Depuis plusieurs années, les chercheurs utilisent avec succès les cellules T du récepteur d’antigène chimérique (CAR) pour cibler des antigènes spécifiques présents dans les cellules sanguines afin de soigner les patients atteints de leucémie et de lymphome. Mais les tumeurs solides, comme les cancers du sein et du côlon, se sont révélées plus difficiles à identifier. Les tumeurs solides contiennent un mélange de cellules qui présentent différents antigènes à leur surface, souvent partagés avec les cellules saines du corps. Ainsi, l’identification d’une cible cohérente et sûre a entravé le succès de la plupart des thérapies cellulaires CAR-T pour les tumeurs solides au cours de la première phase de développement.
Sommaire
Une approche révolutionnaire pour lutter contre le cancer
Les biologistes synthétiques de Columbia Engineering rapportent aujourd’hui une nouvelle approche pour attaquer les tumeurs. Ils ont conçu des bactéries colonisant les tumeurs (probiotiques) pour produire des cibles synthétiques dans les tumeurs qui dirigent les cellules CAR-T pour détruire les cellules cancéreuses nouvellement mises en évidence.
« Notre plateforme probiotique permet aux cellules CAR-T d’attaquer un large éventail de types de tumeurs », a déclaré Tal Danino, professeur agrégé de génie biomédical, qui a dirigé l’étude publiée aujourd’hui par Science. « Les thérapies CAR-T traditionnelles reposaient sur le ciblage des antigènes tumoraux naturels. Il s’agit du premier exemple d’association de cellules T modifiées avec des bactéries modifiées pour administrer des antigènes synthétiques de manière sûre, systémique et efficace aux tumeurs solides. Cela pourrait avoir un impact significatif sur le traitement. de nombreux cancers.
Peindre des cibles sur des tumeurs solides
Le laboratoire de Danino a essentiellement créé une cellule CAR-T universelle qui attaque un antigène universel, en programmant les bactéries recherchant des tumeurs pour qu’elles peignent les tumeurs solides avec un marqueur synthétique que les cellules CAR-T peuvent reconnaître. Les chercheurs s’attendent à ce qu’avec des améliorations supplémentaires, cette plate-forme permettra le traitement de tout type de tumeur solide sans qu’il soit nécessaire d’identifier un antigène tumoral spécifique, évitant ainsi la nécessité de générer un produit cellulaire CAR-T personnalisé pour chaque type de cancer et chaque patient. .
Ingénierie des « médecines vivantes »
Cette plate-forme de cellules CAR-T guidées par probiotiques (ProCAR) est la première fois que les scientifiques combinent avec succès des probiotiques modifiés avec des cellules CAR-T, mais démontrent également la première preuve de la réponse des CAR aux antigènes synthétiques produits directement dans la tumeur.
« La combinaison des avantages des bactéries hébergeant les tumeurs et des cellules CAR-T fournit une nouvelle stratégie de reconnaissance des tumeurs, ce qui jette les bases de communautés de thérapies vivantes », a déclaré Rosa Vincent, co-auteure principale de l’étude, doctorante travaillant à Le laboratoire de Danino. « Nous avons choisi de combler les limites individuelles de ces deux thérapies cellulaires en combinant les meilleures caractéristiques de chacune : en utilisant des bactéries pour placer les cibles et des lymphocytes T pour détruire les cellules malignes. »
Plateforme sûre et efficace
La plateforme s’est avérée sûre et efficace sur plusieurs modèles de cancers humains et murins, chez des souris immunodéprimées et immunodéprimées. En fait, l’étude montre que les cellules T humaines en particulier bénéficient tellement de la présence de bactéries immunostimulatrices dans la tumeur que leurs fonctions de destruction des tumeurs sont encore renforcées.
« Dans l’ensemble, notre plateforme ProCAR représente une nouvelle stratégie pour améliorer l’efficacité de la thérapie cellulaire CAR-T dans les tumeurs solides », a déclaré Danino, qui est également affilié au Herbert Irving Comprehensive Cancer Center et au Data Science Institute. « Bien que nous soyons encore en phase de recherche, cela pourrait ouvrir de nouvelles voies pour le traitement du cancer. »
Prochaines étapes d’une collaboration continue
Ce travail a été réalisé dans le cadre d’une collaboration continue avec le laboratoire de Nicholas Arpaia, professeur adjoint de microbiologie et d’immunologie au Vagelos College of Physicians and Surgeons de Columbia. L’équipe a déjà développé des bactéries qui délivrent ensemble des charges utiles d’immunothérapie. Les chercheurs continuent d’affiner leurs travaux et espèrent lancer des essais cliniques pour évaluer pleinement la sécurité et l’efficacité de la plateforme chez les patients humains.
