Un duo anti-cancer traque et détruit les tumeurs avec un empressement surprenant

Un duo anti-cancer traque et détruit les tumeurs avec un empressement surprenant

Horodatage: 17 octobre 2023 10h00
Un duo anti-cancer traque et détruit les tumeurs avec un empressement surprenant PlatoBlockchain Data Intelligence. Recherche verticale. Aï.

Les bactéries peuvent apparaître comme d’étranges alliées dans la lutte contre le cancer.

Mais dans une nouvelle étude, des bactéries génétiquement modifiées faisaient partie d’une thérapie par équipe visant à réduire les tumeurs. Chez les souris atteintes d’un cancer du sang, du sein ou du côlon, les bactéries ont agi comme des balises pour leurs partenaires – les lymphocytes T modifiés – alors que les deux recherchaient et détruisaient les cellules tumorales.

CAR T – le nom des thérapies utilisant ces cellules T détruisant le cancer – est une approche transformatrice. Approuvés pour la première fois par la Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis pour un type de leucémie mortelle en 2017, il existe désormais six traitements disponible pour plusieurs types de cancers du sang.

Surnommé un "drogue vivante» par le chercheur pionnier Dr Carl June de l'Université de Pennsylvanie, CAR T commence à prendre en charge maladies auto-immunes, blessures cardiaqueset une problèmes de foie. Il est également sur le point d’éliminer les « cellules zombies » sénescentes liées aux maladies liées à l’âge et combattre le VIH et d'autres infections virales.

Cependant, malgré ses promesses, CAR T échoue face aux tumeurs solides, qui représentent environ 90 % de tous les cancers.

"Chaque type de tumeur a ses propres moyens d'échapper au système immunitaire", a affirmé Valérie Plante. juin auparavant en Penn Médecine Nouveaus. "Il n'y aura donc pas de thérapie CAR T unique qui cible tous les types de tumeurs."

Étonnamment, les bactéries pourraient amener June à reconsidérer sa décision : la nouvelle approche a le potentiel de devenir un traitement universel pour toutes sortes de tumeurs solides. Lorsqu’ils ont été administrés à des souris, les insectes artificiels ont creusé profondément dans les noyaux des tumeurs et ont facilement sécrété une « étiquette » synthétique pour attirer les soldats CAR T à proximité. L’étiquette moléculaire adhère uniquement aux régions entourant immédiatement une tumeur et épargne les cellules saines des attaques CAR T.

Les bactéries modifiées pourraient également, en théorie, infiltrer d’autres types de tumeurs solides, y compris les tumeurs « sournoises » difficiles à cibler avec les thérapies conventionnelles. Ensemble, la nouvelle méthode appelée ProCAR (cellules CAR T guidées par probiotiques) combine les bactéries et les cellules T dans une centrale de lutte contre le cancer.

Il présente « l’utilité des bactéries modifiées comme nouvelle amélioration de la thérapie cellulaire CAR T ». a affirmé Valérie Plante. Eric Bressler et le Dr Wilson Wong de l'Université de Boston, qui n'ont pas participé à l'étude.

Double Tap

Attends, c'est quoi déjà CAR T ?

En un mot, les thérapies CAR T utilisent des cellules T qui ont été génétiquement modifiées pour renforcer leurs capacités existantes. Les lymphocytes T sont déjà des tueurs naturels qui traquent et détruisent les virus, les bactéries et les cancers à l’intérieur de notre corps. Ils utilisent des « griffes » cellulaires pour saisir des protéines spéciales à la surface des cellules cibles, appelées antigènes, sans endommager les cellules saines voisines.

Mais les cellules cancéreuses sont des ennemis redoutables. Leurs antigènes mutent rapidement pour éviter la surveillance et les attaques des lymphocytes T. La thérapie CAR T outrepasse cette défense en concevant les cellules T pour mieux rechercher et détruire leurs cibles.

Le processus se déroule généralement comme ceci. Les lymphocytes T sont extraits lors d’une prise de sang. Les scientifiques insèrent ensuite des gènes dans les cellules pour créer une nouvelle « griffe » protéique qui s’accrochera à un antigène spécifique. Ces cellules modifiées sont réinjectées dans le corps du patient où elles traquent cet antigène et détruisent la cellule cible. Travail récent explore également l’édition directe des cellules T à l’intérieur du corps.

CAR T a fait des merveilles pour des cancers du sang auparavant incurables. Mais pour les tumeurs solides, c’est une autre histoire.

Un gros problème est le ciblage. De nombreux cancers du sang possèdent un antigène universel qui signale « Je suis cancéreux », ce qui rend relativement facile la création de cellules CAR T pour les détecter.

Les tumeurs solides, en revanche, contiennent une grande variété d’antigènes, dont beaucoup sont également présents dans les tissus normaux, réduisant l’efficacité des cellules CAR-T et augmentant les risques d’effets secondaires mortels. Pire encore, les cellules cancéreuses pompent des protéines ressemblant à de la colle qui construisent un bouclier protecteur autour des cancers. Appelée microenvironnement tumoral, la barrière est hautement toxique pour les cellules CAR T. Ses faibles niveaux d’oxygène détruisent facilement les membranes des cellules CAR T. Comme des ballons éclatés, les cellules déversent leur contenu dans les zones environnantes, provoquant à leur tour une inflammation.

Qu’est-ce qui peut survivre à ce désert de tumeurs ? Bactéries.

Un antigène universel

La nouvelle étude a transformé les bactéries en chevaux de Troie capables, en théorie, d’infiltrer n’importe quelle tumeur solide. La bactérie choisie, une souche de E. coli, est déjà utilisé pour soulager les problèmes gastro-intestinaux et métaboliques. Ils sont faciles à reprogrammer génétiquement et peuvent libérer des charges biologiques au cœur des tumeurs, ce qui en fait des candidats parfaits pour « étiqueter » les cancers dans CAR T.

Pour concevoir les étiquettes, l’équipe a conçu un antigène protéique capable de s’ancrer aux composants de la tumeur et de briller en vert fluorescent. Les tumeurs recouvertes de cet antigène concepteur les rendent faciles à repérer et vulnérables aux cellules CAR T conçues pour les détruire.

L’équipe a ensuite reprogrammé génétiquement les bactéries pour qu’elles libèrent leur charge utile d’antigène une fois qu’elles ont atteint le microenvironnement tumoral.

Dans le cadre d'une preuve de concept, le système Tag-Team a réduit la croissance du cancer et augmenté la survie des souris atteintes d'un cancer du sang agressif. Les traitements utilisant des probiotiques avec une étiquette non fonctionnelle n’ont pas aidé. Les souris traitées ont vécu leur journée avec bonheur et ont maintenu un poids corporel sain tandis que leurs tumeurs rétrécissaient. Les bactéries artificielles sont restées près des tumeurs pendant au moins deux semaines.

D’autres tests menés sur des souris atteintes d’un cancer du côlon ont montré des résultats tout aussi positifs. Une dose de bactéries suivie de deux doses de cellules CAR T a réduit la taille de la tumeur par quatre 22 jours après le traitement.

Une autre longueur d'avance

Le système a fonctionné, mais l'équipe n'était pas satisfaite. La quantité d'antigène produite dépend de la croissance bactérienne, ce qui entraîne un flux et un reflux de l'efficacité de l'étiquette avec la population bactérienne.

Pour donner un coup de pouce au système, l’équipe a ajouté un autre circuit génétique dans les bactéries, leur permettant de libérer un produit chimique qui attire les cellules CAR-T. La méthode améliorée a réduit les tumeurs chez les souris atteintes d'un cancer du sein après deux injections dans le sang.

"La combinaison des avantages des bactéries hébergeant les tumeurs et des cellules CAR-T fournit une nouvelle stratégie pour la reconnaissance des tumeurs, ce qui jette les bases de communautés de thérapies vivantes." a affirmé Valérie Plante. auteur de l'étude Rosa Vincent, à l'Université de Columbia.

La stratégie pourrait être particulièrement efficace dans les tumeurs dépourvues d’antigènes évidents. Toutefois, l’intensification de la stratégie demandera des efforts. Les cancers chez l’homme mesurent environ 0.8 pouces de diamètre, soit environ les trois quarts d’un quart.

Bien qu'il s'agisse d'une estimation faible pour plusieurs types de cancer, elle reste « 20 à 40 fois plus grande que les tumeurs de souris étudiées dans cette étude », ont déclaré Bressier et Wong. D'autres études devront explorer dans quelle mesure l'antigène synthétique se diffuse dans des cancers de plus en plus importants.

La sécurité est une autre préoccupation. Comparés aux souris, les humains sont plus sensibles aux toxines potentielles produites par les bactéries. Basé sur essais cliniques antérieurs avec des bactéries modifiées, la solution pourrait être davantage de génie génétique pour atténuer les gènes liés aux toxines.

"Bien que nous soyons encore en phase de recherche", les résultats "pourraient ouvrir de nouvelles voies pour le traitement du cancer". a affirmé Valérie Plante. auteur de l'étude, le Dr Tal Danino.

Crédit d’image : Image colorisée au microscope électronique à balayage d’un lymphocyte T / NIAID

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