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    La conception d'un vaccin peut améliorer considérablement les immunothérapies contre le cancer

    L'acide nucléique sphérique (SNA) le plus efficace dans le vaccin d'immunothérapie contre le cancer avait l'antigène peptidique intercalé avec l'ADN. Crédit :Shuya Wang/Université Northwestern

    En ce qui concerne l'efficacité des vaccins nanothérapeutiques, la forme compte.

    Une équipe de la Northwestern University a étudié un ensemble d'acides nucléiques sphériques (SNA) pour leur potentiel à stimuler les réponses immunitaires anticancéreuses. Après avoir comparé une série de vaccins de composition identique mais structurellement différents en les testant sur plusieurs modèles animaux, les chercheurs ont découvert que la structure des SNA dans un vaccin surpassait considérablement les autres, qui variait d'inefficace à presque curatif.

    Les vaccins dotés de la structure supérieure ont complètement éliminé les tumeurs chez 30 % des animaux et amélioré leur survie globale au cancer. Le vaccin a également protégé les animaux contre les tumeurs réémergentes.

    "Cette observation montre l'importance de la structure chimique et de la présentation tridimensionnelle des composants actifs dans la conception des vaccins, " a déclaré Chad A. Mirkin de Northwestern, qui a co-dirigé l'étude. "Ces informations nous aideront à concevoir rationnellement des vaccins SNA qui peuvent augmenter les réponses immunitaires anticancéreuses les plus fortes possibles. Avoir une stratégie de conception claire accélérera également le développement de vaccins pour de nombreux types de cancer et potentiellement d'autres maladies."

    L'étude sera publiée en ligne au cours de la semaine du 6 mai dans le Actes de l'Académie nationale des sciences .

    Mirkin est professeur de chimie George B. Rathmann au Weinberg College of Arts and Sciences de Northwestern et directeur de l'Institut international de nanotechnologie. Il a co-dirigé l'étude avec Bin Zhang, professeur de médecine et de microbiologie-immunologie à la Northwestern University Feinberg School of Medicine, et Andrew Lee, professeur adjoint de recherche en génie chimique et biologique à la McCormick School of Engineering de Northwestern.

    Les immunothérapies anticancéreuses stimulent artificiellement le système immunitaire du patient pour détecter et attaquer la maladie. Jusque là, nouvelles immunothérapies, appelés inhibiteurs de points de contrôle, agir en déverrouillant les réponses immunitaires supprimées par les tumeurs. Mais ils ne sont efficaces que dans certains types de cancer et chez une fraction des patients.

    "Une autre approche potentiellement plus puissante consiste à augmenter et à stimuler les réponses immunitaires avec des vaccins thérapeutiques, " Lee a dit. " Cette approche, cependant, a eu besoin de percées dans la conception de vaccins pour libérer son potentiel dans le traitement du cancer en clinique. »

    Le développement des SCN pourrait être la percée que les gens attendaient. Inventé par Mirkin, Les SNA sont des formes synthétiques globulaires plutôt que linéaires d'ADN et d'ARN qui entourent un noyau de nanoparticules. Environ 50 nanomètres de diamètre, les minuscules structures possèdent la capacité d'entrer dans les cellules, y compris les cellules immunitaires, pour un traitement ciblé.

    Dans l'étude, l'équipe Northwestern a comparé des SNA qui ont des structures différentes mais les mêmes peptides, ADN et autres composants généraux. Tous les vaccins comprenaient un antigène (une substance reconnue et ciblée par une réponse immunitaire) et un adjuvant (une substance qui améliore la réponse immunitaire de l'organisme à l'antigène). Dans ce cas, l'ADN est l'adjuvant, et le peptide est l'antigène.

    La seule chose qui a changé dans chaque vaccin était la position de l'antigène peptidique, qui était soit logé au cœur du SCN, intercalés avec l'ADN ou attachés à l'ADN. Ces changements ont conduit à des différences majeures dans la façon dont le système immunitaire a reconnu et traité les signaux moléculaires, affectant finalement la qualité de la réponse immunitaire générée par le vaccin. Dans l'étude, l'antigène peptidique intercalé avec l'ADN a donné les meilleurs résultats.

    "L'étude montre que les SNA et notre capacité à affiner les structures SNA peuvent considérablement améliorer les réponses immunitaires anti-tumorales, ", a déclaré Zhang. "Cela est prometteur dans notre capacité à améliorer les performances des vaccins et éventuellement à les utiliser dans les soins aux patients."


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