Des chercheurs suisses ont développé une intelligence artificielle capable d’identifier les cellules immunitaires les plus « efficaces » pour attaquer et tuer les tumeurs. Cette méthode peut révolutionner l’immunothérapie mobile, permettant de lutter beaucoup plus efficacement contre de nombreuses formes de cancer. Qu’est-ce que le modèle prédictif TRTPred et comment fonctionne-t-il?
Grâce à l’intelligence artificielle (IA), les chercheurs ont développé un modèle prédictif capable d’identifier les cellules immunitaires les plus efficaces pour attaquer et tuer les tumeurs. En termes simples, il s’agit d’un système conçu pour augmenter considérablement l’efficacité de l’immunothérapie mobile, une branche de l’oncologie médicale qui vise à attaquer les tumeurs en infusant les propres cellules immunitaires modifiées des patients. Le nouveau modèle, appelé TRTPred, est capable d’identifier les cellules les plus « efficaces » pour éliminer les masses tumorales, comme le montrent les essais précliniques réalisés sur des modèles murins (souris). Cela pourrait représenter une véritable avancée dans la lutte contre certaines formes de cancer, dont certaines résistantes aux traitements.
Le développement du nouveau modèle prédictif basé sur l’IA pour identifier les meilleures cellules immunitaires pour tuer les tumeurs a été réalisé par une équipe de recherche suisse dirigée par des scientifiques du Département d’oncologie de l’Hôpital universitaire de Lausanne (CHUV), de l’Université de Lausanne (UNIL) et du Centre de recherche sur le cancer Agora. Ils ont collaboré étroitement avec leurs collègues du Département de diagnostic de l’Hôpital universitaire de Genève et du Centre du cancer suisse Léman. Les chercheurs, dirigés par le professeur Alexandre Harari de l’Institut Ludwig de recherche sur le cancer, ont développé le modèle TRTPred après avoir analysé la réactivité tumorale de centaines de récepteurs des cellules T (TCR) obtenus à partir de patients atteints de mélanome métastatique, un cancer de la peau.
Les cellules T (ou lymphocytes T, un type de globules blancs) sont l’armée du système immunitaire qui, entre autres fonctions, attaque et détruit les cellules infectées par des virus ou des bactéries et les cellules tumorales. Les cellules qui attaquent directement les tumeurs sont appelées « cellules T infiltrantes du tumor » (TIL), mais elles ne sont pas toutes également réactives et capables de les détruire. Beaucoup d’entre elles sont inactives. L’objectif des chercheurs était précisément d’identifier les cellules T les plus « efficaces » grâce à l’IA, permettant une immunothérapie mobile beaucoup plus efficace et ciblée que celle réalisée avec des cellules T génériques.
Grâce au modèle TRTPred, les chercheurs sont non seulement capables de détecter quelles sont les populations de cellules T les plus réactives contre la tumeur, après avoir prélevé un exemplaire biologique sur le patient, mais grâce à un autre algorithme, ils parviennent également à identifier celles qui s’y lient le plus fortement, appelées « à haute avidité ». Ces lymphocytes T infiltrants du tumor « super réactifs » sont ensuite sélectionnés en sous-groupes avec un autre filtre, afin de pouvoir attaquer le plus grand nombre d’antigènes différents sur la tumeur. La combinaison du TRTPred avec les deux filtres algorithmiques est appelée MixTRTPred, comme indiqué dans un communiqué de presse des chercheurs qui ont mis au point le modèle prédictif.
Son efficacité a été démontrée lors de tests sur des modèles murins dans lesquels des tumeurs faites de cellules humaines (xénogreffes) avaient été cultivées. Tout d’abord, les chercheurs ont analysé les récepteurs des cellules T infiltrantes du tumor, recherchant avec l’IA les lymphocytes T ayant les récepteurs les plus réactifs, capables de se lier de manière plus forte aux cellules tumorales et ayant la capacité d’attaquer plusieurs antigènes. Ensuite, ils ont modifié les lymphocytes T pour exprimer ces caractéristiques (profil TCR) et les ont réinjectés dans les souris pour vérifier leur efficacité. Les résultats ont montré que ces cellules immunitaires sélectionnées par l’IA étaient capables d’éliminer les cellules tumorales chez les rongeurs.
« Cette méthode promet de surmonter certaines des lacunes de la thérapie actuelle basée sur les TIL, en particulier pour les patients atteints de tumeurs qui ne répondent pas actuellement à ces thérapies. Nos efforts conjoints conduiront à la découverte d’un tout nouveau type de thérapie avec des cellules T », a déclaré le professeur George Coukos, directeur de l’Institut Ludwig de recherche sur le cancer et co-auteur de l’étude. « L’intégration de l’intelligence artificielle dans la thérapie mobile est nouvelle et pourrait représenter un tournant, offrant de nouvelles options cliniques aux patients », a déclaré le professeur Harari. Les chercheurs espèrent pouvoir passer rapidement aux essais cliniques (tests sur l’homme), où la sécurité et l’efficacité de la nouvelle technique devront être démontrées. Les détails de la recherche intitulée « Identification of clinically relevant T cell receptors for personalized T cell therapy using combinatorial algorithms » ont été publiés dans la revue scientifique Nature Biotechnology.