Les ingénieurs et scientifiques de l'UCLA ont conçu un type de protéine synthétique, un récepteur d'antigène chimérique, ou en RCA, qui répond aux cibles protéiques solubles. L'avancée est très prometteuse pour aider le système immunitaire du corps à rechercher et à détruire le cancer, car elle pourrait augmenter l'efficacité des immunothérapies contre les tumeurs solides qui sont par ailleurs très résistantes à la réponse immunitaire du corps.

L'étude a été publiée dans Nature Chimie Biologie .

"Nous avons généré le premier exemple d'un CAR qui peut aider les globules blancs - en particulier les lymphocytes T - à convertir les protéines produites par les tumeurs à partir de suppresseurs, ou « downers » pour notre système immunitaire, en stimulants qui déclenchent des attaques robustes sur les cellules tumorales, " a déclaré Yvonne Chen, le chercheur principal de l'étude, et professeur adjoint de génie chimique et biomoléculaire à la UCLA Samueli School of Engineering. « Cela pourrait déboucher sur de nouvelles applications thérapeutiques, en particulier dans le traitement des tumeurs solides.

Les tumeurs solides - des tumeurs qui se développent sous forme de masses dans le corps - sont difficiles à détruire car elles ont une variété de défenses, y compris une capacité à sécréter des protéines qui désactivent le système immunitaire. Surmonter ces défenses a été un objectif majeur de la recherche en biologie du cancer. Une méthode prometteuse pour y parvenir est la thérapie par cellules T modifiées par CAR. En 2017, la FDA a approuvé de telles thérapies pour traiter les cancers du sang, comme la leucémie ou le lymphome. Cependant, La thérapie par cellules T modifiées par CAR n'a pas été aussi efficace pour traiter les tumeurs solides.

Le système immunitaire recherche naturellement les cellules malades ou infectées qui pourraient nuire à l'organisme. À la surface de ces cellules se trouvent des protéines appelées antigènes. Pendant ce temps, Les lymphocytes T (globules blancs qui peuvent détruire les cellules anormales) ont des protéines correspondantes, appelés récepteurs, qui peuvent reconnaître et se lier à des antigènes spécifiques. Lorsque cette liaison se produit, il déclenche une série de processus chimiques et biophysiques qui activent la cellule T pour neutraliser les cellules nocives.

Les tumeurs solides ont la capacité de sécréter des protéines solubles appelées cytokines immunosuppressives, qui inactivent les cellules immunitaires, y compris les cellules T. Cela crée un microenvironnement très hostile aux cellules immunitaires et protège la tumeur.

Sur la base de ces connaissances, les chercheurs ont émis l'hypothèse qu'ils pourraient surmonter ce mécanisme de défense en modifiant la réponse des cellules T aux cytokines immunosuppressives. Au lieu de fermer, les cellules T modifiées réagiraient aux cytokines en attaquant les cellules tumorales.

Les scientifiques savaient que la signalisation CAR peut déclencher l'activation des lymphocytes T et des effets anti-tumoraux, les chercheurs ont donc proposé de concevoir des CAR sur les cellules T pour qu'ils signalent en réponse aux cytokines immunosuppressives. Cependant, Les CAR répondent normalement aux antigènes présentés à la surface des cellules, pas aux antigènes qui flottent dans l'environnement.

Les chercheurs ont découvert comment concevoir des CAR qui pourraient répondre non seulement aux antigènes liés à la surface, mais aussi aux protéines solubles, y compris les cytokines immunosuppressives. Les chercheurs ont placé les CAR qu'ils ont développés sur des cellules T, et les cellules T modifiées sont devenues activées en réponse à des antigènes solubles.

La nouvelle approche a permis aux cellules T de convertir le propre mécanisme de défense du cancer en une arme qui pourrait intensifier l'attaque du système immunitaire contre les cellules tumorales.

Les chercheurs ont également découvert que, pour qu'une cellule T s'active, deux des CAR à sa surface doivent tous deux se lier à une seule protéine soluble. Et ils ont démontré la polyvalence de leur approche en concevant des CAR qui répondent à plusieurs protéines solubles différentes, y compris le facteur de croissance transformant bêta, ou TGF-bêta, une puissante cytokine immunosuppressive. Le TGF-bêta pourrait être l'une des cibles des futures immunothérapies pour traiter le cancer.