Environ un patient atteint de cancer sur cinq bénéficie de l’immunothérapie – un traitement qui exploite le système immunitaire pour combattre le cancer. Une telle approche pour vaincre le cancer a connu des succès significatifs, entre autres, dans le cancer du poumon et le mélanome. Optimistes quant à son potentiel, les chercheurs explorent des stratégies pour améliorer l'immunothérapie des cancers qui ne répondent pas bien au traitement, dans l'espoir d'en bénéficier à davantage de patients.
Aujourd’hui, des chercheurs de la faculté de médecine de l’université de Washington à Saint-Louis ont découvert, chez la souris, qu’une souche de bactérie intestinale – Ruminococcus gnavus – peut renforcer les effets de l’immunothérapie anticancéreuse. L'étude, parue le 17 mai dans Immunologie scientifiquesuggère une nouvelle stratégie consistant à utiliser les microbes intestinaux pour aider à libérer le potentiel inexploité de l'immunothérapie dans la lutte contre le cancer.
Le microbiome joue un rôle important dans la mobilisation du système immunitaire pour attaquer les cellules cancéreuses. Nos résultats mettent en lumière une espèce bactérienne dans l’intestin qui aide un médicament d’immunothérapie à éliminer les tumeurs chez la souris. L'identification de tels partenaires microbiens est une étape importante dans le développement de probiotiques pour aider à améliorer l'efficacité des médicaments d'immunothérapie et bénéficier à davantage de patients atteints de cancer.
Marco Colonna, MD, auteur principal de l'étude, Robert Rock Belliveau, MD, professeur de pathologie
L'immunothérapie anticancéreuse utilise les cellules immunitaires du corps pour cibler et détruire les tumeurs. L’un de ces traitements utilise des médicaments inhibiteurs de point de contrôle immunitaire pour libérer le système immunitaire en relâchant les freins naturels qui maintiennent les cellules T immunitaires silencieuses, une caractéristique qui empêche le corps de se faire du mal. Mais certaines tumeurs ripostent pour supprimer les cellules immunitaires attaquantes, atténuant ainsi l’efficacité de ces inhibiteurs.
Colonna et la première co-auteure Martina Molgora, PhD, chercheuse postdoctorale, ont précédemment établi une collaboration avec son collègue Robert D. Schreiber, PhD, professeur émérite Andrew M. et Jane M. Bursky, dans laquelle ils ont complètement éliminé les tumeurs du sarcome chez la souris en utilisant une approche d’inhibition à deux volets. Les chercheurs ont inhibé TREM2, une protéine fabriquée par les macrophages tumoraux pour empêcher les cellules T d'attaquer la tumeur en croissance. Ils ont ensuite montré qu’un médicament d’immunothérapie anticancéreuse était plus efficace lorsque TREM2 était bloqué. Le résultat indique que TREM2 atténue l'efficacité de l'immunothérapie.
Dans une expérience qui constitue la base de la nouvelle étude, les chercheurs ont fait une observation surprise. Les souris TREM2 ont eu la même réponse bénéfique à l’inhibiteur du point de contrôle lorsqu’elles ont été hébergées avec des souris dépourvues de protéine. Ce résultat est survenu lorsque les chercheurs se sont écartés de leur protocole habituel consistant à séparer les souris avant de les traiter avec l'inhibiteur.
Les souris cohabitantes partagent des microbes entre elles. Les chercheurs soupçonnaient que ces effets pourraient être dus à des échanges de bactéries intestinales. Les chercheurs ont travaillé avec Jeffrey I. Gordon, MD, professeur universitaire émérite Dr Robert J. Glaser et co-premier auteur Blanda Di Luccia, PhD, chercheur postdoctoral, pour étudier les microbes présents dans les intestins des souris traitées. avec succès grâce à l'immunothérapie. Ils ont constaté une expansion de Ruminococcus gnavuscomparé à l'absence de ces microbes chez les souris qui n'ont pas répondu au traitement.
R. gnavus a été trouvé dans le microbiote intestinal de patients cancéreux qui répondent bien à l’immunothérapie, a expliqué Colonna. Dans les essais cliniques, les greffes fécales de ces personnes ont aidé certains patients inconscients à bénéficier des avantages de l'immunothérapie.
Les chercheurs, dont Darya Khantakova, co-auteure et étudiante diplômée, ont présenté R. gnavus aux souris, puis traité les tumeurs avec un inhibiteur de point de contrôle. Les tumeurs ont diminué, même lorsque TREM2 était disponible comme arme pour atténuer l’effet de l’immunothérapie.
Gordon, directeur du Edison Family Center for Genome Sciences & Systems Biology, a noté que les preuves s’accumulent selon lesquelles le microbiote stimule l’immunothérapie. Identifier les espèces pertinentes, telles que R. gnavuspourrait conduire à un probiotique de nouvelle génération qui pourrait interagir avec l’immunothérapie pour améliorer les soins contre le cancer, a-t-il expliqué.
Les scientifiques visent ensuite à comprendre comment R. gnavus aide au rejet de la tumeur, ce qui pourrait révéler de nouvelles façons d'aider les patients atteints de cancer. Par exemple, si le microbe produit un métabolite activateur du système immunitaire lors du processus de digestion des aliments, cette connaissance ouvre la possibilité d’utiliser des métabolites comme amplificateurs d’immunothérapie. Les microbes peuvent également s'échapper de l'intestin et déclencher une réponse immunitaire dans la tumeur ou activer les cellules T intestinales qui migrent vers la tumeur pour lancer une attaque, a expliqué Colonna. Les chercheurs explorent les trois possibilités.
