Un nouvel article rédigé par une équipe de chercheurs des départements de biologie et de physique de Concordia propose une nouvelle méthode de lutte contre les tumeurs cancéreuses qui utilise des microbulles guidées par ultrasons – une technologie déjà largement utilisée en imagerie médicale et en administration de médicaments.
Écrire dans le journal Frontières en immunologieles chercheurs décrivent un processus qui utilise les ultrasons pour modifier le comportement des cellules T anticancéreuses en augmentant leur perméabilité cellulaire. Ils ont examiné comment cela peut influencer la libération de plus de 90 types de cytokines, un type de molécule de signalisation cruciale pour la réponse immunitaire.
Les chercheurs ont ciblé des cellules immunitaires humaines fraîchement isolées avec des faisceaux d’ultrasons étroitement focalisés et des microbulles d’agent de contraste cliniquement approuvées. Lorsqu'elles sont frappées par les ultrasons, les bulles vibrent à une fréquence extrêmement élevée, agissant comme un push-pull sur les parois des membranes des lymphocytes T. Cela peut imiter la réponse naturelle des lymphocytes T à la présence d'un antigène. Le lymphocyte T commence alors à sécréter des molécules de signalisation vitales qui seraient autrement limitées par le microenvironnement hostile de la tumeur. Le processus n’endommage pas la cellule elle-même.
Nous combinons l'utilisation des ultrasons et des microbulles pour aider à moduler l'immunologie cérébrale avec le domaine émergent de l'immunothérapie du cancer, qui consiste à exploiter nos propres cellules immunitaires pour combattre le cancer.
Brandon Helfield, professeur agrégé de biologie et de physique et auteur superviseur de l'article
Réactiver les cellules
Cette approche affronte directement l'un des défis majeurs de la réponse naturelle de l'organisme au cancer : la capacité de la tumeur à empêcher les cellules T de produire des cytokines et d'autres protéines d'intérêt une fois qu'elles pénètrent dans la tumeur elle-même.
« Les microbulles peuvent réactiver les cellules qui ont été désactivées à l'intérieur de la tumeur », explique l'auteur principal de l'article, la doctorante Ana Baez. « Ce processus les aidera à libérer les protéines nécessaires à la croissance de cellules immunitaires et sanguines supplémentaires, ce qui crée une boucle de rétroaction positive. »
Les modifications de la sécrétion de cytokines se sont avérées dépendantes du temps. La quantité de cytokines a augmenté entre 0,1 et 3,6 fois par rapport aux cellules non traitées sur 48 heures. De plus, les chercheurs ont remarqué que lorsque les ultrasons rendaient les membranes cellulaires plus perméables, la quantité de cytokines libérées diminuait généralement.
Bien qu'elle n'ait été démontrée qu'à titre préliminaire au moyen d'expériences sur table, les auteurs espèrent que cette étude approfondira leur compréhension des différentes voies utilisées par les produits chimiques du système immunitaire pour lutter contre le cancer. Dans le même temps, ils croient que cette voie de recherche améliorera et complétera les traitements contre le cancer et les thérapies cellulaires existants.
« Nous utilisons déjà les microbulles en clinique comme outils guidés par l'image », explique Helfield, titulaire de la Chaire de recherche du Canada de niveau II en biophysique moléculaire en santé humaine. « À l'avenir, nous pourrions manipuler le faisceau pour passer de l'imagerie à une séquence thérapeutique. Cela localiserait l'effet sur les cellules T de sorte que vous n'activiez que celles où se trouve le faisceau. »
« Nous pourrons peut-être également inclure dans le traitement des médicaments anticancéreux ciblant la tumeur », ajoute Baez. « La technique est totalement non invasive, nous pouvons donc toujours la répéter. »
