Une nouvelle étude menée par des scientifiques du Simmons Cancer Center de l’UT Southwestern suggère que le lactate, un sous-produit métabolique produit par les cellules lors d’exercices intenses, peut rajeunir les cellules immunitaires qui combattent le cancer. La découverte, publiée dans Nature Communications, pourrait éventuellement être utilisée pour développer de nouvelles stratégies pour augmenter l’effet anti-tumoral des immunothérapies contre le cancer, ont déclaré les auteurs de l’étude.
Le lactate que nous considérons habituellement comme un déchet semble avoir un rôle auparavant non reconnu dans la lutte contre le cancer. »
Jinming Gao, Ph.D., professeur de biologie cellulaire, d’oto-rhino-laryngologie – chirurgie de la tête et du cou et de pharmacologie, et membre du Harold C. Simmons Comprehensive Cancer Center
Le Dr Gao a codirigé l’étude avec les autres membres du Simmons Cancer Center, Baran Sumer, MD, professeur d’oto-rhino-laryngologie – chirurgie de la tête et du cou, et Bo Li, Ph.D., professeur adjoint d’immunologie et du département de bioinformatique de Lyda Hill.
Le lactate est couramment utilisé dans la solution de Ringer, administré par voie intraveineuse pour remplacer les fluides après une perte de sang due à un traumatisme, une intervention chirurgicale ou des brûlures graves ou pour traiter une affection appelée acidose métabolique. Alors que l’acide lactique (lactate avec un proton supplémentaire) a été associé à la croissance du cancer et à la suppression immunitaire, les effets du lactate sur le cancer et l’immunité ne sont pas clairs.
Pour étudier cette question, le Dr Gao et ses collègues ont administré des injections de lactate à des souris atteintes d’un cancer du côlon ou d’un mélanome ; d’autres souris porteuses de tumeurs ont reçu des injections de glucose. Alors que le glucose avait peu d’effet, la croissance tumorale était significativement réduite chez les souris traitées avec du lactate. Lorsque les chercheurs ont tenté la même expérience chez des souris génétiquement modifiées pour ne pas avoir de lymphocytes T, ce bénéfice antitumoral a été bloqué, ce qui suggère que le lactate semble exercer ses effets sur cette population de cellules immunitaires.
L’administration de lactate seul n’a pas complètement éliminé les tumeurs. Mais lorsque les chercheurs ont ajouté un inhibiteur de point de contrôle immunitaire couramment utilisé – un type d’immunothérapie anticancéreuse qui libère les freins qui empêchent les cellules T de combattre les tumeurs malignes – environ la moitié des souris sont devenues complètement sans tumeur. Le lactate a également amélioré de manière significative les effets d’un vaccin anticancéreux et amélioré la réponse anticancéreuse des cellules T cultivées qui ont été injectées à des souris porteuses de tumeurs.
Une analyse plus poussée du séquençage de l’ARN unicellulaire a montré que davantage de lymphocytes T infiltraient les tumeurs des souris traitées au lactate. Par rapport aux animaux qui n’ont pas reçu ce traitement, les cellules T des souris qui ont reçu du lactate ont exprimé plus de gènes associés aux cellules T de type souche et un plus petit nombre de gènes associés aux marqueurs d’épuisement, ce qui les rend plus aptes à lutter efficacement contre le cancer.
Le Dr Gao a déclaré que les données suggèrent que le lactate pourrait être utilisé pour compléter les immunothérapies existantes, telles que les inhibiteurs de point de contrôle immunitaire, les vaccins contre le cancer et la thérapie cellulaire CAR-T – un traitement contre le cancer dans lequel les cellules T conçues pour combattre des types de tumeurs spécifiques sont développées dans le laboratoire puis injecté aux patients. Cela suggère également que l’exercice, qui augmente naturellement les niveaux de lactate, peut protéger contre le cancer ou peut également augmenter le système immunitaire pour lutter contre le cancer. Le Dr Gao et ses collègues prévoient d’étudier ces sujets dans de futures études.
Le Dr Gao est titulaire de la chaire Elaine Dewey Sammons Distinguished Chair in Cancer Research, en l’honneur d’Eugene P. Frenkel, MD Le Dr Sumer est titulaire de la chaire TC Lupton Family Professorship in Patient Care en l’honneur du Dr John Dowling McConnell et du Dr David Andrew Pistenmaa. Le Dr Fu est titulaire de la chaire Mary Nell et Ralph B. Rogers en immunologie. Le Dr Sumer est également membre du Peter O’Donnell Jr. Brain Institute.
Parmi les autres chercheurs de l’UTSW qui ont contribué à cette étude figurent Qiang Feng, Zhida Liu, Xuexin Yu, Tongyi Huang, Jiahui Chen, Jian Wang, Jonathan Wilhelm, Suxin Li, Jiwon Song, Wei Li et Zhichen Sun.
Cette recherche a été financée par les National Institutes of Health (R01CA216839 et U01CA218422) et le Mendelson-Young Endowment in Cancer Therapeutics.