Les cancers chez l’homme ont toutes sortes de façons de survivre et de prospérer : les cellules et les tumeurs utilisent des moyens sournois pour dévier, tromper et échapper à la détection par le système immunitaire de notre corps.
Prenez comment ils repoussent les vaccins anticancéreux, par exemple. Les cellules cancéreuses dans le corps, qu’elles soient isolées ou consolidées, se dissimulent essentiellement à travers des sécrétions chimiques pour rester camouflées par les agents des vaccins qui, autrement, déclencheraient une attaque totale du système immunitaire du corps. Le fait que le système immunitaire de l’organisme ne puisse en grande partie pas « voir » le cancer est l’une des principales raisons pour lesquelles les traitements contre le cancer ont recours à une guerre aveugle qui tue à la fois les cellules saines et cancéreuses.
Les scientifiques pharmaceutiques de l’Université de l’Iowa ont peut-être découvert une nouvelle stratégie pour vaincre les défenses ingénieuses du cancer. Dans une nouvelle étude, les chercheurs ont découvert que des nanoparticules chargées combinées à un vaccin étaient efficaces pour éliminer les tumeurs ou prolonger la durée de vie des souris cancéreuses.
La nouvelle approche est intéressante, selon les chercheurs, car la nanoparticule pourrait être fabriquée en masse, stockée à température ambiante et administrée par des médecins généralistes pour traiter divers cancers.
« Il pourrait s’agir d’une formulation stable prête à l’emploi qui pourrait être disponible sous forme de poudre », déclare Ali Salem, auteur correspondant de l’étude et titulaire de la chaire Lyle and Sharon Bighley et professeur de sciences pharmaceutiques au UI College of Pharmacy.
Les nanoparticules chargées – des sphères d’un diamètre allant de 100 à 160 nanomètres qui ont été créées dans le laboratoire de Salem – ont été injectées autour de tumeurs de mélanome chez des souris. Les nanoparticules agissent comme une sorte de balise, permettant aux cellules combattant le mélanome déclenchées par le vaccin contre l’adénovirus de localiser la tumeur et de surmonter ses défenses.
Dans une série d’expériences impliquant neuf souris ayant reçu la formule du vaccin nanoparticule-adénovirus, cinq souris sont devenues sans cancer, tandis que les quatre autres ont survécu plus de 100 jours, soit plus de trois fois plus longtemps que celles qui n’ont reçu que le vaccin et cinq fois plus longtemps que celles rien donné du tout.
« C’est une nouvelle approche pour traiter le cancer et améliorer l’efficacité des vaccins », déclare Salem. « Historiquement, les vaccins n’ont pas eu le niveau de succès translationnel qu’ils promettaient. Cette approche pourrait enfin réaliser la promesse des vaccins pour traiter le cancer. »
Le vaccin contre l’adénovirus relance l’opération de lutte contre le cancer de l’organisme en demandant à une famille de cellules immunitaires, appelées lymphocytes T cytotoxiques, de se déployer dans des missions de recherche et de destruction de tumeurs. Mais les tumeurs sécrètent des signaux chimiques pour se faire passer pour non menaçantes, et échappent ainsi largement à la détection. Les nanoparticules chargées, lorsqu’elles sont injectées à proximité d’une tumeur, créent une réaction inflammatoire, semblable à l’incendie d’une maison. Les lymphocytes T, circulant aux alentours, voient les flammes et se précipitent sur le site.
« Les nanoparticules cationiques créent une inflammation localisée au site de la tumeur », explique Emad Wafa, chercheur postdoctoral au College of Pharmacy de l’Iowa et co-auteur de l’étude. « Cela envoie un signal, ‘Hé, viens ici, nous avons une situation ici qui doit être prise en charge.’ Les nanoparticules sont un ajout essentiel pour aider le vaccin à être efficace. »
D’autres études ont démontré le succès de l’utilisation d’une combinaison d’un adjuvant – essentiellement un rappel de vaccin conçu pour stimuler une réponse immunitaire plus forte – et d’un vaccin pour localiser et effacer les tumeurs. Dans une de ces études, dirigée par Sean Geary, chercheur adjoint au laboratoire de Salem et co-auteur de cette étude, les chercheurs ont injecté un adjuvant appelé CpG directement dans les tumeurs de souris, qui a été combiné avec un vaccin adénoviral pour combattre les tumeurs chez les souris. Mais le CpG n’a pas fonctionné aussi efficacement dans cette étude et n’est pas aussi facile à fabriquer en masse.
« Nous avons un agent synthétique qui est plus rentable, plus facile à fabriquer, plus stable et il serait plus facile pour un médecin de l’apprendre et de l’utiliser, par rapport à un agent biologique », explique Salem, qui a étudié les vaccins pour 23 années. « C’est une approche conceptuellement différente. »
Les résultats ont été publiés en ligne le 20 juillet dans Avancées scientifiques. L’étude s’intitule « Les nanoparticules cationiques améliorent l’infiltration tumorale des lymphocytes T et les réponses immunitaires antitumorales à un vaccin contre le mélanome ».
Les co-auteurs incluent Rasheid Smith, qui a obtenu son doctorat en sciences pharmaceutiques de l’Iowa et est actuellement chercheur principal à la société pharmaceutique Zoetis ; Kareem Ebeid, qui a obtenu son doctorat en sciences pharmaceutiques de l’Iowa ; et Suhaila O. Alhaj-Suliman, qui a obtenu son doctorat en sciences pharmaceutiques de l’Iowa ce mois-ci.
Rasheid Smith et al, Les nanoparticules cationiques améliorent l’infiltration tumorale des lymphocytes T et les réponses immunitaires antitumorales à un vaccin contre le mélanome, Avancées scientifiques (2022). DOI : 10.1126/sciadv.abk3150