Des scientifiques transforment des cellules cancéreuses en armes contre le cancer

Certaines villes combattent des gangs avec d’anciens membres qui éduquent les enfants et affament les gangs de nouvelles recrues. Les chercheurs de Stanford Medicine ont fait quelque chose de similaire avec le cancer – en modifiant les cellules cancéreuses afin qu’elles apprennent au système immunitaire du corps à combattre le cancer même dont les cellules sont issues.

“Cette approche pourrait ouvrir une approche thérapeutique entièrement nouvelle pour le traitement du cancer”, a déclaré Ravi Majeti, MD, Ph.D., professeur d’hématologie et auteur principal de l’étude. La recherche a été publiée le 1er mars dans Découverte du cancer. L’auteur principal est Miles Linde, Ph.D., un ancien Ph.D. étudiant en immunologie qui est maintenant au Fred Hutchinson Cancer Institute à Seattle.

Certains des traitements anticancéreux les plus prometteurs utilisent le propre système immunitaire du patient pour attaquer le cancer, souvent en freinant les réponses immunitaires au cancer ou en apprenant au système immunitaire à reconnaître et à attaquer le cancer plus vigoureusement. Les cellules T, une partie du système immunitaire qui apprend à identifier et à attaquer de nouveaux agents pathogènes tels que les virus, peuvent être entraînées à reconnaître des antigènes spécifiques du cancer, qui sont des protéines qui génèrent une réponse immunitaire.

Par exemple, dans la thérapie CAR T-cell, les cellules T sont prélevées sur un patient, programmées pour reconnaître un antigène spécifique du cancer, puis renvoyées au patient. Mais il existe de nombreux antigènes cancéreux et les médecins doivent parfois deviner lesquels seront les plus puissants.

Comme une réponse immunitaire

Une meilleure approche consisterait à entraîner les cellules T à reconnaître le cancer via des processus qui imitent plus étroitement la façon dont les choses se produisent naturellement dans le corps, comme la façon dont un vaccin apprend au système immunitaire à reconnaître les agents pathogènes. Les lymphocytes T apprennent à reconnaître les agents pathogènes parce que des cellules présentatrices d’antigène (APC) spéciales rassemblent des morceaux de l’agent pathogène et les montrent aux lymphocytes T d’une manière qui indique aux lymphocytes T : “Voici à quoi ressemble l’agent pathogène, allez le chercher.”

Quelque chose de similaire dans le cancer serait que les APC rassemblent les nombreux antigènes qui caractérisent une cellule cancéreuse. De cette façon, au lieu que les cellules T soient programmées pour attaquer un ou quelques antigènes, elles sont entraînées à reconnaître de nombreux antigènes cancéreux et sont plus susceptibles de mener une attaque sur plusieurs fronts contre le cancer.

Maintenant que les chercheurs sont devenus aptes à transformer un type de cellule en un autre, Majeti et ses collègues avaient l’intuition que s’ils transformaient les cellules cancéreuses en un type d’APC appelé macrophages, ils seraient naturellement aptes à apprendre aux cellules T quoi attaquer.

“Nous avons émis l’hypothèse que les cellules cancéreuses reprogrammées en cellules macrophages pourraient peut-être stimuler les cellules T parce que ces APC portent tous les antigènes des cellules cancéreuses dont elles sont issues”, a déclaré Majeti, qui est également professeur RZ Cao, directeur de l’Institut de biologie des cellules souches. et médecine régénérative et directeur du Ludwig Center for Cancer Stem Cell Research and Medicine.

Conversion cellulaire

L’étude s’appuie sur des recherches antérieures du laboratoire Majeti montrant que les cellules prélevées sur des patients atteints d’un type de leucémie aiguë pourraient être converties en macrophages non leucémiques dotés de nombreuses propriétés des APC.

Dans la présente étude, les chercheurs ont programmé des cellules leucémiques de souris afin que certaines d’entre elles puissent être amenées à se transformer en APC. Lorsqu’ils ont testé leur stratégie de vaccin contre le cancer sur le système immunitaire de la souris, les souris ont réussi à éliminer le cancer.

“Lorsque nous avons vu pour la première fois les données montrant l’élimination de la leucémie chez les souris dont le système immunitaire fonctionnait, nous avons été époustouflés”, a déclaré Majeti. “Nous ne pouvions pas croire que cela fonctionnait aussi bien.”

D’autres expériences ont montré que les cellules créées à partir de cellules cancéreuses agissaient effectivement comme des cellules présentatrices d’antigène qui sensibilisaient les lymphocytes T au cancer. “De plus, nous avons montré que le système immunitaire se souvenait de ce que ces cellules leur avaient appris”, a déclaré Majeti. “Lorsque nous avons réintroduit le cancer chez ces souris plus de 100 jours après l’inoculation initiale de la tumeur, elles avaient encore une forte réponse immunologique qui les protégeait.”

“Nous nous sommes demandé, si cela fonctionne avec les leucémies, cela fonctionnera-t-il également avec les tumeurs solides ?” dit Majeti. L’équipe a testé la même approche en utilisant le fibrosarcome de souris, le cancer du sein et le cancer des os. “La transformation des cellules cancéreuses à partir de tumeurs solides n’était pas aussi efficace, mais nous avons quand même observé des résultats positifs”, a déclaré Majeti. Avec les trois cancers, la création d’APC dérivés de tumeurs a permis d’améliorer considérablement la survie.

Enfin, les chercheurs sont revenus au type originel de leucémie aiguë. Lorsque les APC dérivés de cellules de leucémie humaine ont été exposés à des cellules T humaines du même patient, ils ont observé tous les signes auxquels on pourrait s’attendre si les APC enseignaient effectivement aux cellules T comment attaquer la leucémie.

“Nous avons montré que les cellules tumorales reprogrammées pouvaient entraîner une attaque durable et systémique contre le cancer chez la souris et une réponse similaire avec les cellules immunitaires des patients humains”, a déclaré Majeti. “A l’avenir, nous pourrons peut-être prélever des cellules tumorales, les transformer en APC et les redonner aux patients en tant que vaccin thérapeutique contre le cancer.”

“En fin de compte, nous pourrions être en mesure d’injecter de l’ARN à des patients et de transformer suffisamment de cellules pour activer le système immunitaire contre le cancer sans avoir à prélever des cellules au préalable”, a déclaré Majeti. “C’est de la science-fiction à ce stade, mais c’est la direction dans laquelle nous souhaitons aller.”