Une avancée remarquable dans le domaine de la lutte contre le cancer a été réalisée, avec la création de cellules immunitaires capables d’infiltrer et de détruire des tumeurs solides. Activées par la lumière, ces cellules offrent des perspectives prometteuses pour des traitements innovants en immunothérapie, suscitant l’espoir d’une révolution dans la lutte contre cette maladie dévastatrice.
Des chercheurs de l’Université de Pennsylvanie ont développé des cellules immunitaires qui peuvent pénétrer et détruire des tumeurs solides lors d’expériences en laboratoire. Les lymphocytes sont activés par la lumière bleue, se transforment et parviennent à s’infiltrer dans la masse tumorale pour la détruire de l’intérieur. Un nouvel espoir pour un traitement efficace reposant sur l’immunothérapie.
Les chercheurs ont mis au point des cellules immunitaires génétiquement modifiées capables d’infiltrer les tumeurs solides et de les éliminer. L’un des aspects les plus fascinants de cette procédure expérimentale est que ces cellules, des variantes ingénierisées des lymphocytes Natural Killer (NK), sont activées par la lumière bleue. En d’autres termes, lorsqu’elles sont exposées à une lumière qui agit comme un véritable interrupteur, elles se transforment et s’allongent, prenant une forme allongée. Cela leur permet de passer à travers la dense matrice de protéines qui entoure les tumeurs solides, un processus qui leur permet d’envahir les tumeurs et de les détruire de l’intérieur.
C’est une approche si innovante qu’elle pourrait révolutionner l’immunothérapie, l’un des traitements anticancéreux modernes les plus prometteurs et efficaces, bien qu’il présente certaines limites, notamment contre les tumeurs solides. Il est important de noter qu’il ne s’agit encore que de tests en laboratoire, donc il est trop tôt pour envisager une application clinique. Cependant, le mécanisme a si bien fonctionné que les chercheurs sont optimistes quant à son avenir (d’ailleurs, ils ont déposé des documents pour le breveter). Le développement de ces cellules immunitaires activées par la lumière bleue et capables de tuer les tumeurs de l’intérieur a été réalisé par une équipe de recherche internationale dirigée par des scientifiques du Collège de Médecine de l’Université d’État de Pennsylvanie.
Les chercheurs, sous la direction du professeur Nikolay Dokholyan, qui enseigne la biochimie et la biologie moléculaire dans cette institution américaine, se sont concentrés sur les cellules Natural Killer du système immunitaire car ce sont des lymphocytes spécialisés dans la reconnaissance et l’élimination des cellules cancéreuses ainsi que des cellules infectées par des virus et des bactéries. Dans la célèbre immunothérapie CAR T, les lymphocytes T d’un patient sont extraits du sang, modifiés et amplifiés en laboratoire, puis multipliés avant d’être réintroduits dans le corps pour attaquer et détruire les tumeurs avec plus de précision. Cette technique est très efficace contre les lymphomes et les tumeurs du sang (leucémies), mais a une portée limitée contre les tumeurs solides, car les cellules immunitaires modifiées ne peuvent pas pénétrer à l’intérieur. C’est un problème majeur, car la grande majorité des tumeurs chez les adultes sont de type solide (90 %), tandis qu’elles représentent un peu moins de la moitié (40 %) chez les enfants.
L’idée du professeur Dokholyan et de ses collègues était de créer une version alternative de la CAR T – qui, selon une étude récente, pourrait augmenter le risque de tumeurs secondaires – avec des cellules capables d’infiltrer les tumeurs solides. Et c’est exactement ce qu’ils ont réussi à faire. Pour ce faire, ils ont utilisé une technique innovante appelée optogénétique, qui combine des outils optiques et de la génétique pour activer des cellules spécifiques. Elle est généralement utilisée en neurosciences pour surveiller et modifier le comportement des neurones ; dans ce cas, ils ont modifié les cellules immunitaires Natural Killer. Ils les ont combinées avec une protéine génétiquement modifiée appelée septine-7, essentielle pour la structure du cytosquelette des cellules. En termes simples, ils ont rendu cette protéine sensible à la lumière pour modifier la structure des cellules NK une fois exposées à la lumière bleue.
Lors de l’activation, les cellules NK modifiées s’étirent et s’allongent, prenant une forme fuselée qui leur permet de pénétrer dans la dense matrice de protéines qui protège les tumeurs solides, agissant comme un bouclier. Ceci est précisément ce qui limite l’efficacité de la CAR T. Dans les tests réalisés avec des masse tumorales en trois dimensions obtenues en laboratoire et basées sur des cellules de cancer du sein et de cancer du col de l’utérus, les cellules NK activées par la lumière ont réussi à pénétrer à l’intérieur des tumeurs – ou plutôt des sphéroïdes tumoraux – et à éliminer toutes les cellules malades. “Bien que les cellules Natural Killer soient petites, environ 10 micromètres, lorsque cette protéine est activée par la lumière bleue, les cellules immunitaires changent de forme et peuvent s’introduire dans de minuscules ouvertures d’environ trois micromètres. C’est suffisant pour infiltrer les sphéroïdes tumoraux et les détruire de l’intérieur”, a expliqué le professeur Dokholyan dans un communiqué.
Les cellules NK non modifiées ont attaqué les masses tumorales mais n’ont pas réussi à pénétrer et à éliminer les cellules cancéreuses, mettant en évidence l’efficacité de la technique optogénétique capable de les transformer. Des résultats précieux ont également été obtenus lors de tests sur des cellules tumorales de mélanome (cancer de la peau) chez la souris. Il ne reste plus qu’à attendre la suite des expérimentations pour savoir si cette technique pourra effectivement entrer dans les premiers essais cliniques, c’est-à-dire dans des tests sur l’homme. Les détails de la recherche intitulée “L’optogénétique de la septine-7 améliore l’infiltration des cellules immunitaires dans les sphéroïdes tumoraux” seront publiés le 25 octobre dans PNAS.