Les virus peuvent rendre les animaux et les humains malades – ou en bonne santé : des chercheurs de l’Institut Fraunhofer d’ingénierie interfaciale et de biotechnologie IGB ont réussi à modifier génétiquement le virus de l’herpès simplex de type 1, qui déclenche des boutons de fièvre douloureux, de manière à ce qu’il puisse être utilisé dans la lutte contre le cancer à l’avenir.
Les virus sont de structure simple : ils consistent en une petite quantité de matériel génétique enveloppé de protéines et de lipides. Mesurant seulement 20 à 200 nanomètres, ils ne peuvent être détectés qu’au microscope électronique. Pourtant, leur capacité à détourner des cellules vivantes et à les exploiter pour les multiplier est ce qui rend les virus uniques. Ils détruisent souvent leurs cellules hôtes au cours du processus, et c’est à ce moment-là que les animaux et les humains tombent malades – ou maintenant, en bonne santé : le professeur Susanne Bailer et son équipe du Fraunhofer IGB à Stuttgart ont réussi à modifier génétiquement le virus de l’herpès simplex de type 1 dans une telle situation. manière à ce qu’il puisse être utilisé comme une arme efficace contre les cellules tumorales.
Sommaire
Arrêter les gènes pathogènes dans leur élan
Le virus de l’herpès est connu pour les cloques douloureuses et disgracieuses qu’il provoque sur les lèvres. Cependant, les virus de l’herpès peuvent également induire une encéphalite, en particulier chez les personnes dont le système immunitaire est affaibli. Le professeur Bailer, qui dirige l’unité d’innovation des technologies basées sur les virus au Fraunhofer IGB, a réussi un véritable exploit : elle a réussi à désactiver les gènes du virus qui causent la maladie, le rendant ainsi apte au traitement. Le matériel génétique du virus de l’herpès est constitué d’ADN et non d’ARN comme dans le cas du coronavirus SARS-CoV-2, par exemple.
« Le génome de l’ADN est beaucoup plus grand que le génome de l’ARN, ce qui signifie que de nombreux gènes supplémentaires peuvent y être logés. Ainsi, lorsque nous cherchons à reprogrammer le virus, nous avons beaucoup de gènes à notre disposition », explique le professeur Bailer, qui fait des recherches sur les virus de l’herpès depuis 20 ans.
Un autre avantage ici est que les technologies de base qui peuvent être utilisées pour modifier génétiquement les virus de l’herpès existent déjà. Portés par le développement du vaccin COVID-19, des progrès significatifs ont été réalisés dans ce domaine de recherche au cours des dernières années. Le vaccin AstraZeneca est basé sur des adénovirus, qui provoquent des rhumes chez les chimpanzés mais sont inoffensifs pour l’homme. Les virus modifiés transmettent les informations nécessaires pour développer des antigènes vaccinaux dans les cellules humaines, auquel cas des anticorps spécifiques au SRAS-CoV-2 sont formés. Dans l’ensemble, le professeur Bailer estime que le succès d’AstraZeneca a renforcé la recherche sur les virus génétiquement modifiés et a largement dissipé les inquiétudes précédentes.
Virothérapie oncolytique pour stimuler les défenses immunitaires de l’organisme
Le professeur Bailer et son équipe ont réussi à améliorer les méthodes de génie génétique utilisées pour manipuler les virus de l’herpès, leur permettant ainsi d’intégrer un contrôle cible.
Cela garantit que nos virus pénètrent dans les cellules cancéreuses lorsque nous les injectons directement dans la tumeur, plutôt que dans des cellules saines. Ils se multiplient ensuite et provoquent l’éclatement des cellules. »
Pr Susanne Bailer, Fraunhofer IGB
Ce processus libère des marqueurs tumoraux qui permettent au système immunitaire de l’organisme de combattre le cancer. « De plus, nous activons la réponse immunitaire avec des protéines spécifiques que nos virus libèrent lorsqu’ils se reproduisent. Le système immunitaire reconnaît alors les cellules tumorales et les élimine. » Le professeur Bailer espère également utiliser ce procédé pour lutter contre les métastases non détectées en dehors du site tumoral. « Le système immunitaire est l’arme la plus puissante dont nous disposons pour lutter contre le cancer. En utilisant notre virus et les marqueurs tumoraux libérés, nous visons à stimuler le système immunitaire de manière ciblée afin que le corps puisse essentiellement se soigner lui-même. »
Premières réussites dans la lutte contre le cancer du poumon
Les premiers tests précliniques utilisant ce que l’on appelle le virus oncolytique ont été réalisés par l’équipe Fraunhofer IGB dans le cadre du projet TheraVision, en coopération avec les instituts Fraunhofer de thérapie cellulaire et d’immunologie IZI, de toxicologie et de médecine expérimentale ITEM, et de Recherche sur les silicates ISC. Les chercheurs ont conçu le virus spécifiquement pour une utilisation dans le traitement du cancer du poumon non à petites cellules. Le taux de mortalité pour ce type de cancer est élevé. Seuls 22 % de toutes les patientes et 17 % de tous les hommes survivent les cinq premières années suivant un diagnostic de cancer du poumon, et le pronostic est encore pire pour le carcinome non à petites cellules en raison de ses métastases précoces.
L’immunothérapie virale pourrait également s’avérer efficace contre les métastases
Les résultats des études sont prometteurs. Les cellules tumorales ont été éliminées avec succès et l’immunothérapie virale pourrait également être efficace contre les métastases. « Nous devons explorer cela plus avant », déclare le professeur Bailer. Il est encore trop tôt pour des essais cliniques. Cependant, les perspectives à cet égard sont bonnes, car le virus de l’herpès simplex présente un autre avantage décisif par rapport aux autres virus – nous pouvons appuyer sur un « bouton d’arrêt d’urgence ». Si des effets secondaires imprévus surviennent pendant le traitement de patients cancéreux affaiblis, il existe un moyen fiable d’arrêter le processus de multiplication virale en utilisant un médicament antiviral extrêmement efficace qui a fait ses preuves depuis près de 50 ans. Cependant, d’autres études devront être menées avant qu’il puisse être utilisé en milieu clinique : « Nous devons mieux comprendre les mécanismes d’action pour libérer tout le potentiel de l’immunothérapie virale. Dans tous les cas, nous avons maintenant développé une technologie de plateforme virale. qui pourra être utilisé pour d’autres types de tumeurs à l’avenir. »