Approche du «vaccin à la demande» pour le traitement personnel du cancer

Les chercheurs derrière une nouvelle étude affirment que leurs résultats nous rapprochent de la réalisation de la promesse d'une immunothérapie personnalisée - la capacité à produire rapidement un vaccin qui entraîne le système immunitaire d'un patient à détruire les tumeurs et à laisser les tissus sains intacts.
Chaque tumeur a sa propre configuration de mutations, ou mutanome.

L'idée centrale de l'immunothérapie - sensibiliser les cellules immunitaires à reconnaître et à attaquer les tumeurs - a été prouvée à de nombreuses reprises dans les boîtes de Pétri. Mais malheureusement, les principes établis dans le laboratoire ne parviennent pas à se traduire par des attaques réussies sur de vraies tumeurs.

Maintenant, une nouvelle étude menée par l'institut de recherche biopharmaceutique TRON à Mayence, en Allemagne, confronte avec succès deux défis clés pour traduire la théorie en pratique, rapprochant la création de "vaccins à la demande" adaptés aux cancers de patients individuels.

Le professeur Ugur Sahin, auteur principal de l’étude, docteur en médecine et directeur général de TRON, note qu’on sait depuis longtemps que chaque tumeur a sa propre configuration de mutations spécifiques du cancer - appelée «mutanome».

Le premier défi que ses collègues et lui-même rencontrent dans leur étude concerne la manière de produire un modèle de type tumoral à partir de son mutanome, qui peut être ajusté pour incorporer des variantes spécifiques à la tumeur d'un patient particulier.

Ce défi repose sur la nécessité de veiller à ce que le modèle contienne des mutations connues pour déclencher des réponses immunitaires. C'est la partie "vaccin".

Le second défi auquel l'équipe est confrontée dans son étude est de savoir comment ajuster le gabarit pour un patient spécifique suffisamment rapidement pour qu'il puisse être utilisé avant que la tumeur ne soit avancée et développée. C'est la partie "à la demande".

Relever ces deux défis est la réalité poignante du cancer - il progresse. Comme d’autres thérapies contre le cancer, l’immunothérapie du cancer est une course contre la montre.

Dans leur étude, l'équipe a montré comment leurs solutions à ces deux défis entraînaient non seulement une régression des tumeurs, mais dans certains cas, leur disparition complète - chez la souris.

Les techniques de séquençage ont permis d'identifier les empreintes génétiques de trois types de tumeurs

Pour répondre au premier défi, l'équipe a cherché des mutations dans des échantillons de tissus provenant de trois types de tumeurs: cancer de la peau, cancer du côlon et cancer du sein, et a utilisé des techniques de séquençage pour identifier leurs empreintes génétiques.

Leur objectif était de trouver - parmi les nombreuses mutations dans chaque type de cancer - les plus susceptibles d’être reconnues par le système immunitaire.

Grâce à leurs efforts, l'équipe a établi pour la première fois que jusqu'à 20% de toutes les mutations d'une tumeur pouvaient déclencher une réponse immunitaire.

Le professeur Sahin, un chercheur translationnel qui a été le pionnier de l'utilisation de l'immunologie et de la bioinformatique dans la recherche de cibles de cancer, explique qu'une des principales raisons de leur succès était de garder à l'esprit les types de cellules immunitaires susceptibles d'être impliqués.

"Parce que, de manière surprenante, la majorité des mutations tumorales ne sont pas détectées par les suspects habituels, les cellules tueuses naturelles, mais plutôt par les cellules dites auxiliaires. Une proportion aussi élevée de mutations pertinentes est importante pour la large applicabilité de l'approche, car de nombreux types de tumeurs ont donc des points d'attaque suffisants et semblent pouvoir être traités en principe. "

A ce stade, les chercheurs avaient un modèle de mutations à rechercher dans des cancers spécifiques de patients individuels. Ce travail complète le premier défi. Le deuxième défi consistait à affiner le modèle.

Algorithme affine le modèle pour amorcer le système immunitaire contre une tumeur individuelle

Pour surmonter le deuxième défi, les chercheurs ont trouvé un moyen d'utiliser le modèle et un algorithme bioinformatique pour identifier rapidement - à partir d'un échantillon de patient d'une tumeur - l'empreinte unique de mutations suffisantes pour introduire un vaccin dans le système immunitaire. la tumeur spécifique.

"Une fois que les mutations pertinentes ont été identifiées, nous pouvons utiliser cette information pour créer un médicament personnalisé sans effort excessif", explique le professeur Sahin.

Comme déjà mentionné, la vitesse est essentielle. Une décision cruciale est donc de savoir quel est le nombre minimum de mutations sur lequel se concentrer pour obtenir un vaccin efficace.

Les chercheurs ont décidé que dix mutations qui attaquaient différents points de la tumeur et minimisaient le risque de développer une résistance étaient suffisantes. Ils ont également utilisé l'ARN messager (ARNm) pour transmettre les mutations - les ARNm ne traînent pas après avoir entraîné les cellules immunitaires à cibler la tumeur.

À l’aide de souris, les chercheurs ont montré que la mise au point d’un «vaccin à la demande» entraînait une régression et une élimination efficaces des tumeurs.

Dans une phase finale de l’étude, les chercheurs ont montré qu’ils pouvaient appliquer l’approche aux tumeurs humaines, en adaptant avec succès les types et les incidences des mutations pertinentes pour générer une réponse immunitaire efficace.

L'étape suivante consiste à utiliser ces approches pour compléter la traduction du "banc au chevet".

L'équipe prévoit de tester leurs résultats dans une étude clinique internationale sur le mélanome malin et dans d'autres essais cliniques.

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