nouvelle-approche-contre-le-cancer
La propagation des cellules malignes d’une tumeur d’origine à d’autres parties du corps, appelée métastase, est la principale cause de décès par cancer dans le monde. La détection précoce des tumeurs et des métastases pourrait améliorer considérablement les taux de survie au cancer.

Une nouvelle approche pour détecter le cancer

Cependant, il est extrêmement difficile de prédire avec exactitude quand les cellules cancéreuses se détacheront de la tumeur initiale et où elles iront former de nouvelles lésions dans le corps. Il est donc urgent de développer de nouvelles méthodes d’imagerie, de diagnostic et de traitement des tumeurs, en particulier des lésions précoces et des métastases.
Dans un article publié aujourd’hui dans PNAS, des chercheurs de l’Institut de recherche intégrative sur le cancer Koch (MIT) au MIT décrivent une nouvelle approche du ciblage des tumeurs et des métastases.
Les tentatives précédentes de se focaliser sur les cellules tumorales elles-mêmes se sont généralement révélées infructueuses, car la tendance des cellules cancéreuses à muter les rend peu fiables.

Cibler les structures entourant les cellules

Au lieu de cela, les chercheurs ont décidé de cibler les structures entourant les cellules connues sous le nom de matrice extracellulaire (MEC), selon Richard Hynes, professeur titulaire de la chaire Daniel K. Ludwig de recherche sur le cancer au MIT. L’équipe de recherche comprenait également l’auteur principal Noor Jailkhani, postdoctorant au Hynes Lab de l’Institut Koch pour la recherche sur le cancer intégratif.
La matrice extracellulaire, un maillage de protéines entourant à la fois les cellules normales et les cellules cancéreuses, est une partie importante du micro-environnement des cellules tumorales. En fournissant des signaux pour leur croissance et leur survie, la matrice joue un rôle important dans la croissance et la progression des tumeurs.
Lorsque les chercheurs ont étudié ce micro-environnement, ils ont trouvé certaines protéines qui sont abondantes dans les régions entourant les tumeurs et d’autres sites pathologiques, mais absentes des tissus sains.
De plus, contrairement aux cellules tumorales elles-mêmes, ces protéines ECM ne mutent pas à mesure que le cancer progresse, explique Hynes. «Le ciblage de l’ECM constitue un meilleur moyen d’attaquer les métastases que d’essayer d’empêcher les cellules tumorales de se propager elles-mêmes, car elles l’avaient déjà fait au moment où le patient se présentait à la clinique», explique Hynes.

Les «nanocorps» pénètrent plus facilement dans les tissus humains 

Les chercheurs ont commencé à développer une bibliothèque de réactifs immunitaires conçus spécifiquement pour cibler ces protéines ECM, à partir d’anticorps relativement minuscules, ou «nanocorps», dérivés d’alpagas. L’idée était que si ces nanocorps pouvaient être déployés chez un patient cancéreux, ils pourraient potentiellement révéler l’emplacement des cellules tumorales, ou même fournir des charges utiles de médicaments.
Les chercheurs ont utilisé des nanocorps d’alpagas, car ils sont plus petits que les anticorps conventionnels. Plus précisément, contrairement aux anticorps produits par les systèmes immunitaires de l’homme et d’autres animaux, constitués de deux «chaînes de protéines lourdes» et de deux «chaînes légères», les anticorps de camélidés tels que les alpagas ne contiennent que deux copies d’une même chaîne lourde.
Les nanocorps dérivés de ces anticorps uniquement à chaînes lourdes comprennent un seul domaine de liaison beaucoup plus petit que les anticorps classiques, explique Hynes. De cette manière, les nanocorps sont capables de pénétrer plus profondément dans les tissus humains que les anticorps conventionnels et peuvent être éliminés beaucoup plus rapidement de la circulation après le traitement.
Pour développer les nanocorps, l’équipe a d’abord immunisé les alpagas avec un cocktail de protéines ECM ou des préparations enrichies en ECM à partir d’échantillons de patients humains présentant des métastases du cancer colorectal ou du cancer du sein.
Ils ont ensuite extrait l’ARN des cellules sanguines des alpagas, amplifié les séquences codantes des nanocorps et généré des bibliothèques à partir de laquelle ils ont isolé des nanocorps spécifiques anti-ECM.
Ils ont ainsi démontré l’efficacité de cette technique utilisant un nanocorps qui cible un fragment de protéine appelé EIIIB, répandu dans de nombreuses MEC tumorales.
Lorsqu’ils ont injecté des nanocorps liés à des radio-isotopes à des souris cancéreuses et les ont scannés à l’aide d’un système d’imagerie non invasive, ils ont constaté que les tumeurs et les métastases étaient clairement visibles. De cette façon, les nanocorps pourraient être utilisés pour aider repérer des tumeurs et des métastases.

Des nanocorps pour administrer des traitements thérapeutiques

Mais la même technique pourrait également être utilisée pour administrer des traitements thérapeutiques à la tumeur ou aux métastases, explique Hynes. «Nous pouvons associer presque tout ce que nous voulons aux nanocorps, y compris des médicaments, des toxines ou des isotopes d’énergie plus élevée», dit-il. « Ainsi, l’imagerie est une preuve de concept, et c’est très utile, mais le plus important elle a la capacité de cibler les tumeurs avec des agents thérapeutiques. »
La MEC subit également des modifications protéiques similaires à la suite d’autres maladies, notamment des troubles cardiovasculaires, inflammatoires et fibrotiques. En conséquence, la même technique pourrait également être utilisée pour traiter les personnes atteintes de ces maladies.
Dans un récent article de collaboration, également publié dans PNAS, les chercheurs ont démontré l’efficacité de cette technique en l’utilisant pour développer des cellules CAR-T (récepteur antigénique chimérique) à base de nanocorps, conçues pour cibler les tumeurs solides.
La thérapie cellulaire CAR-T a déjà fait ses preuves dans le traitement des cancers du sang, mais elle a été moins efficace dans le traitement de tumeurs solides. En ciblant la MEC des cellules tumorales, les cellules CAR-T à base de nanocorps se sont concentrées dans le micro-environnement des tumeurs et ont réussi à en réduire la croissance.
La MEC a été reconnue pour jouer un rôle crucial dans la progression du cancer, mais peu de méthodes diagnostiques ou thérapeutiques ont été développées en fonction des caractéristiques particulières du MEC, a déclaré Yibin Kang, professeur de biologie moléculaire à l’Université de Princeton. recherche.

Une découverte qui ouvre la voie à la détection précoce du cancer 

«Les travaux de Hynes et de ses collègues ont ouvert la voie dans ce domaine et démontrent la haute sensibilité et la spécificité d’un nanocorps ciblant une isoforme particulière d’une protéine de la MEC dans le cancer», déclare Kang. « Cette découverte ouvre la voie à la détection précoce du cancer et des métastases, à la surveillance de la réponse thérapeutique et à l’administration spécifique de médicaments anticancéreux aux tumeurs. »
Les chercheurs envisagent maintenant de poursuivre leurs travaux pour développer cette technique de nanocorps pour le traitement des tumeurs et des métastases.
Source : MIT
Crédit photo sur Unsplash : Arvin Chingcuangco

Une nouvelle approche pour cibler les tumeurs cancéreusesmartinbiothechnologie
La propagation des cellules malignes d'une tumeur d'origine à d'autres parties du corps, appelée métastase, est la principale cause de décès par cancer dans le monde. La détection précoce des tumeurs et des métastases pourrait améliorer considérablement les taux de survie au cancer. Une nouvelle approche pour détecter le cancer Cependant,...