Certains types de processus biochimiques peuvent nuire à la capacité du système immunitaire à reconnaître et à tuer les cellules cancéreuses. W. Andy Tao de l'Université Purdue et ses associés ont développé une nouvelle façon d'étudier ces processus. Ils ont démontré la validité de leur méthode dans des expériences impliquant la leucémie et les lignées cellulaires de cancer du foie rares.
Tao et 10 co-auteurs ont publié les détails de leur nouvelle méthode le 1er août dans le Journal de l'American Chemical Society. Leur travail fournit un système pour suivre et identifier les différents types de protéines et une classe de bioparticules non annoncée mais largement sécrétée appelée vésicules extracellulaires (véhicules électriques) qui peuvent compromettre l'immunothérapie.
Les EV fournissent une grande variété de cargaisons d'une cellule à une autre, notamment l'acide ribonucléique (ARN), une biomolécule qui joue un rôle clé dans les processus cellulaires et viraux comme la formation de protéines. La nouvelle méthode repose à la fois sur les protéines de liaison à l'ARN et les véhicules électriques, que les chercheurs biomédicaux ont lié à de nombreux types de cancer dans des conditions anormales.
« Les protéines de liaison à l'ARN sont importantes car les protéines effectuent généralement un travail majeur pour la fonction des cellules », a déclaré Tao, professeur de biochimie et membre du Purdue Institute for Cancer Research. Ces dernières années, de nouveaux rôles pour l'ARN ont été découverts, une tendance qui stimule de nombreux efforts pour développer des outils basés sur l'ARN, profil les protéines de liaison à l'ARN et déterminer leurs fonctions.
La nouvelle méthode aide à identifier le type de protéines interagissant sur l'ARN portées par les EV affecte les cellules immunitaires. Le TAO a un intérêt pour les véhicules électriques dérivés des tumeurs, qui fournissent des ARN qui peuvent influencer les réponses immunitaires tout en interagissant avec les protéines de liaison à l'ARN dans les cellules receveuses.
« Cependant, le profilage systématique de ces interactions reste limité en grande partie en raison de la nature à faible débit des méthodes actuelles », ont rapporté Tao et ses co-auteurs. Les stratégies désormais disponibles pour le profilage des protéines de liaison à l'ARN à grande échelle n'ont pas été conçues pour détecter sélectivement les protéines dérivées d'EV qui interagissent avec l'ARN dans les cellules receveuses.
La nouvelle méthode aborde ce problème. La méthode étiquette l'ARN avec une molécule organique synthétique qui répond à la lumière ultraviolette. Exposition aux liaisons transversales UV Light (se connecte chimiquement) toutes les protéines à proximité.
Grâce aux véhicules électriques, ces ARN marqués seront livrés dans les cellules immunitaires. Ensuite, nous utilisons des UV pour rétiser les protéines dans la cellule receveuse. »
W. Andy Tao, professeur de biochimie, Université Purdue
L'étiquetage isotopiquement des protéines provenant des cellules receveuses aide les scientifiques à les distinguer de ceux contenus dans les cellules d'origine.
La science des données nécessite des expériences à haut débit, a noté Tao. Mais avec un débit élevé vient la nécessité d'assurer un faible taux de faux découverte. « Sinon, les ordures, les ordures », a-t-il dit. « Pour cette expérience de profilage à haut débit, nous aimerions nous assurer que nous avons un faible taux de fausses découverte. C'est la partie que nous essayons de contrôler en impliquant ces deux étapes d'étiquetage. »
L'équipe de Tao a validé l'efficacité de la méthode dans les expériences qui suivent les interactions entre les protéines de liaison à l'ARN EV et les cellules T Jurkat, une lignée cellulaire que les chercheurs utilisent largement pour étudier la leucémie. Des tests supplémentaires ont également vérifié la capacité de la méthode à identifier un grand nombre de protéines de liaison à l'ARN EV dans des lignées de cellules immunitaires infectées par le cholangiocarcinome intrahépatique humain. Ces cellules, dérivées d'un rare type de cancer du foie, portent une mutation d'intérêt biomédical car elles résistent à l'immunothérapie, a-t-il déclaré.
L'immunothérapie repose sur le système immunitaire pour reconnaître et tuer les cellules cancéreuses. Les protéines de point de contrôle jouent un rôle clé dans ce processus, mais leur capacité à reconnaître les cellules cancéreuses peut être compromise. Les EV portent des protéines de point de contrôle dans les cellules immunitaires, tout comme elles le font avec les protéines de liaison à l'ARN. La recherche dans le laboratoire de Tao et ailleurs continue d'explorer le rôle que les véhicules électriques peuvent jouer pour compromettre de manière similaire les cellules immunitaires.
« Le rôle de l'EV est certainement de plus en plus reconnu », a déclaré Tao.
Cette recherche fait partie de l'initiative de santé présidentielle One de Purdue qui implique des recherches à l'intersection de la santé et du bien-être des humains, des animaux et des plantes.
Ce projet a été en partie soutenu par la National Science Foundation et les National Institutes of Health.
