Les cellules souches libérant des toxines cancérigènes offrent un nouveau traitement des tumeurs cérébrales

Une nouvelle méthode d'utilisation des cellules souches pour lutter contre le cancer du cerveau est révélée dans une étude de validation de principe publiée dans la revue. Cellules souches, où les scientifiques décrivent comment ils ont obtenu les cellules pour produire et libérer des toxines qui ne tuent que les cellules tumorales.
Les chercheurs ont génétiquement modifié des cellules souches pour fabriquer et sécréter des toxines qui tuent les cellules cancéreuses du cerveau sans être elles-mêmes affectées.

Dirigés par le Dr Khalid Shah, neuroscientifique au Harvard Stem Cell Institute, Université Harvard, à Cambridge, et également au Massachusetts General Hospital (MGH) à Boston, MA, les scientifiques ont découvert que les cellules souches libérant des toxines éliminaient les cellules cancéreuses. dans les cerveaux de souris après l'enlèvement de la tumeur.

Dans des travaux récemment publiés, le Dr Shah a montré comment les cellules souches chargées d’herpès pouvaient tuer les tumeurs cérébrales. Dans cette nouvelle étude, lui et ses collègues décrivent comment ils ont génétiquement modifié des cellules souches pour fabriquer et sécréter des toxines qui tuent les cellules cancéreuses du cerveau sans être elles-mêmes affectées.

Les toxines produites par les cellules souches sont des cytotoxines - elles entrent et tuent les cellules en quelques jours en arrêtant leur capacité à fabriquer des protéines, ce qui les empêche de grandir, de se diviser et de se reproduire.

Les cytotoxines sont mortelles pour toutes les cellules, mais à la fin des années 1990, les scientifiques ont trouvé un moyen de les étiqueter pour ne pénétrer dans les cellules cancéreuses qu'avec certaines molécules sur leurs surfaces. Les cellules normales sans les molécules de surface sont indemnes.

Le Dr Shah, qui dirige le laboratoire de neurothérapie et d'imagerie moléculaire à l'HGM et à la faculté de médecine de Harvard, a déclaré:

"Les toxines cancérigènes ont été utilisées avec grand succès dans divers cancers du sang, mais elles ne fonctionnent pas aussi bien dans les tumeurs solides car les cancers ne sont pas aussi accessibles et les toxines ont une demi-vie courte."

Ses collègues et lui placent les cellules souches dans une capsule de gel biodégradable qu'elles ont déposée sur le site de la tumeur après leur retrait. Cela a semblé surmonter les problèmes des approches qui ont tenté de délivrer des toxines cancérigènes purifiées dans le cerveau des patients - des méthodes qui n'ont pas réussi dans les essais cliniques.

L’équipe cherche à obtenir l’approbation du gouvernement fédéral pour cette technique et celle des autres cellules souches qu’elle a mises au point afin de pouvoir procéder à des essais cliniques.

Cellules souches génétiquement modifiées résistantes à la cytotoxine

Le Dr Shah explique qu’il ya quelques années, ils ont vu comment les cellules souches pouvaient fournir un apport continu de telles toxines thérapeutiques pour traiter les tumeurs cérébrales, mais le problème était de savoir comment procéder sans que les toxines tuent les cellules souches elles-mêmes.

Ils ont finalement trouvé un moyen de modifier génétiquement les cellules souches pour qu'elles ne succombent pas aux toxines qu'elles produisent:

"Maintenant, nous avons des cellules souches résistantes aux toxines qui peuvent produire et libérer des médicaments anticancéreux", ajoute-t-il.

Pour ce faire, ils ont conçu des cellules souches neurales humaines avec une mutation qui ne permet pas à la toxine d'agir à l'intérieur de la cellule. Ils ont également inséré un morceau de code génétique afin que les cellules souches puissent fabriquer et libérer la toxine marquée qui cible les cellules cancéreuses.

Lorsque la toxine pénètre dans les cellules cancéreuses cibles, car elles n’ont pas la mutation protectrice, elles finissent par cesser de fonctionner et meurent. Dr. Shah explique comment ils ont testé cet effet chez la souris:

"Nous avons testé ces cellules souches dans un modèle de cancer du cerveau pertinent sur le plan clinique, où vous réséquez les tumeurs puis implantez les cellules souches encapsulées dans un gel dans la cavité de résection."

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L'équipe prévoit maintenant de rassembler les résultats d'expériences avec des cellules souches libérant des toxines et les différents types de cellules souches thérapeutiques qu'ils ont développées pour affiner leur méthode chez les souris atteintes de glioblastome, la tumeur cérébrale la plus répandue chez l'homme adulte.

Le Dr Shah espère commencer les essais cliniques de la méthode dans les 5 ans.

L'étude a été financée par le National Institutes of Health et la Fondation James S. McDonnell.

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