Des chercheurs de l’École de médecine Icahn du Mont Sinaï, en collaboration avec le Consortium d’analyse des tumeurs protéomiques cliniques des National Institutes of Health, le MD Anderson Cancer Center de l’Université du Texas, le Sylvester Comprehensive Cancer Center de l’École de médecine Miller de l’Université de Miami, et d’autres, ont dévoilé une compréhension détaillée des réponses immunitaires dans le cancer, marquant un développement important dans le domaine. Les résultats ont été publiés dans le numéro en ligne du 14 février de Cellule [DOI: 10.1016/j.cell.2024.01.027].
Utilisant les données de plus de 1 000 tumeurs sur 10 cancers différents, l’étude est la première à intégrer l’ADN, l’ARN et la protéomique (l’étude des protéines), révélant l’interaction complexe des cellules immunitaires dans les tumeurs. Les données proviennent du Clinical Proteomic Tumor Analysis Consortium (CPTAC), un programme du National Cancer Institute.
Notre objectif était d’améliorer notre compréhension des mécanismes sous-jacents à l’altération fonctionnelle de la réponse immunitaire dans les tumeurs. En examinant de près les gènes et les protéines des tissus tumoraux, nous avons découvert divers modèles d’activation et de suppression immunitaire. Notre objectif en élucidant ces divers sous-types immunitaires est d’aider les cliniciens à identifier les groupes de patients plus sensibles à l’immunothérapie. Révéler les voies spécifiques et les commutateurs cellulaires pour chaque sous-type peut également susciter des façons nouvelles et créatives de développer des traitements. »
Pei Wang, PhD, professeur de génétique et de sciences génomiques à Icahn Mount Sinai, et auteur principal correspondant de l’article
« Chaque type de réponse immunitaire était lié à des changements dans les fonctions des gènes, tels que la manière dont les gènes sont modifiés, les messages qu’ils envoient et les protéines qu’ils produisent. En fournissant une empreinte moléculaire complète de la réponse immunitaire dans le cancer, cette étude devrait faciliter le développement de futures stratégies d’immunothérapie », déclare Francesca Petralia, PhD, professeur adjoint de génétique et de sciences génomiques à Icahn Mount Sinai, et auteur co-correspondant de l’article.
Une découverte clé était que parmi sept sous-types identifiés grâce à des modèles statistiques avancés, cinq comprenaient des tumeurs provenant de dix types de cancer différents, ce qui suggère des réponses immunitaires partagées entre ces tumeurs.
« Lorsque nous observons des réponses immunitaires communes et des modèles similaires dans la façon dont les cellules se comportent dans divers cancers au sein du même groupe immunitaire, cela laisse entendre que certains traitements qui renforcent le système immunitaire pourraient bien fonctionner pour de nombreux types de cancer », explique le Dr Wang.
Un nouvel aspect de la recherche découle des données phosphoprotéomiques profondes générées pour plus de 1 000 tumeurs. Ces données permettent aux chercheurs de voir comment les protéines sont modifiées. « Grâce au profilage phosphoprotéomique de plus de 1 000 tumeurs pan-cancer, nous avons pu découvrir par ordinateur un ensemble de nouvelles cibles médicamenteuses clés », déclare Avi Ma’ayan, PhD, professeur de sciences pharmacologiques, directeur du Mount Sinai Center for Bioinformatics à Icahn Mount Sinai et auteur principal de l’article. « En ciblant des kinases sélectionnées avec de petites molécules ou d’autres moyens, nous pourrons peut-être convertir les tumeurs ne répondant pas aux immunothérapies en tumeurs présentant une meilleure réponse à l’immunothérapie. »
Dans le cadre de la recherche, un outil d’apprentissage automatique appliqué aux images numériques de pathologie a également démontré des corrélations entre différents types de réponses immunitaires et la présence de certaines cellules immunitaires, améliorant ainsi la compréhension de l’environnement dans et autour des tumeurs.
Ensuite, les enquêteurs prévoient de valider davantage leurs résultats et de tirer parti des connaissances acquises dans les études cliniques en cours axées sur les immunothérapies. Cet effort vise à rationaliser le développement de panels de biomarqueurs pour les réponses au traitement et à identifier des stratégies de traitement améliorées. Des efforts de collaboration au sein du CPTAC sont en cours, notamment une étude protéogénomique sur les mécanismes moléculaires qui sous-tendent les réponses aux traitements par points de contrôle immunitaires chez les patients atteints de mélanome.
