La thérapie génique injectable cible les vaisseaux sanguins dans les tumeurs

En concevant un vecteur viral injectable qui cible les vaisseaux sanguins des tumeurs, des chercheurs de la faculté de médecine de l’Université de Washington à St. Louis, MO, ont ouvert de nouvelles voies pour la thérapie génique contre le cancer et d’autres maladies présentant des vaisseaux sanguins anormaux.

Cette réalisation est une étape importante dans la longue recherche d’un moyen d’utiliser un virus désactivé pour administrer des gènes altérant la maladie directement dans les cellules cibles par injection dans la circulation sanguine.

Dans un numéro récent du journal en ligne à accès libre PLoS ONE, l'équipe rapporte comment elle a utilisé l'approche pour cibler les vaisseaux sanguins de la tumeur chez les souris sans nuire aux tissus sains.

Le co-auteur David T. Curiel, éminent professeur de radio-oncologie, explique l'importance de cette réalisation:

«La plupart des thérapies géniques chez l’homme impliquent de retirer les cellules du corps, de les modifier et de les réintégrer. Cela limite la thérapie génique à des conditions affectant des tissus comme le sang ou la moelle osseuse qui peuvent être enlevés, traités et rendus au patient. , même après 30 ans de recherche, nous ne pouvons pas injecter un vecteur viral pour administrer un gène et le faire aller au bon endroit. "

Avec cette première étude de «preuve de concept», non seulement ses collègues et lui ont montré qu'il était possible - chez les souris au moins - d'utiliser un virus désactivé pour transporter les gènes choisis directement dans les cellules cibles des vaisseaux sanguins tumoraux. mais ils ont également réussi à le faire sans que le virus ne reste coincé dans le foie, ce qui a échappé aux tentatives précédentes.

L'objectif de l'étude était de montrer le potentiel d'autres approches

Dans leur étude, l'équipe a conçu le vecteur viral pour porter une charge utile génétique afin de cibler les vaisseaux sanguins anormaux qui conduisent et entretiennent la croissance de la tumeur, mais pas pour les détruire.

Au lieu de cela, leur objectif était de montrer comment il est possible d'utiliser le propre apport sanguin de la tumeur pour lutter contre le cancer, comme l'explique l'auteur principal Jeffrey M. Arbeit, professeur de chirurgie urologique et de biologie cellulaire et physiologie:

"Nous ne voulons pas tuer les vaisseaux tumoraux. Nous voulons les détourner et les transformer en usines pour produire des molécules qui altèrent le microenvironnement de la tumeur de sorte qu'elle ne nourrit plus la tumeur."

Une telle stratégie pourrait être utilisée soit pour arrêter la croissance tumorale, soit pour aider la chimiothérapie et la radiothérapie à les rendre plus efficaces.

"L'un des avantages de cette stratégie est qu'elle pourrait être appliquée à presque tous les cancers les plus courants chez les patients", ajoute le professeur Arbeit.

En théorie, dit-il, une telle approche pourrait même fonctionner contre des maladies autres que le cancer - comme la maladie d'Alzheimer, la sclérose en plaques et l'insuffisance cardiaque - qui présentent des vaisseaux sanguins anormaux.

Les cellules ciblées «ont brillé en vert», tandis que les tissus sains

Pour montrer qu'ils pouvaient amener le vecteur à porter un gène qui n'atteint que les cellules cibles, l'équipe l'a amené à porter une partie du gène du rond-point humain (ROBO4), qui est connu pour être activé dans les cellules qui tapissent les vaisseaux sanguins. dans les tumeurs.

Ils ont injecté le vecteur viral et sa charge dans le sang des souris porteuses de diverses tumeurs et l'ont trouvé dans les vaisseaux sanguins de la tumeur, tout en évitant largement les tissus sains.

De plus, comme le gène fait briller en vert une protéine dans les cellules cibles, ils ont pu constater que le vecteur n'atteignait que les vaisseaux tumoraux et contournait les tissus sains.

Dans leur étude, ils décrivent un cas où une tumeur rénale s'est propagée à un ovaire chez la souris. L'équipe a pu montrer comment les vaisseaux alimentant la tumeur secondaire (métastatique) brillaient en vert, distincts des vaisseaux dans la partie saine de l'ovaire.

Les chercheurs ont utilisé une combinaison de techniques d’imagerie, telles que le grossissement microscopique de puissance faible, intermédiaire et de grande puissance renforcé par immunotransfert quantitatif, pour montrer que le vecteur viral ciblait spécifiquement les revêtements des vaisseaux sanguins des cancers primitifs et métastatiques.

L'ajout d'un deuxième facteur à la charge utile arrête la collecte de vecteur dans le foie

Dans une autre partie de leur étude, ils ont constaté en ajoutant l'agent anti-coagulation warfarine, qu'ils pouvaient stopper la collecte du vecteur viral dans le foie. L'équipe dit que cela a fonctionné parce que la warfarine a empêché le virus d'interagir avec les machines de coagulation du sang de la souris.

Cependant, la solution de warfarine ne fonctionnerait pas chez les patients humains en raison du risque de saignement, mais sa valeur dans l’étude chez la souris montre que l’on peut ajouter quelque chose au virus pour l’arrêter dans le foie. Des études antérieures suggèrent que chez les patients humains cela pourrait être fait génétiquement.

Le professeur Curiel résume la réalisation:

"Nous avons combiné une méthode que nous avions développée pour cibler le foie et une méthode pour cibler les vaisseaux sanguins. Cette combinaison nous a permis d'injecter le vecteur dans la circulation sanguine de la souris, où il a évité le foie et trouvé les vaisseaux prolifératifs qui nous intéressaient. . "

Les fonds des National Institutes of Health (NIH) ont permis de financer cette étude.

En mars 2011, une autre équipe de chercheurs américains a publié une étude décrivant la mise au point d'un médicament contre le cancer du sein sans nuire aux tissus sains en ciblant des molécules spécifiques qui aident les tumeurs à se développer et à se propager.