Dans les tumeurs du corps humain, il existe des cellules immunitaires (macrophages) capables de combattre le cancer, mais elles n’ont pas pu remplir correctement leur rôle en raison de la suppression par la tumeur. Les chercheurs du KAIST ont surmonté cette limitation en développant une nouvelle approche thérapeutique qui convertit directement les cellules immunitaires présentes dans les tumeurs en thérapies cellulaires anticancéreuses.
KAIST (président Kwang Hyung Lee) a annoncé le 30 qu'une équipe de recherche dirigée par le professeur Ji-Ho Park du Département de biotechnologie et d'ingénierie cérébrale a développé une thérapie dans laquelle, lorsqu'un médicament est injecté directement dans une tumeur, les macrophages déjà présents dans le corps l'absorbent, produisent eux-mêmes des protéines CAR (un dispositif de reconnaissance du cancer) et sont convertis en cellules immunitaires anticancéreuses appelées « CAR-macrophages ».
Les tumeurs solides, telles que les cancers de l'estomac, du poumon et du foie, se développent sous forme de masses denses, ce qui rend difficile l'infiltration des cellules immunitaires dans les tumeurs ou le maintien de leur fonction. En conséquence, l’efficacité des thérapies cellulaires immunitaires existantes a été limitée.
Les CAR-macrophages, qui ont récemment attiré l'attention en tant qu'immunothérapie de nouvelle génération, ont l'avantage d'engloutir directement les cellules cancéreuses tout en activant simultanément les cellules immunitaires environnantes pour amplifier les réponses anticancéreuses.
Cependant, les thérapies conventionnelles à base de CAR-macrophages nécessitent que les cellules immunitaires soient extraites du sang d'un patient, suivies d'une culture cellulaire et d'une modification génétique. Ce processus prend du temps, est coûteux et présente une faisabilité limitée pour les applications réelles auprès des patients.
Pour relever ce défi, l'équipe de recherche s'est concentrée sur les « macrophages associés aux tumeurs » déjà accumulés autour des tumeurs.
Ils ont développé une stratégie pour reprogrammer directement les cellules immunitaires du corps en chargeant des nanoparticules lipidiques – conçues pour être facilement absorbées par les macrophages – avec à la fois un ARNm codant pour les informations de reconnaissance du cancer et un immunostimulant qui active les réponses immunitaires.
En d’autres termes, dans cette étude, les CAR-macrophages ont été créés en « convertissant directement les propres macrophages du corps en thérapies cellulaires anticancéreuses à l’intérieur du corps ».
Lorsque cet agent thérapeutique a été injecté dans les tumeurs, les macrophages l’ont rapidement absorbé et ont commencé à produire des protéines qui reconnaissent les cellules cancéreuses, tandis que la signalisation immunitaire était simultanément activée. En conséquence, les « CAR-macrophages améliorés » générés ont montré une capacité de destruction des cellules cancéreuses nettement améliorée et ont activé les cellules immunitaires environnantes, produisant un puissant effet anticancéreux.
Dans les modèles animaux de mélanome (la forme la plus dangereuse de cancer de la peau), la croissance tumorale a été considérablement supprimée et il a été démontré que l'effet thérapeutique pouvait s'étendre au-delà du site local de la tumeur pour induire des réponses immunitaires systémiques.
Cette étude présente un nouveau concept de thérapie cellulaire immunitaire qui génère des cellules immunitaires anticancéreuses directement à l'intérieur du corps du patient », ajoutant que « elle est particulièrement significative dans la mesure où elle surmonte simultanément les principales limites des thérapies CAR-macrophages existantes – efficacité de délivrance et environnement tumoral immunosuppresseur ».
Professeur Ji-Ho Park
Cette recherche a été dirigée par Jun-Hee Han, Ph.D., du Département de biotechnologie et d'ingénierie cérébrale du KAIST, en tant que premier auteur, et les résultats ont été publiés le 18 novembre dans ACS Nanoune revue internationale dans le domaine de la nanotechnologie.
Cette recherche a été soutenue par le programme de recherche à mi-carrière de la Fondation nationale de recherche de Corée.
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