Dans les années récentes, les chercheurs ont poursuivi avec passion l'immunothérapie, une forme prometteuse de traitement qui repose sur l'exploitation et l'entraînement du système immunitaire du corps pour mieux lutter contre le cancer et les infections. Maintenant, Les résultats d'une étude menée par les chercheurs de Johns Hopkins suggèrent qu'un dispositif composé d'une colonne magnétique associée à des nanoparticules magnétiques sur mesure peut détenir une clé pour amener l'immunothérapie à une utilisation clinique répandue et réussie. Un résumé de la recherche, menée dans des cellules de souris et humaines, paraît en ligne le 14 juillet dans le journal ACS Nano .

L'équipe de Johns Hopkins s'est concentrée sur la formation et la multiplication rapide des globules blancs du système immunitaire appelés cellules T en raison de leur potentiel en tant qu'arme efficace contre le cancer, selon Jonathan Schneck, MARYLAND., Doctorat., professeur de pathologie, médecine et oncologie à l'Institut d'ingénierie cellulaire de l'École de médecine de l'Université Johns Hopkins. « Le défi a été de former ces cellules de manière suffisamment efficace, et les faire se diviser assez vite, que nous pourrions les utiliser comme base d'une thérapie pour les patients atteints de cancer. Nous avons fait un grand pas vers la résolution de ce problème, " il dit.

Dans le but de simplifier et de rationaliser les thérapies cellulaires immunitaires, Schneck, Karlo Perica, un récent M.D./Ph.D. diplômé qui a travaillé dans le laboratoire de Schneck, et d'autres ont travaillé avec des globules blancs artificiels. Ces cellules dites artificielles présentatrices d'antigène (aAPC) ont été mises au point par le laboratoire de Schneck et se sont révélées prometteuses pour activer le système immunitaire des animaux de laboratoire pour attaquer les cellules cancéreuses.

Pour faire ça, Perica explique, les aAPCs doivent interagir avec les cellules T naïves déjà présentes dans l'organisme, en attente d'instructions sur l'envahisseur spécifique à cibler et à combattre. Les aAPC se lient à des récepteurs spécialisés à la surface des cellules T et leur « présentent » des protéines distinctives appelées antigènes. Ce processus active les cellules T pour éloigner un virus, bactérie ou tumeur, ainsi que pour fabriquer plus de cellules T.

Dans une étude précédente chez la souris, L'équipe de Schneck a découvert que les cellules T naïves s'activaient plus efficacement lorsque plusieurs aAPC se liaient à différents récepteurs sur les cellules, puis ont été exposés à un champ magnétique. Les aimants ont rapproché les aAPCs et leurs récepteurs, amorçant les cellules T à la fois pour combattre le cancer cible et se diviser pour former davantage de cellules activées.

Mais les cellules T naïves sont aussi rares dans le sang qu'une "aiguille dans une botte de foin, " dit Perica. Parce que le but ultime est de récolter les cellules T d'un patient à partir d'un échantillon de sang, puis les former et augmenter leur nombre avant de les remettre dans le patient, L'équipe de recherche de Schneck s'est penchée sur les aimants comme moyen potentiel de séparer les cellules T naïves des autres dans le sang.

L'équipe a mélangé du plasma sanguin de souris et, séparément, humains avec des aAPC magnétiques portant des antigènes de tumeurs. Ils ont ensuite fait passer le plasma à travers une colonne magnétique. Les cellules T anti-tumorales liées aux aAPC et collées aux côtés de la colonne, tandis que d'autres cellules ont été lavées directement et ont été jetées. Le champ magnétique de la colonne a activé les cellules T, qui ont ensuite été lavés dans un bouillon nourrissant, ou culturel, grandir et se diviser. Après une semaine, leur nombre avait augmenté d'environ 5, 000 à 10, 000 fois. Parce que le nombre de ces cellules pourrait être développé assez rapidement pour être thérapeutiquement utile, l'approche pourrait ouvrir la porte à des traitements d'immunothérapie individualisés qui reposent sur les propres cellules d'un patient, dit Perica.

Schneck dit que l'utilisation de cellules T naïves pourrait rendre la nouvelle technique utile pour plus de patients qu'une autre immunothérapie actuellement testée, qui repose sur d'autres globules blancs appelés lymphocytes infiltrant la tumeur. Ces cellules sont déjà "entraînées" pour lutter contre le cancer, et les chercheurs ont réussi à isoler certaines des cellules des tumeurs, les incitant à se diviser, puis les retransférer aux patients. Mais, Schneck dit, tous les patients ne sont pas éligibles pour cette thérapie, car tous n'ont pas de lymphocytes infiltrant la tumeur. Par contre, toutes les personnes ont des cellules T naïves, Ainsi, les patients atteints de cancer pourraient potentiellement bénéficier de la nouvelle approche, qu'ils aient ou non des lymphocytes infiltrant la tumeur.

« Les aAPC et la colonne magnétique constituent ensemble la base pour simplifier et rationaliser le processus de génération de cellules T spécifiques à la tumeur pour une utilisation en immunothérapie, " dit Juan Carlos Varela, MARYLAND., Doctorat., un ancien membre du laboratoire de Schneck qui est maintenant professeur adjoint à l'Université médicale de Caroline du Sud.

Les chercheurs ont découvert que la technique fonctionnait également avec un mélange d'aAPC portant plusieurs antigènes, qui, selon eux, pourrait aider à lutter contre le problème des tumeurs en mutation pour échapper aux défenses de l'organisme. "Nous obtenons plusieurs tirs au but, " dit Schneck.

Alors que l'équipe a initialement testé la nouvelle méthode uniquement sur les antigènes du cancer, Schneck dit que cela pourrait également fonctionner pour des thérapies contre les maladies infectieuses chroniques, comme le VIH. Il dit que si d'autres tests se passent bien, les essais cliniques de la technique pourraient commencer d'ici un an et demi.