Des chercheurs américains ont développé une méthode expérimentale innovante qui pousse les tumeurs à s’autodétruire et à éliminer les cellules cancéreuses résistantes aux médicaments. La nouvelle technique, appelée circuit génétique modulaire à double interrupteur, s’est avérée efficace sur des cellules tumorales humaines cultivées en laboratoire et sur des modèles murins. Espoirs pour une thérapie révolutionnaire contre le cancer agressif et récidivant. Le brevet de la procédure a déjà été déposé.
Les chercheurs ont développé une méthode expérimentale révolutionnaire non seulement capable de tuer les tumeurs, mais aussi d’éliminer les cellules cancéreuses survivantes résistantes aux médicaments, souvent responsables de récidives répétées qui peuvent épuiser les options thérapeutiques (croissance après croissance). En effet, lorsque un médicament ciblé et efficace élimine le cancer, il reste souvent des résidus de cellules résistantes capables de donner lieu à une nouvelle masse tumorale et à des métastases. L’évolution des tumeurs guidée par la résistance est l’une des raisons pour lesquelles certaines formes de cancer sont si agressives et récidivantes, avec peu de chances de traitement. Cependant, grâce à la nouvelle technique, les chercheurs ont réussi à exploiter l’évolution des cellules tumorales à leur avantage, les poussant non seulement à s’autodétruire, mais aussi à annihiler celles qui leur résistent. Il est important de souligner que la nouvelle méthode, pour le moment, s’est révélée efficace uniquement sur des cellules tumorales humaines en culture et sur des modèles murins (souris), mais elle est tellement prometteuse que les scientifiques ont déjà déposé une demande de brevet.
Pour mettre au point la nouvelle procédure antitumorale, techniquement appelée “circuit génétique modulaire à double interrupteur”, une équipe de recherche américaine dirigée par des scientifiques du Département de génie biomédical et de l’Huck Institute pour les sciences de la vie de l’Université d’État de Pennsylvanie a collaboré étroitement avec des collègues du Département de biologie de l’Université de Californie à San Diego. Les chercheurs, sous la direction du professeur Justin Pritchard, professeur de génie biomédical à l’université de University Park, ont souligné que la nouvelle approche est née de la frustration, car le cancer peut développer une résistance à la thérapie pharmacologique et, traitement après traitement, il est possible d’épuiser les options pour sauver la vie du patient.
Les scientifiques expliquent que les nouveaux médicaments ciblés contre les tumeurs échouent souvent non pas parce qu’ils ne sont pas valides, mais en raison des caractéristiques du cancer, de la manière dont il répond et évolue à l’exposition aux principes actifs des médicaments. L’idée de base était d’exploiter ce mécanisme évolutif – souvent mortel – pour le retourner contre lui. Pour cela, ils ont fait appel à ce que les généticiens appellent “gene drive de sélection”. En termes simples, il s’agit de procédures moléculaires capables d’amplifier un détail génétique spécifique. Ils sont par exemple utilisés dans la lutte contre le paludisme, en poussant à ne faire naître que des mâles dans les populations de moustiques (à travers des modifications génétiques).
Dans le contexte de la lutte contre le cancer, le gene drive de sélection est utilisé pour influencer l’évolution des cellules tumorales et les amener à s’autodétruire. “J’aime l’idée que nous puissions utiliser l’inéluctabilité de l’évolution d’une tumeur contre elle”, a expliqué le professeur Pritchard dans un communiqué de presse. L’objectif de la technique est d’éliminer à la source le déclenchement des mécanismes de résistance qui peuvent rendre les médicaments antitumoraux inefficaces. Pour ce faire, un circuit génétique modulaire ou gene drive de sélection à double interrupteur a été créé pour être introduit dans les cellules tumorales. L’expérience a utilisé des lignées mobiles dérivées de cancers du poumon non à petites cellules avec la mutation du gène EGFR (une cible des médicaments oncologiques). En termes très simples, grâce à ce circuit génétique à double gène, les scientifiques peuvent activer ou désactiver à volonté la résistance aux médicaments. Lorsque le premier interrupteur est maintenu allumé, le médicament tue les cellules cancéreuses sensibles au médicament mais laisse en vie les cellules génétiquement modifiées pour résister au médicament, ainsi qu’un petit groupe de cellules natives résistantes. Cette sélection guidée fait en sorte que la population de cellules génétiquement modifiées se développe et se propage, supplantant la petite population de cellules natives résistantes. Cela les empêche d’évoluer davantage et de développer une nouvelle résistance.
À ce stade, les chercheurs éteignent le premier interrupteur génétique qui rendait la population de cellules génétiquement modifiées résistantes au médicament, les transformant en cellules sensibles. En activant le deuxième interrupteur, un “gène suicida” est envoyé dans ces cellules les menant à l’autodestruction. Mais ce n’est pas tout. En effet, elles sont poussées à produire une toxine capable de tuer toutes les cellules tumorales voisines, modifiées ou non. Le résultat est la destruction de la tumeur. “Non seulement cela tue les cellules modifiées, mais cela tue également les cellules environnantes, c’est-à-dire la population native résistante. C’est essentiel. C’est la population dont vous voulez vous débarrasser pour empêcher la reprise de la tumeur”, a déclaré le professeur Pritchard. L’efficacité du circuit génétique modulaire a été démontrée à la fois sur les lignées mobiles cultivées en laboratoire et sur des rongeurs atteints de maladies oncologiques.
L’aspect le plus surprenant réside dans le fait que les chercheurs ont testé la méthode en tentant d’entraver divers mécanismes de résistance mis en place par les cellules tumorales, parvenant à les “mettre tous à mal”. En pratique, cette méthode permet de supprimer l’hétérogénéité des cellules tumorales, réduisant leur diversité génétique et permettant aux médicaments d’accomplir parfaitement leur travail de nettoyage sans laisser de dangereuses cellules survivantes. “Ce qui est beau, c’est que nous pouvons cibler les cellules tumorales sans savoir ce qu’elles sont, sans attendre qu’elles se développent ou développent une résistance, car à ce stade, il est trop tard”, a déclaré le Dr Scott Leighow, ingénieur biomédical et co-auteur de l’étude.
La recherche en est encore à ses débuts et il faudra probablement de nombreuses années avant de pouvoir traduire ces résultats chez l’homme, mais si les chercheurs parviennent à transposer tout cela dans la pratique clinique, alors nous aurons à disposition l’une des armes les plus innovantes et efficaces pour combattre le cancer agressif. Les détails de la recherche intitulée “Programming tumor evolution with selection gene drives to proactively combat drug resistance” ont été publiés dans la revue scientifique Nature Biotechnology.