Un algorithme offre une nouvelle façon de repérer les patients susceptibles de répondre à l’immunothérapie

Les scientifiques ont développé une nouvelle façon d’utiliser l’ADN des cancers pour repérer les patients atteints de cancer qui pourraient bénéficier d’une immunothérapie.

Les chercheurs ont développé un algorithme informatique pour faire la différence entre deux stratégies différentes que les tumeurs utilisent pour se cacher du système immunitaire, dont l’une est plus efficace pour esquiver les effets de l’immunothérapie que l’autre. L’équipe, dirigée par des scientifiques de l’Institute of Cancer Research de Londres et de la Human Technopole de Milan, a découvert que l’algorithme pourrait aider à guider le traitement en prédisant si l’immunothérapie est susceptible de fonctionner. Cela nous en dit également plus sur la course aux armements évolutive entre le cancer et le système immunitaire, soutenant potentiellement les efforts pour diagnostiquer et traiter les cancers plus tôt.

L’étude a été publiée dans la revue Génétique naturelle le 9 mars.

“Se cacher” du système immunitaire

Le système immunitaire du corps peut reconnaître les cellules comme étant étrangères en détectant des « drapeaux moléculaires » à leur surface, connus sous le nom de néoantigènes.

Mais le cancer peut adopter deux stratégies différentes pour se cacher du système immunitaire. Certaines cellules cancéreuses utilisent un mécanisme de “masquage” pour échapper à la réponse immunitaire même si elles ont ces néoantigènes à leur surface, tandis que d’autres “modifient” le nombre de néoantigènes à leur surface pour supprimer la réponse immunitaire.

En utilisant les données génomiques de 10 000 échantillons de cancer de 33 types de cancer disponibles dans l’Atlas du génome du cancer, les chercheurs ont développé un algorithme informatique qui détermine la stratégie que les cellules cancéreuses utilisent pour échapper au système immunitaire.

En examinant le nombre excessif de néoantigènes présents dans une tumeur par rapport au nombre de mutations, le modèle peut différencier les deux stratégies, connues sous le nom d’évasion immunitaire et d’édition immunitaire.

L’équipe a appliqué son algorithme à 308 cancers de la Hartwig Medical Foundation qui s’étaient propagés à d’autres parties du corps et avaient été traités par immunothérapie, notamment les cancers de la peau, des poumons et de la tête et du cou. Parmi ceux-ci, 26 % ont bien répondu à l’immunothérapie. Ces cancers avaient tendance à être des tumeurs échappées au système immunitaire, car ils présentaient un excès moyen de néoantigènes plus important que les cancers qui ne répondaient pas aussi bien.

Enlever la “cape d’invisibilité” du cancer

L’immunothérapie supprime le “manteau d’invisibilité” placé sur les cellules cancéreuses par ces stratégies d’évasion immunitaire, les révélant au système immunitaire.

Les chercheurs travaillent maintenant à appliquer leur algorithme à des cellules saines et à d’autres types de tumeurs. En utilisant ces informations, ils espèrent identifier à quel moment le masquage initial par les cellules déclenche le développement du cancer, ouvrant ainsi des opportunités potentielles pour détecter le cancer plus tôt.

À l’avenir, leur algorithme pourrait être utilisé pour identifier les patients qui répondraient le mieux à l’immunothérapie en fonction du fait que leurs cellules tumorales sont immunisées ou modifiées par l’immunité. Cela pourrait épargner aux patients des effets secondaires potentiellement nocifs tout en étant plus rentable pour le NHS.

Les scientifiques de l’ICR qui ont dirigé l’étude sont basés au Centre pour l’évolution et le cancer de l’ICR, qui a été le pionnier de la compréhension du cancer à travers le prisme de l’évolution. L’ICR recherche un soutien philanthropique pour le Centre, qui jouera un rôle clé dans la recherche de nouveaux traitements contre le cancer.

Traitement personnalisé

Le premier auteur de l’étude, le Dr Luis Zapata Ortiz, chercheur en génomique évolutive et modélisation à l’Institute of Cancer Research de Londres, a déclaré : « Les cancers peuvent jouer à un jeu de « cache-cache » contre le système immunitaire en cachant tous leurs néoantigènes qui peuvent être détectés par le système immunitaire, ou en épuisant le pool de néo-antigènes nécessaires à une réponse immunitaire réussie.

“Nous avons développé un algorithme, utilisant les principes d’évolution de Darwin, pour identifier les patients qui bénéficieront de l’immunothérapie en fonction des interactions entre leur cancer et les cellules immunitaires. Notre algorithme a le potentiel de personnaliser le traitement des patients en utilisant les dernières technologies génomiques disponibles dans la clinique Cela pourrait également éviter à certains patients atteints de cancer des effets secondaires inutiles et être plus rentable pour le NHS.

“Nous espérons maintenant appliquer notre algorithme à des cellules saines pour voir à quel moment une cellule apparemment saine devient cancéreuse. Cela pourrait ouvrir la voie à une nouvelle méthode de détection précoce du cancer, nous aidant à cibler le cancer lorsque la maladie est la plus traitable. .”

Le co-responsable de l’étude, le professeur Trevor Graham, directeur du Centre pour l’évolution et le cancer à l’Institut de recherche sur le cancer de Londres, a déclaré : “Pour survivre dans notre corps, les cellules cancéreuses devront trouver un moyen de se cacher de notre système immunitaire… soit en adoptant une sorte de mécanisme de cloaking, soit en réduisant le nombre de néoantigènes qu’ils produisent à la surface des cellules.

“Notre algorithme peut faire la différence entre les différentes stratégies utilisées par les cellules cancéreuses pour échapper au système immunitaire, et ainsi faire une prédiction de la probabilité que l’immunothérapie soit efficace. Il peut repérer les cellules cancéreuses qui ont encore un nombre élevé de néoantigènes, et qui donc pourrait être reconnu par le système immunitaire avec un coup de main de l’immunothérapie.”

Le co-responsable de l’étude, le professeur Andrea Sottoriva, responsable du centre de recherche en biologie computationnelle de la technopole humaine de Milan, a déclaré : « L’immunothérapie est un traitement incroyablement efficace qui agit en exploitant le système immunitaire de l’organisme pour lutter contre le cancer. difficile de comprendre pourquoi certains patients répondent mieux à l’immunothérapie que d’autres.

“Notre algorithme pourrait prédire quels patients répondront le mieux à l’immunothérapie en fonction du type de stratégie d’évitement utilisée par leur tumeur. Ceux dont les cancers possèdent des stratégies d’évasion immunitaire répondront mieux à l’immunothérapie que ceux qui ont des stratégies d’immunothérapie. C’est parce que ce traitement supprime la «cape d’invisibilité» utilisée par les cellules cancéreuses échappées du système immunitaire, les rendant désormais visibles pour le système immunitaire.

“Nous espérons que notre algorithme pourra être utilisé comme un outil pour aider à concevoir de meilleures stratégies de traitement pour les patients à l’avenir.”