Immunity and cancer : a physical perspective for lung cancer carcinoma

Conférence donnée par Martine Ben Amar  (LPENS Ecole Normale Supérieure and Sorbonne Université) dans le cadre du Colloquium de physique de l'ENS et du Prix des Trois Physiciens 2024)

Immunity and cancer: a physical perspective for lung cancer carcinoma

"In this talk I will present the role of the immune system in the early development of lung cancer. The study is based on recent in vitro experiments on the mixing of cancer cells, alveolar macrophages and fibroblasts in the group of P.Benaroch (Institut Curie), on physical data we can extract by analyzing the non-trivial process of aggregation and finally on a theoretical representation of the tumor and its stroma.  In patients, the tumor stroma consists mainly of extracellular matrix, fibroblasts, immune cells and vasculature. Its structure and functions are altered during malignancy: tumor cells transform fibroblasts into cancer-associated fibroblasts, which exhibit immunosuppressive activities on which growth and metastasis depend.  These include exclusion of immune cells from the tumor nest, proliferation of fibers, and T-cell inhibition. With a spatio-dynamical systems of the cell distribution, the  variety of  possible outcomes are explored which depends on the parameter values for each patient, and leads to either tumor invasion, persistence, or eradication as a result of the interplay between cancer cell growth, T cell cytotoxicity and fibroblast activity."

Références

J. Nikolic, J. Ackermann… MBA, J-F Joanny   and P. Benaroch,  ResearchSquare preprint (2024) 
J. Ackermann, C. Bernard, P. Sirven, H. Salmon, M. Fraldi, M. Ben Amar,  How cancer-associated fibroblasts promote T-cell exclusion in human lung tumors: a physical perspective,Bioarchiv and elife 2024 

Le prix des Trois Physiciens 2024 a été attribué à Martine Ben Amar pour ses contributions théoriques de premier plan dans différents domaines de la physique non linéaire tels que la croissance dendritique, l’instabilité de Saffman-Taylor, les singularités engendrées par les grandes déformations de plaques élastiques, les instabilités de fracture en milieu fragile, le phénomène d’auto-adaptation à résonance et différents problèmes de morphogenèse. Plus récemment, elle a en particulier modélisé la croissance de tumeurs cancéreuses à l’aide d’équations de type réaction-diffusion et a analysé les contraintes induites par l’élasticité des tissus sur le phénomène de croissance. Cette dernière activité implique des collaborations avec des médecins et des applications en milieu hospitalier.