Une thérapie prometteuse qui traite les cancers du sang en exploitant la capacité du système immunitaire à cibler et détruire les cellules cancéreuses pourrait désormais traiter les tumeurs solides plus efficacement. Grâce à une étude récente publiée dans Thérapie moléculaire – Méthodes et développement clinique Selon Dan Cappabianca et Krishanu Saha du Wisconsin Institute for Discovery, la thérapie par cellules T à récepteur d'antigène chimérique (CAR) peut être améliorée en modifiant les conditions dans lesquelles les cellules T sont cultivées. Et tout cela a été découvert par hasard.
Les lymphocytes T sont des globules blancs essentiels à la réponse du système immunitaire aux infections et au cancer. Ils peuvent être modifiés grâce à la technologie d'édition du génome CRISPR/Cas9 pour exprimer un récepteur spécifique qui redirige leur « instinct tueur » naturel vers les cellules cancéreuses, en particulier celles des tumeurs. Les lymphocytes T peuvent « se souvenir » d'un agent pathogène après la première exposition, ce qui permet une réponse plus rapide et plus forte en cas de nouvelle rencontre, de la même manière que les vaccins entraînent le système immunitaire à reconnaître et à combattre des agents pathogènes spécifiques.
Mais pour que les cellules puissent être utilisées comme traitement efficace contre le cancer, elles doivent être fabriquées dans des conditions spécifiques en laboratoire.
Nous avons comparé deux formulations distinctes de milieux de culture de cellules T avec des niveaux de nutriments différents. Il est intéressant de noter que notre découverte est entièrement le fruit du hasard. J'ai placé par inadvertance les cellules dans le mauvais milieu, ce qui est devenu de manière inattendue le point central de toute ma thèse !
Dan Cappabianca, Institut de la découverte du Wisconsin
Dans l’organisme, les lymphocytes T se développent à partir de cellules souches de la moelle osseuse. En laboratoire, les chercheurs activent les lymphocytes T dans un milieu pauvre en nutriments et contenant de faibles concentrations de glucose et de glutamine, dont les cellules ont besoin pour leur énergie. Ils les déplacent ensuite vers un milieu riche en nutriments. La première étape stresse les cellules et déclenche des processus spécifiques qui peuvent améliorer leur capacité à cibler les tumeurs, favoriser la formation de lymphocytes T à mémoire et sélectionner les cellules les plus résistantes qui peuvent survivre avec des niveaux d’énergie aussi faibles. La deuxième étape favorise une croissance rapide et la multiplication des lymphocytes T.
Le résultat de cette « préparation métabolique » a été que les cellules traitées ont conservé leurs qualités de cellules souches, améliorant ainsi leur capacité à tuer les cellules cancéreuses, à se transformer en cellules mémoires durables et à survivre plus longtemps dans le corps.
« Nous avons découvert qu'en limitant brièvement l'exposition au sucre, comme dans le cadre d'un régime cétogène de trois jours, nos lymphocytes T présentaient une maturité réduite à la fin du processus de fabrication. Moins ils sont matures lorsqu'ils sont réinjectés dans un patient, plus longtemps ils vivent en combattant le cancer », explique Cappabianca.
Le processus en deux étapes semble également favoriser la mémoire cellulaire. Dans la thérapie par cellules CAR-T, l’amélioration de ces propriétés de mémoire aide les cellules T à mieux reconnaître et combattre le cancer au fil du temps.
Dans des études récentes utilisant des cellules T cultivées selon la nouvelle approche du laboratoire, 63 % des patients ont connu une réduction partielle ou complète des tumeurs pendant un certain temps. Il s'agit d'une amélioration par rapport aux essais cliniques utilisant des cellules CAR T qui n'ont pas été cultivées selon le processus en deux étapes du laboratoire, où seulement 15 % des patients ont connu une réduction partielle ou complète des tumeurs après le traitement.
Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour comprendre les facteurs clés qui aident ces cellules CAR T à vivre plus longtemps et à devenir efficaces contre les tumeurs solides. À l’avenir, les chercheurs espèrent que ce processus de « préparation métabolique » de ces types spécifiques de cellules CAR T pourra être adapté à une fabrication à grande échelle dans le but ultime de traiter les patients dans les prochaines années.
« Un célèbre aphorisme du chimiste français Louis Pasteur dit que le hasard ne favorise que les esprits préparés », explique Saha. « Notre changement de média non planifié – en réalité par hasard – nous a conduits sur une nouvelle voie de découverte. »
