Crédit :Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne
Le seul vaccin thérapeutique anticancéreux disponible sur le marché a jusqu'à présent montré une efficacité très limitée dans les essais cliniques. Des chercheurs de l'EPFL travaillent actuellement sur une alternative. Ils ont développé une plate-forme qui permet d'administrer un vaccin contre le cancer à un endroit précis et de stimuler le système immunitaire de manière sûre, surmontant ainsi l'un des deux obstacles à la création d'un vaccin efficace.
Les vaccins thérapeutiques contre le cancer ont été développés pour la première fois il y a 100 ans et sont restés largement inefficaces à ce jour. Avant d'obtenir des résultats tangibles, deux obstacles majeurs doivent être surmontés. Premièrement, puisque les mutations tumorales sont propres à chaque patient, les antigènes des cellules cancéreuses doivent être ciblés avec une extrême précision, ce qui est très difficile à réaliser. Deuxièmement, un système sûr est nécessaire pour administrer le vaccin au bon endroit et obtenir une réponse immunitaire forte et spécifique.
L'équipe de Li Tang à l'École d'ingénieurs de l'EPFL propose une solution au problème de livraison. Les chercheurs ont utilisé une technique de polymérisation appelée polycondensation pour développer un prototype de vaccin qui peut se rendre automatiquement à l'emplacement souhaité et y activer les cellules immunitaires. La technique brevetée a été testée avec succès chez la souris et fait l'objet d'un article paru dans ACS Science centrale . Li Tang a également co-fondé une startup appelée PepGene, avec des partenaires qui travaillent sur un algorithme pour prédire rapidement et avec précision les antigènes tumoraux mutés. Ensemble, les deux techniques devraient aboutir à un nouveau et meilleur vaccin contre le cancer au cours des prochaines années.
Aider le corps à se défendre
La plupart des vaccins, contre la rougeole et le tétanos par exemple, sont préventifs. Des individus sains sont inoculés avec des parties affaiblies ou inactivées d'un virus, qui incitent leur système immunitaire à produire des anticorps. Cela prépare le corps à se défendre contre une infection future.
Cependant, le but d'un vaccin thérapeutique contre le cancer n'est pas de prévenir la maladie, mais pour aider le corps à se défendre contre une maladie déjà présente. "Il existe différentes sortes d'immunothérapies autres que les vaccins, mais certains patients n'y répondent pas bien. Le vaccin pourrait être associé à ces immunothérapies pour obtenir la meilleure réponse immunitaire possible, " explique Li Tang. Un autre avantage est que les vaccins devraient réduire le risque de rechute.
Mais comment tout cela fonctionne-t-il ?
Le vaccin est trop gros pour être absorbé par les vaisseaux sanguins :il se déplace naturellement vers les ganglions lymphatiques. Crédit :LBI / EPFL
Éviter de se perdre dans la circulation sanguine
L'administration d'un vaccin contre le cancer au système immunitaire comporte différentes étapes. D'abord, le patient est inoculé avec le vaccin par voie sous-cutanée. Le vaccin va ainsi voyager jusqu'aux ganglions lymphatiques, où il y a beaucoup de cellules immunitaires. Une fois là, le vaccin devrait pénétrer dans les cellules dendritiques, qui agissent comme une sorte de mécanisme d'alerte. Si le vaccin les stimule correctement, les cellules dendritiques présentent des antigènes spécifiques aux lymphocytes T anticancéreux, un processus qui active et entraîne les lymphocytes T à les attaquer.
La procédure semble simple, mais est extrêmement difficile à mettre en pratique. Parce qu'ils sont très petits, les composants d'un vaccin ont tendance à se disperser ou à être absorbés dans la circulation sanguine avant d'atteindre les ganglions lymphatiques.
Pour surmonter cet obstacle, Li Tang a développé un système qui lie chimiquement les parties du vaccin pour former une entité plus grande. Le nouveau vaccin, nommé Polycondensat Neoepitope (PNE), se compose de néoantigènes (antigènes mutés spécifiques de la tumeur à attaquer) et d'un adjuvant. Lorsqu'ils sont combinés dans un solvant, les composants se lient naturellement entre eux, formant une entité trop grande pour être absorbée par les vaisseaux sanguins et qui se déplace naturellement vers les ganglions lymphatiques.
Une fois à l'intérieur d'une cellule dendritique, les composants du vaccin se séparent à nouveau. Cela permet à la cellule dendritique de présenter les bons antigènes aux cellules T, provoquant une puissante réponse immunitaire. « Ce nouveau vaccin, associée à une analyse très poussée des néoantigènes de chaque patient, doit permettre d'activer le système immunitaire des patients cancéreux de manière personnalisée et sûre, " dit Li Tang.
L'équipe perfectionne toujours le stade auquel les antigènes spécifiques de la tumeur sont détectés. « Cette étape d'identification est tout aussi vitale, " conclut Li Tang. "Comme ces néo-antigènes ne sont pas présents dans les cellules saines, une identification précise nous permettra de cibler très précisément les cellules tumorales, sans aucune toxicité dans les tissus sains."
