Les lymphocytes T sont l'une des armes majeures du système immunitaire. Ils détectent les cellules du corps infectées par un virus et déclenchent leur ablation, tuer efficacement le virus. Les lymphocytes T ne peuvent pas faire la même chose avec les cellules cancéreuses, cependant, car ils ne les reconnaissent pas comme des cellules étrangères et sont donc incapables de les éliminer.

Mais des chercheurs ont récemment utilisé des cellules T conçues en laboratoire pour combattre les tumeurs. Modifié pour inclure des fonctions supplémentaires, ces cellules immunitaires peuvent traquer et tuer les cellules cancéreuses. Malheureusement, cependant, de telles thérapies par cellules immunitaires peuvent avoir des effets secondaires importants. En plus de ça, la production de cellules T modifiées est techniquement difficile. Aujourd'hui, une équipe de chercheurs dirigée par le professeur de l'ETH Martin Fussenegger du Département des sciences et de l'ingénierie des biosystèmes (D-BSSE) à Bâle a mis au point une approche innovante et simplifiée pour produire des cellules synthétiques de synthèse efficaces sur le plan thérapeutique pour lutter contre le cancer. Les chercheurs ont intégré trois composants supplémentaires dans les cellules rénales humaines et les cellules souches (adipeuses), les transformant ainsi en cellules de synthèse synthétiques qui imitent les cellules T.

L'un des composants des cellules T synthétiques implique des antennes moléculaires dépassant bien à l'extérieur de la membrane. Des anticorps avec des sites d'amarrage spécifiques sont également intégrés dans la membrane cellulaire, qui peut détecter les structures cibles de la cellule cancéreuse et s'y lier. Le troisième composant est un réseau de gènes qui génère un complexe moléculaire. Ce complexe moléculaire comprend une « ogive » moléculaire qui pénètre la membrane de la cellule cible. Il est lié à une molécule de conversion qui active une substance anticancéreuse à l'intérieur de la cellule tumorale.

Le précurseur de cette substance active doit être ajouté au système de manière externe. Les cellules cancéreuses absorbent cette substance, et le module convertisseur le transforme d'un état inactif à un état inactif. Les cellules cancéreuses éclatent, la substance active est libérée et détruit les autres cellules tumorales dans la "zone de mort" autour du lymphocyte T synthétique. "Cet effet de spectateur rend nos cellules T synthétiques encore plus efficaces, " explique le professeur Fussenegger.

Gâchette mécanique

Le mécanisme déclenchant la cascade de signaux conduisant à la destruction de la cellule cancéreuse est nouveau, et a une fonction physique :à mesure que la cellule T synthétique se rapproche de la cellule cible, les protéines des antennes se déforment. L'ancrage des antennes au plus profond de la cellule perd donc contact avec un interrupteur moléculaire qu'elle avait précédemment bloqué. En réponse à la commande "ON", une cascade de signaux est initiée qui déclenche la production du complexe moléculaire.

Le nouveau type de cellules T artificielles présente plusieurs avantages par rapport aux traitements anticancéreux actuels. Alors que pendant la chimiothérapie, le corps est inondé de substances actives afin de tuer autant de cellules à division rapide que possible de manière très peu sélective, seules quelques cellules T artificielles sont nécessaires dans la nouvelle thérapie. Quoi de plus, ceux-ci ne sont déployés que localement et de manière soigneusement ciblée. "Nos cellules T innovantes peuvent détecter et tuer les cellules cancéreuses métastatiques à un stade très précoce, lorsque les autres traitements ne sont pas efficaces, " explique le professeur Fussenegger. Autre avantage :" Les cellules T artificielles fonctionnent de manière totalement indépendante du système immunitaire de l'organisme, lui permettant de continuer à fonctionner parfaitement normalement, afin que moins d'effets secondaires soient probables."

En outre, la conception modulaire du système permet son extension. Les chercheurs peuvent équiper les cellules tueuses artificielles de différents types de sites d'amarrage qui se lient à d'autres types de cellules cancéreuses. Pour l'étude en cours, vient de paraître dans la revue Nature Chimie Biologie , les scientifiques ont utilisé des sites d'accueil qui ne détectent qu'un seul type spécifique de cellule cancéreuse de mammifère. « Cette technologie nous offre un énorme degré de généralisation qui ne peut pas être atteint avec les véritables cellules T utilisées dans les thérapies anticancéreuses actuelles, ", souligne Fussenegger.

On ne sait toujours pas si - et comment - ce système fonctionnera dans le corps humain. Jusque là, Les chercheurs de l'ETH n'ont testé leurs nouvelles cellules que dans des cultures cellulaires. « À l'heure actuelle, notre nouveau système est encore loin d'une application thérapeutique, ", dit le professeur de l'ETH. "Mais je pense que nous avons ouvert un nouveau front dans la lutte contre le cancer."