Thèse la Thérapie Car-T « à la Carte » Exploiter l'Arsenal Lytique des Cellules Tueuses pour Surmonter la Résistance des Cellules Tumorales Cibles H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université de Toulouse École doctorale : BSB - Biologie, Santé, Biotechnologies Laboratoire de recherche : CRCT - Centre de Recherches en Cancérologie de Toulouse Direction de la thèse : Salvatore VALITUTTI ORCID 0000000264324421 Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-07-10T23:59:59 La thérapie par cellules T à récepteurs antigéniques chimériques (CAR-T) a donné des résultats significatifs dans le traitement des cancers du sang réfractaires. Cependant, des défis majeurs limitent encore son application à plus grande échelle contre les tumeurs solides. Plusieurs stratégies visant à améliorer la reconnaissance des antigènes tumoraux par les CAR et, par conséquent, l'activation des réponses des cellules CAR-T, font l'objet de recherches intensives. Pourtant, l'impact de l'arsenal lytique des cellules CAR-T sur leur capacité à éliminer efficacement les cellules tumorales cibles reste à ce jour mal défini.
Nous émettons l'hypothèse qu'une compréhension approfondie de la manière dont les cellules CAR-T tuent leurs cellules cibles et de la façon dont leur arsenal lytique pourrait être adapté pour mieux faire face aux mécanismes de résistance de chaque cellule tumorale cible pourrait permettre de faire un pas en avant dans l'optimisation de l'efficacité des cellules CAR-T.
Pour notre étude, nous utiliserons une méthode de génération de cellules CAR-T basée sur la transfection transitoire d'ARNm CAR transcrit in vitro, que nous avons développée en collaboration avec des collègues de l'université d'Oxford (Royaume-Uni).
Cette méthode permet de générer rapidement des cellules CAR-T à partir de lymphocytes T du sang périphérique appartenant à différents sous-ensembles et présentant différents états d'activation : lymphocytes T CD8+, lymphocytes T CD4+, cellules NK, lymphocytes T , ainsi que des clones de lymphocytes T cultivés dans des conditions différentes. Cette approche permettra de déterminer l'efficacité des CAR-T générées à partir de différentes cellules T contre différentes cibles tumorales, d'analyser la composition de leur arsenal lytique et d'étudier la synergie potentielle entre différentes CAR-T issues de différentes cellules immunitaires.
Dans le cadre d'expériences parallèles, nous tenterons (en collaboration avec nos collègues d'Oxford) de moduler l'arsenal lytique afin d'adapter « sur mesure » l'arsenal des cellules CAR-T au mécanisme de résistance spécifique présenté par les cellules cibles auxquelles elles doivent faire face. De plus, la prédisposition des cellules cibles à mourir par une voie de mort donnée (apoptose, pyroptose, ferroptose, etc.) sera prise en compte dans l'optimisation de l'arsenal lytique des cellules CAR-T.
Le projet de recherche bénéficie également d'un accès direct aux échantillons tumoraux des patients (cancer du sein, mélanome) grâce à un protocole déjà établi et validé sur le plan éthique. À cette fin, de petites portions d'échantillons tumoraux seront isolées par microdissection à partir d'échantillons chirurgicaux afin d'isoler les cellules cancéreuses qui seront ensuite exposées aux cellules CAR-T, comme décrit ci-dessus.
Pour évaluer l'activation des CAR-T et les réponses biologiques, nous utiliserons différentes approches que nous avons mises en place au sein de l'équipe. Celles-ci s'appuient sur des techniques d'imagerie à haute résolution permettant d'étudier la structure et la dynamique des synapses lytiques, des techniques d'imagerie de cellules vivantes pour étudier la dynamique de l'interaction des cellules CAR-T avec les cellules cibles et la délivrance du coup lethal, ainsi que des techniques de cytométrie en flux pour mesurer l'activation des CAR-T, la fonction cytotoxique et la production de cytokines (F. Bertrand et al., PNAS 2013 ; Z. Vasconcelos et al., Cell Reports 2015 ; R. Khazen et al., Nat Commun 2016 ; Ll Filali, Science Adv 2022).
Ces résultats devraient apporter un nouvel éclairage sur le mécanisme moléculaire par lequel les cellules CAR-T détruisent leurs cellules cibles, afin de définir des stratégies susceptibles de contourner la résistance des cellules tumorales à l'attaque des cellules CAR-T. À terme, ils pourraient ouvrir la voie à de nouvelles approches thérapeutiques chez les patients atteints de cancers solides.
Cytotoxic T lymphocytes (CTLs) are antigen-specific killer cells equipped to identify and eliminate host cells that have been altered through infection or transformation. Both chimeric antigen-receptor (CAR) T cell therapies and immune checkpoint blockade (ICB) therapies are based on successful elimination of tumor cells by cytotoxic effectors. However, immunotherapy benefits only a fraction of patients and resistance mechanism can emerge. We hypothesize that a better understanding of how the CAR-T lytic arsenal is composed and functions will allow to further potentialize CTL-mediated immuno surveillance in patients with advanced neoplastic disease.
Our main goal is to define novel strategies to optimize the effector function of CAR-T cells by optimizing their lytic arsenal in order to shift the balance between CAR-T efficacy and tumor target cell resistance in the favor of CAR-T. Flow cytometry, confocal laser-scanning and spinning-disk microscopy, live cell imaging, super-resolution microscopy, molecular biology, biochemistry

Pour mener à bien ce projet, nous recherchons un étudiant motivé, titulaire d'un M2 en biologie, ayant de préférence une solide formationen immunologie et désireux d'apprendre des techniques complexes de microscopie. L'étudiant doit être prêt à interagir avec des mathématiciens et des informaticiens.