programme PEPR MED-OOC.

Retombées médicales – Développement d’outils hospitaliers de routine pour :

• La stratification des patients éligibles aux traitements par anticorps monoclonaux ;

• La sélection des options thérapeutiques optimales en fonction de la réponse immunitaire individuelle du patient ;

• Le pré-criblage de cellules dérivées des patients pour des thérapies cellulaires personnalisées telles que les cellules CAR-T ;

• Le suivi de l’efficacité et de la sécurité des traitements, incluant la détection précoce des syndromes de relargage cytokinique, de la lymphopénie B ou des rechutes. Cet outil pourrait ainsi devenir un dispositif compagnon de diagnostic central pour l’immunothérapie en milieu hospitalier.
• Standardiser des essais fonctionnels compatibles avec les essais cliniques multicentriques et les environnements hospitaliers.

Retombées scientifiques

• Fournir une plateforme pour l’étude de l’hétérogénéité fonctionnelle à l’échelle de la cellule unique.
• Faire progresser de manière significative les workflows de micropatterning automatisés et reproductibles, à la fois en formats ouverts (open-well) et au sein de canaux microfluidiques — un enjeu clé pour permettre des essais fonctionnels allant du criblage à haut débit aux systèmes dynamiques perfusés — et établir un nouveau standard en matière de fidélité des motifs et de reproductibilité des essais.

Le consortium

Le consortium MOHICAN réunit des équipes de biophysique de premier plan (LAI – Marseille et IINS – Bordeaux), des partenaires cliniques de l’AP-HM et de l’IPC, ainsi que le laboratoire de génomique TAGC. Ces partenaires partagent une solide expérience de collaboration, illustrée par des publications conjointes, des co-encadrements de thèses et des projets translationnels. Des réunions de coordination hebdomadaires et bimensuelles sont d’ores et déjà en place. Le développement technique sera mené conjointement et transféré progressivement vers l’environnement hospitalier. La propriété intellectuelle sera cogérée par l’Inserm, le CNRS, AMU, l’IPC et l’AP-HM dans le cadre d’un accord de consortium formel.