Une équipe de scientifiques de l'Université de Columbia a créé et testé chez la souris une bactérie qui apprend au système immunitaire à détruire les cellules cancéreuses, ouvrant ainsi la porte à une nouvelle classe de vaccins personnalisés contre les tumeurs primaires et les métastases.
Ces vaccins microbiens peuvent même prévenir de futures récidives, selon l'étude dont les détails ont été publiés ce mercredi dans la revue Nature.
Dans des études utilisant des modèles murins de cancer colorectal avancé et de mélanome, le vaccin bactérien a pu supprimer la croissance des cancers primaires et métastatiques ou, dans de nombreux cas, les éliminer sans affecter les parties saines du corps.
Le vaccin bactérien s’est avéré particulièrement plus efficace que les vaccins thérapeutiques contre le cancer à base de peptides qui ont été utilisés dans de nombreux essais cliniques antérieurs.
« L’avantage le plus important de notre système est sa capacité unique à restructurer et à activer de manière coordonnée toutes les branches du système immunitaire pour induire une réponse immunitaire antitumorale productive. Nous pensons que c'est la raison pour laquelle le système fonctionne si bien dans les modèles avancés de tumeurs solides qui sont particulièrement difficiles à traiter avec d'autres immunothérapies », explique Andrew Redenti, doctorant à l'Université de Columbia.
Ce vaccin est personnalisé pour chaque tumeur : « Chaque cancer est unique : les cellules tumorales abritent différentes mutations génétiques qui les distinguent des cellules saines normales. En programmant les bactéries qui dirigent le système immunitaire vers ces mutations cancéreuses spécifiques, nous pouvons concevoir des thérapies plus efficaces qui stimulent le système immunitaire du patient pour détecter et éliminer ses cellules cancéreuses », explique Nicholas Arpaia, responsable de la recherche avec Tal Danino.
Bactéries et cancer
Les bactéries sont utilisées contre le cancer depuis la fin du 19ème siècle, lorsque le Dr William Coley, chirurgien à l'hôpital de New York, a observé une régression tumorale chez un sous-groupe de patients atteints de tumeurs inopérables à qui des bactéries avaient été injectées.
Aujourd’hui, les bactéries sont encore utilisées chez les patients atteints d’un cancer de la vessie à un stade précoce.
Les chercheurs savent maintenant que certaines bactéries peuvent migrer naturellement vers les tumeurs et les coloniser, où elles peuvent se développer dans un environnement souvent dépourvu d'oxygène et déclencher localement une réponse immunitaire, mais utilisées de cette manière, les bactéries ne contrôlent ou ne dirigent souvent pas avec précision la réponse immunitaire vers attaquer le cancer.
Pour créer la nouvelle bactérie, l’équipe a utilisé une partie d’une souche probiotique de la bactérie E. coli à laquelle elle a introduit de multiples modifications génétiques pour contrôler avec précision la façon dont la bactérie interagit avec le système immunitaire et l’éduquer pour induire la destruction du système immunitaire. tumeur.
Ces modifications génétiques ont également été conçues pour bloquer la capacité innée des bactéries à échapper aux attaques immunitaires contre elles-mêmes, ce qui signifie qu'elles peuvent être facilement reconnues et éliminées par le système immunitaire et sont rapidement éliminées de l'organisme si elles ne trouvent pas la tumeur.
Lorsqu’ils ont été testés sur des souris, l’équipe a découvert que ces vaccins bactériens contre le cancer, finement programmés, recrutent un large éventail de cellules immunitaires qui attaquent les cellules tumorales, tout en empêchant les réponses qui supprimeraient normalement les attaques immunitaires dirigées contre la tumeur.
Le vaccin bactérien a également réduit la croissance du cancer lorsqu'il était administré à des souris avant qu'elles ne développent des tumeurs et a empêché la repousse de ces mêmes tumeurs chez les souris guéries, ce qui suggère que le vaccin pourrait avoir la capacité de prévenir la réapparition du cancer chez les patients en rémission.
Vaccins pour les patients
Chez l'homme, la première étape pour créer ces vaccins microbiens serait de séquencer le cancer du patient et d'identifier ses néoantigènes uniques. Les bactéries seraient ensuite conçues pour produire de grandes quantités de néoantigènes identifiés et les inoculer au patient pour traiter la tumeur.
De cette manière, le système immunitaire serait boosté pour éliminer les cellules cancéreuses et prévenir les métastases.
De plus, les vaccins sont conçus pour contrecarrer la capacité du cancer à muter rapidement et à échapper au traitement.
