Des scientifiques du département Advanced Organ Bioengineering and Therapeutics (Faculté de S&T, TechMed Centre) ont récemment publié une nouvelle thérapie immunitaire contre le cancer dans la revue scientifique Communication Nature. Dans leurs recherches, le professeur Dr Jai Prakash et son équipe ont développé des nanoparticules nouvellement conçues qui peuvent cibler les cellules immunitaires du corps pour les retourner contre le cancer.
Dans la recherche sur le cancer, on sait de plus en plus que les cellules tumorales peuvent modifier l’alliance de certains macrophages spécifiques pour aider la croissance de la tumeur. « Les macrophages sont des cellules qui agissent comme les aspirateurs de votre système immunitaire. Normalement, ils attrapent les intrus et les détruisent, mais les cellules tumorales peuvent détourner ces cellules pour les aider à se propager dans tout le corps », explique Prakash.
Prakash et son équipe ont conçu des nanoparticules qui entraînent ces « mauvais » macrophages soutenant les tumeurs dans des cellules qui combattront les tumeurs. Cependant, ces minuscules structures ressemblant à des cellules (100 à 200 nanomètres de diamètre) doivent d’abord trouver les macrophages avant de pouvoir commencer la formation. Prakash dit: « C’était l’une des questions auxquelles nous avons essayé de répondre avec cette recherche: comment obtenons-nous nos nanoparticules au bon endroit et au bon macrophage. »
Pour résoudre ce défi, les chercheurs ont dû modifier les nanoparticules. Les nanoparticules sont constituées d’une double couche de lipides spécifiques (phospholipides) appelés nanoliposomes. Ces lipides ont de longues queues qui aiment se coller entre la double couche. « Nous avons remplacé certains des lipides par des lipides avec une queue chargée légèrement plus courte qui peut » basculer « vers la surface externe », explique Prakash. Les mauvais macrophages peuvent reconnaître ces queues retournées et ensuite dévorer la particule entière.
« Lorsque nous avons su comment cibler les mauvais macrophages, il est devenu temps de les entraîner à combattre à nouveau la tumeur », explique Prakash. Les chercheurs ont ajouté un petit composant de la paroi cellulaire bactérienne, qui peut former des macrophages, aux nanoliposomes « retournant la queue » dans la paroi à double couche de ces nanoparticules. Ces molécules sont ensuite également absorbées par les mauvais macrophages qui les entraînent ensuite à tuer les cellules cancéreuses. Cibler ce composé de cette manière l’empêche d’être reconnu par les mauvaises cellules et évite ainsi d’endommager d’autres parties du corps.
Dans la publication, les chercheurs montrent non seulement que les macrophages détournés peuvent être recyclés pour combattre à nouveau les cellules cancéreuses, inhibant la croissance tumorale de 70 % dans des modèles murins de tumeur mammaire. « Chez nos souris, la thérapie a empêché les métastases, la capacité des cellules cancéreuses à se propager dans le corps », explique Prakash. Les macrophages formés ont empêché les cellules tumorales de « préparer » le tissu pulmonaire pour héberger les cellules tumorales – un processus avant la métastase. Lorsqu’une cellule tumorale est arrivée dans les poumons, le tissu n’était pas prêt et la cellule tumorale ne pouvait pas créer une nouvelle tumeur.
Praneeth R. Kuninty et al, Immunothérapie contre le cancer utilisant des nanoliposomes « à retournement de queue » conçus pour cibler des macrophages activés alternativement, Communication Nature (2022). DOI : 10.1038/s41467-022-32091-9