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Des chercheurs de la Columbia Engineering ont conçu des probiotiques pour administrer en toute sécurité des immunothérapies dans les tumeurs cancéreuses. Il s’agit notamment de nanocorps contre deux cibles thérapeutiques éprouvées – le PD-L1 et le CTLA-4. Les médicaments sont libérés en continu par les bactéries et continuent d’attaquer la tumeur après une seule dose, ce qui facilite une réponse immunitaire qui entraîne finalement une régression tumorale.

Des probiotiques pour des immunothérapies dans les tumeurs cancéreuses

Cette plateforme probiotique polyvalente peut également être utilisée pour administrer plusieurs sortes d’immunothérapies simultanément, permettant la libération de combinaisons thérapeutiques efficaces au sein de la tumeur pour des cancers plus difficiles à traiter comme le cancer colorectal.
Les anticorps qui ciblent les points de contrôle immunitaires, PD-L1 et CTLA-4, ont révolutionné les traitements d’immunothérapie contre le cancer, réussissant dans un sous-ensemble de cancers. Cependant, l’administration systémique de ces anticorps peut également provoquer des effets secondaires importants. «Nous voulions concevoir un véhicule probiotique sûr capable de fournir des thérapies des points de contrôle immunitaires localement pour minimiser les effets secondaires», explique Danino, professeur adjoint de génie biomédical.
«Nous voulions également élargir la polyvalence de ce système en produisant une gamme de combinaisons immuno-thérapeutiques, y compris des cytokines qui pourraient déclencher davantage l’immunité antitumorale, mais qui sont autrement difficiles à administrer systématiquement en raison de problèmes de toxicité.»

Ils ont utilisé une souche probiotique appelée «SLIC»

En utilisant la modélisation informatique, les chercheurs ont d’abord scanné plusieurs paramètres pour trouver les variantes de circuit optimales pour maximiser la libération de médicament dans une tumeur. Cela a mené à l’intégration du circuit dans le génome d’une souche probiotique largement utilisée – E. coli Nissle 1917 – résultant en une souche qu’ils appellent «SLIC». Cette souche probiotique SLIC est naturellement capable de trouver et de croître dans les tumeurs du corps, de plus l’intégration génomique de ce circuit assure une plus grande stabilité du système et des niveaux plus élevés de libération des thérapeutiques.
L’équipe a utilisé ce système d’administration de probiotiques pour libérer des nanocorps bloquant le PD-L1 et le CTLA-4 dans les tumeurs dans des modèles murins de lymphome et de cancer colorectal. Il est déjà connu que les tumeurs expriment ces points de contrôle pour empêcher le système immunitaire, en particulier les cellules T, de fonctionner correctement.

Cette thérapie probiotique a mené à une régression tumorale complète

Le but de ce blocage est de supprimer les «freins» et de permettre aux cellules T d’attaquer le cancer. Une comparaison directe avec des anticorps cliniquement pertinents contre la même cible a montré que la thérapie probiotique était plus efficace, menant à une régression tumorale complète et à la prévention de la formation de métastases dans les modèles murins précoces et tardifs de lymphome.
Tirant parti de la polyvalence de ce système, les scientifiques ont cherché à traiter des cancers plus difficiles, comme le colorectal, qui ont été moins sensibles aux immunothérapies traditionnelles. Dans ce modèle ils ont associé les nanocorps du point de contrôle immunitaire à une cytokine pour stimuler davantage le système immunitaire. Une dose unique de ce cocktail probiotique a entraîné une régression tumorale sans effets secondaires.
«Nous avons montré qu’une triple combinaison d’immunothérapies pouvait effectivement réduire la croissance tumorale dans un cancer qui est généralement moins sensible à l’immunothérapie. Nous avons démontré qu’une dose de notre thérapie probiotique se traduit par une libération localisée continue de médicaments et une clairance de la population bactérienne une fois les tumeurs éliminées. Ces éléments pourraient être particulièrement bénéfiques dans un contexte clinique, où les patients veulent et ont besoin de thérapies peu invasives. »

Des essais chez l’humain devra confirmer l’efficacité de ce méthode

Mais comme toute nouvelle recherche, avant que cette méthode soit adoptée, elle devra passer par des essais chez les humains. Si elle s’avère efficace et sûre, cette immunothérapie probiotique pourrait devenir une nouvelle option très intéressante pour de nombreux cancers difficiles à traiter par les méthodes habituelles.
Cette recherche a été publiée dans Science Translational Medicine.
Source : Columbia University
Crédit photo : Pixabay