L'objectif du projet MOSAIC (Multi Omics & Spatial Atlas In Cancer), initié par Owkin dont Gustave Roussy est partenaire, est de construire la plus importante base de données multi-omiques en oncologie en s’appuyant sur une toute nouvelle technologie, la biologie spatiale, et d’autres modalités, avec le but d’en faire une référence mondiale. L’intelligence artificielle viendra en aide pour analyser la masse et la complexité des données produites. À terme, l’ambition sera de rendre accessibles ces données aux chercheurs du monde entier, pour mieux comprendre la biologie du cancer et élaborer de nouveaux traitements.

La biologie spatiale (spatial omics) est un champ d’études émergeant dont l’objectif est de comprendre comment l’organisation des tissus et des cellules dans leur environnement influencent leur comportement, leurs fonctions et la manière dont elles interagissent les unes avec les autres. Elle permet de préserver l’intégrité de l’arrangement spatial des cellules dans le tissu au cours du processus de séquençage de l’ARN et des protéines.

Appliquée à l’oncologie, la biologie spatiale va cartographier les ARNs et les protéines au sein de la tumeur afin de de caractériser les types cellulaires par expression génique et protéique dans leur environnement. Dans le cadre de MOSAIC, promu par Owkin, les échantillons tumoraux sont aussi soumis à d’autres modalités d’analyse qui génèrent également beaucoup de données telles que le séquençage de l’ADN et de l’ARN (whole exome sequencing, bulk RNAseq et single cell sequencing).  

Créer une base de données de référence mondiale

« De précédentes publications ont rapporté que la manière dont les cellules cancéreuses et les cellules saines, comme les cellules immunitaires, sont organisées spatialement peut définir la sensibilité à des traitements. Mais actuellement, nous pouvons seulement poser le constat, et non définir l’utilité clinique de cette distribution spatiale. Si nous voulons utiliser la biologie spatiale pour prédire la sensibilité des traitements et en développer de nouveaux, nous devons travailler sur de nombreuses données de patients », explique le Pr Fabrice André, directeur de la recherche de Gustave Roussy.

MOSAIC va ainsi établir une base de données multi-omiques de référence dédiée à la cancérologie. In fine, ce data-set doit permettre d’identifier les mécanismes de résistance aux traitements, de découvrir de nouveaux biomarqueurs et disséquer en sous-groupes les diagnostics de cancer, correspondant à des réalités biologiques différentes, pour renforcer la médecine de précision et élaborer de nouveaux traitements ciblés. Un premier aperçu de ce jeu de données, constitué de 100 échantillons et sous le nom de MOSAIC-Window, sera mis à disposition bientôt pour la communauté scientifique.

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Un consortium international de plusieurs centres

« La biologie spatiale est si complexe que la seule manière de pouvoir avancer est de travailler ensemble à travers un consortium de plusieurs centres », explique le Pr Fabrice André.

MOSAIC est une initiative internationale à laquelle participent avec Gustave Roussy des partenaires académiques et technologiques : Owkin, l’hôpital de La Charité de Berlin, le CHUV de Lausanne, l’hôpital universitaire d’Erlangen et l’université de Pittsburgh. 

L’échelle des analyses menées est sans commune mesure avec ce qui a jusqu’alors été réalisé dans ce domaine. MOSAIC va passer au crible les échantillons tumoraux de milliers de patients parmi, dans un premier temps, sept grands types de cancers : ovaire, lymphome diffus à grandes cellules B, poumon, mésothéliome, glioblastome, vessie et sein. Les premières analyses ont débuté en janvier à Gustave Roussy, et plus de 150 échantillons issus de tumeurs ovariennes et de lymphomes ont déjà été séquencés.

Pour en savoir plus : https://www.mosaic-research.com