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Des chercheurs de la Pritzker School of Molecular Engineering de l’université de Chicago, ont mis au point un nouveau vaccin thérapeutique qui utilise les propres cellules tumorales du patient pour entraîner son système immunitaire à trouver et à tuer le cancer.
Ce vaccin, qui est injecté dans la peau comme un vaccin traditionnel, a stoppé la croissance des tumeurs de mélanome dans des modèles de souris. Il a même fonctionné à long terme, détruisant les nouvelles tumeurs longtemps après l’administration du traitement.
« Il s’agit d’une nouvelle stratégie d’immunothérapie », a déclaré la professeure Melody Swartz, qui a dirigé ces recherches. « Elle a le potentiel d’être plus efficace, moins coûteuse et beaucoup plus sûre que de nombreuses autres immunothérapies. Il s’agit d’une véritable médecine personnalisée qui a le potentiel de surmonter de nombreux problèmes qui se posent avec d’autres traitements. »

Recruter une large réponse immunitaire

À bien des égards, ce vaccin fonctionne comme un vaccin antigrippal traditionnel : il utilise une version moins puissante de l’agent pathogène (ici, les propres cellules cancéreuses d’un patient, qui sont irradiées de manière létale avant l’injection) pour entraîner le système immunitaire à combattre la maladie.
Toutefois, plutôt qu’une mesure préventive, il s’agit d’un vaccin thérapeutique, c’est-à-dire qu’il active le système immunitaire pour détruire les cellules cancéreuses partout dans l’organisme. Pour le créer, Mme Swartz et son équipe ont utilisé des cellules de mélanome de souris et les ont modifiées pour qu’elles sécrètent le facteur de croissance endothélial vasculaire C (VEGF-C).
Le VEGF-C amène les tumeurs à s’associer fortement au système lymphatique du corps, ce qui est normalement considéré comme mauvais pour le patient, car cela peut favoriser les métastases. Mais l’équipe a récemment découvert que lorsque les tumeurs activent les vaisseaux lymphatiques environnants, elles sont beaucoup plus réactives à l’immunothérapie et favorisent l’activation des cellules T « secondaires », ce qui entraîne une réponse immunitaire plus robuste et plus durable. L’équipe a ensuite dû trouver comment exploiter les avantages de l’activation lymphatique dans une stratégie thérapeutique tout en contournant les risques potentiels de métastases.

Entraîner le système immunitaire

La stratégie consistant à utiliser les propres cellules tumorales irradiées d’un patient dans un vaccin thérapeutique, avait déjà été établie par Glenn Dranoff et ses collègues des Instituts Novartis pour la recherche biomédicale. Dranoff et son équipe ont développé GVAX, un vaccin contre le cancer qui s’est avéré sûr lors des essais cliniques. Mme Sasso a décidé d’essayer cette approche avec le VEGF-C plutôt qu’avec la cytokine utilisée dans le GVAX. Elle a baptisé cette stratégie « VEGFC-vax ».
Après avoir modifié les cellules pour qu’elles expriment le VEGF-C, l’équipe de recherche les a irradiées pour qu’elles meurent en quelques semaines. Lorsqu’ils ont réinjecté ces cellules dans la peau des souris, ils ont constaté que les cellules tumorales mourantes pouvaient attirer et activer les cellules immunitaires, qui pouvaient alors reconnaître et tuer les cellules tumorales, qui se développaient sur le côté opposé de la souris. Comme chaque tumeur possède sa propre signature composée de centaines de molécules que le système immunitaire peut reconnaître, ce vaccin a favorisé une réponse immunitaire large et robuste.
Cela a permis d’empêcher la croissance de la tumeur chez toutes les souris. Il a également entraîné une mémoire immunologique, empêchant la croissance de nouvelles tumeurs lorsque les cellules tumorales ont été réintroduites 10 mois plus tard. « Cela montre que cette thérapie peut être efficace à long terme contre les métastases et les rechutes », a déclaré Swartz, professeur d’ingénierie moléculaire William B. Ogden.

Une thérapie potentielle pour de nombreux types de cancers

Sur le plan conceptuel, il s’agit de la première stratégie visant à exploiter les avantages de l’activation des vaisseaux lymphatiques locaux, pour obtenir une réponse immunitaire plus robuste et spécifique contre les cellules tumorales.
Contrairement aux stratégies immunothérapeutiques qui stimulent le système immunitaire de manière générale, comme le blocage des points de contrôle ou les nombreuses cytokines actuellement en développement préclinique, cette nouvelle immunothérapie active uniquement les cellules immunitaires spécifiques des tumeurs. En théorie, cela permettrait de limiter les effets secondaires des stimulants immunitaires, notamment l’immunotoxicité et même la mort.
Et si de nombreuses autres immunothérapies contre le cancer, comme la thérapie cellulaire CAR-T, sont spécifiques à la tumeur, ces stratégies ne fonctionnent que contre les cellules tumorales qui expriment des marqueurs tumoraux spécifiques pré-identifiés appelés antigènes. Les cellules cancéreuses peuvent éventuellement surmonter ces traitements en perdant ces marqueurs ou en mutant.
Le VEGFC-vax, en revanche, peut entraîner les cellules immunitaires à reconnaître un grand nombre et une grande variété d’antigènes spécifiques de la tumeur. Ce qu’il y a de très intéressant avec cette approche, ces antigènes n’ont pas besoin d’être identifiés à l’avance.

Une immunothérapie personnalisée

Les chercheurs s’efforcent de tester cette stratégie sur les cancers du sein et du côlon et pensent qu’elle pourrait théoriquement fonctionner sur tous les types de cancer. Ils espèrent que cette thérapie fera l’objet d’essais cliniques. « Nous pensons que cela est très prometteur pour l’avenir de l’immunothérapie personnalisée du cancer », a déclaré M. Swartz.
Cette recherche a été publiée dans Science Advances.
Source : University of Chicago
Crédit photo : StockPhotoSecrets