Des chercheurs du monde entier travaillent depuis des années sur le développement de vaccins contre différents types de cancer, mais sans grand succès. Maintenant, les chercheurs de la Tufts School of Engineering pensent en avoir trouvé un qui fonctionne. Ils ont mis au point une méthode pour cibler le cancer chez la souris avec un vaccin si puissant et si précis qu’il élimine les tumeurs et prévient même leur récidive.
Le vaccin contre le cancer fonctionne de la même manière que les vaccins COVID de Pfizer et Moderna qui délivrent de l’ARNm dans de minuscules bulles de lipides (molécule de graisse) qui fusionnent finalement avec les cellules du corps, permettant aux cellules de « lire » l’ARNm et de produire des antigènes viraux, de petits fragments du virus qui active le système immunitaire.
Le vaccin contre le cancer délivre également de l’ARNm dans de minuscules bulles, mais l’ARNm code pour les antigènes trouvés dans les cellules cancéreuses, et les bulles, appelées nanoparticules lipidiques, peuvent se concentrer sur le système lymphatique ; où les cellules immunitaires sont « formées » ; de sorte que le la réponse est nettement plus puissante.
Ce que nous faisons actuellement, c’est développer la prochaine génération de vaccins à ARNm en utilisant la technologie de délivrance de nanoparticules lipidiques, avec la capacité de cibler des organes et des tissus spécifiques. Cibler le système lymphatique nous a aidés à surmonter bon nombre des défis auxquels d’autres ont été confrontés dans le développement d’un vaccin contre le cancer. »
Qiaobing Xu, professeur, génie biomédical, Université Tufts
La recherche a été rapportée dans la revue Actes de l’Académie nationale des sciences.
Plus de 20 vaccins anticancéreux à ARNm ont été inscrits à ce jour dans des essais cliniques, mais généralement une grande partie de l’ARNm se retrouve dans le foie. Alors que les antigènes produits dans le foie peuvent toujours induire une réponse immunitaire, il reste un risque d’inflammation et de dommages au foie. La réponse pourrait être plus efficace et plus durable si une plus grande partie du vaccin était dirigée vers le système lymphatique, où les lymphocytes B, les lymphocytes T et d’autres cellules du système immunitaire se concentrent et apprennent à combattre les intrus indésirables.
Xu et son équipe avaient précédemment conçu des nanoparticules lipidiques (LNP) qui ciblaient des packages d’édition de gènes vers le cerveau et le foie, ainsi qu’une thérapie génique vers les poumons pour inverser une condition génétique dans un modèle de souris. Le ciblage est réalisé en modifiant la structure chimique des lipides qui composent les bulles ainsi que d’autres additifs jusqu’à ce que les chercheurs trouvent une combinaison qui préfère aller à l’organe d’intérêt. Dans ce cas, ils ont trouvé un LNP qui s’est concentré dans les ganglions lymphatiques après avoir été injecté par voie sous-cutanée à des souris. Les chercheurs pensent que les LNP collectent des molécules du flux sanguin à leur surface et que ces molécules sélectionnées se lient à des récepteurs spécifiques dans l’organe cible.
Il a été constaté que les LNP actuels utilisés dans le vaccin Pfizer COVID-19 favorisaient l’administration au foie par rapport au système lymphatique dans un rapport de quatre pour un. L’équipe de Tufts a inversé cette sélectivité avec son nouveau LNP pour préférer l’administration lymphatique au foie dans un rapport de trois pour un.
Le système lymphatique, qui comprend les ganglions lymphatiques familiers qui gonflent souvent lors d’une infection, est une cible importante pour les vaccins, car c’est là que l’immunité contre un antigène étranger, ou dans ce cas, un antigène cancéreux, est acquise. Si l’on considère le corps comme un champ de bataille – contre les virus, les bactéries, les parasites et les tumeurs – et les cellules B et les cellules T comme des soldats, les ganglions lymphatiques sont le camp d’entraînement où les cellules B et les cellules T sont entraînées à être plus efficace contre l’ennemi.
Un élément clé de cette formation est la participation des cellules dendritiques et des macrophages – les « sergents instructeurs » du système immunitaire qui introduisent les antigènes dans les cellules T et B et aident à les activer.
Avec plus de vaccin allant aux ganglions lymphatiques, les chercheurs de Tufts ont découvert que le vaccin contre le cancer était absorbé par environ un tiers des cellules dendritiques et des macrophages. C’est nettement plus que ce qu’on obtient avec les vaccins conventionnels, et plus de «sergents instructeurs» signifie plus de «soldats» de cellules B et T entraînés et une réponse plus puissante contre les tumeurs portant le même antigène que celui trouvé dans le vaccin.
C’est exactement ce que les chercheurs ont découvert. Les souris atteintes d’un mélanome métastatique qui ont été traitées avec le vaccin ciblant la lymphe ont montré une inhibition significative des tumeurs et un taux de réponse complète de 40 % ; aucune tumeur ; sans récidive à long terme lorsqu’il était associé à un autre traitement existant qui aide empêcher les cellules cancéreuses de supprimer une réponse immunitaire.
Toutes les souris en rémission complète ont empêché la formation de nouvelles tumeurs lorsqu’elles ont été injectées ultérieurement avec des cellules tumorales métastatiques, ce qui montre que le vaccin contre le cancer a conduit à une excellente mémoire immunitaire.
« Les vaccins contre le cancer ont toujours été un défi parce que les antigènes tumoraux n’ont pas toujours l’air aussi » étrangers « comme les antigènes sur les virus et les bactéries, et les tumeurs peuvent activement inhiber la réponse immunitaire », a déclaré Jinjin Chen, chercheur postdoctoral à l’Université Tufts qui fait partie de l’équipe de recherche de Qiaobing Xu. « Ce vaccin contre le cancer évoque une réponse beaucoup plus forte et est capable de transporter de l’ARNm pour les grands et les petits antigènes. Nous espérons qu’il pourrait devenir une plate-forme universelle non seulement pour les vaccins contre le cancer, mais aussi pour des vaccins plus efficaces contre les virus et autres agents pathogènes. «
