Les scientifiques de Johns Hopkins ont créé une nanoparticule qui porte deux anticorps différents capables de désactiver simultanément les propriétés défensives des cellules cancéreuses tout en activant une réponse immunitaire anticancéreuse robuste chez la souris. Des expériences avec le minuscule, « immunocommutateur » à double fonction l'a trouvé capable de ralentir considérablement la croissance du mélanome de la souris et du cancer du côlon et même d'éradiquer les tumeurs chez les animaux de test, rapportent les chercheurs.

Les résultats, décrit en ligne le 7 juin dans ACS Nano , pourrait conduire à des moyens d'accroître l'efficacité et la promesse des immunothérapies chez les personnes atteintes de cancer, disent les enquêteurs.

« Les immunothérapies ont un potentiel important et sont encore perfectibles, " dit Jonathan P. Schneck, MARYLAND., Doctorat., professeur de pathologie à l'Institute for Cell Engineering de la Johns Hopkins University School of Medicine et membre du Johns Hopkins Kimmel Cancer Center. "L'amélioration ici était à faire, pour la première fois, une nanoparticule qui peut interagir simultanément avec plusieurs types de cellules dans le microenvironnement tumoral complexe, augmentant considérablement son efficacité.

Schneck et la co-responsable de l'étude Alyssa K. Kosmides, un étudiant diplômé dans son laboratoire, expliquer que plusieurs traitements contre le cancer conçus pour stimuler le système immunitaire d'un patient pour lutter contre la maladie ont été approuvés par la Food and Drug Administration des États-Unis, dont trois appelés inhibiteurs de points de contrôle. Ces médicaments aident à surmonter la capacité des cellules cancéreuses à échapper au système immunitaire d'une personne en utilisant des anticorps pour arrêter les protéines à la surface des cellules tumorales qui les cachent des cellules immunitaires.

Cependant, ils soulignent, les inhibiteurs de points de contrôle ne fonctionnent que chez un nombre relativement limité de patients et contre un petit nombre de cancers jusqu'à présent. Des études de suivi montrent que les taux de réponse globaux contre le mélanome, cancer de la vessie, Le lymphome de Hodgkin et le cancer du poumon non à petites cellules représentent environ 30 %, et des taux de réponse complets, entraînant l'éradication des tumeurs d'un patient, sont aussi bas que 5 pour cent.

Mais l'association de plusieurs formes d'immunothérapie à des doses suffisamment élevées pour être efficaces peut entraîner de graves, même mortelle, Effets secondaires.

Pour leur étude, les chercheurs de Johns Hopkins ont combiné deux stratégies d'immunothérapie différentes sur des nanoparticules artificielles environ 1, 000 fois plus petit de diamètre qu'un cheveu humain, similaire aux plateformes de distribution de médicaments déjà utilisées dans certaines thérapies contre le cancer, y compris les chimiothérapies telles que Doxil, Abraxane et Myocet.

Les nanoparticules ont des avantages évidents par rapport aux médicaments libres, Kosmides explique, tels que leur « effet de perméabilité et de rétention améliorés, ", ce qui fait que les particules nanométriques sont absorbées plus facilement par les cellules tumorales que par les cellules saines. De plus, chaque particule peut contenir des dizaines d'anticorps à la fois, ce qui augmente considérablement la concentration locale d'anticorps. Cela les rend plus efficaces et réduit les risques d'effets secondaires, elle dit.

« Les nanoparticules en ont plus pour votre argent, " dit Schneck.

En utilisant des particules de fer paramagnétique d'environ 100 nanomètres de diamètre, les chercheurs ont placé deux types d'anticorps sur eux :l'un bloque une protéine appelée ligand de mort programmée 1 (PD-L1), quelles cellules cancéreuses utilisent pour se masquer des cellules immunitaires ; un autre qui stimule les cellules T, un type de cellule immunitaire qui combat le cancer. En combinant ces deux fonctions, Schneck explique, l'objectif était de désactiver efficacement la capacité d'inhibition du système immunitaire d'une tumeur tout en activant simultanément la capacité d'attaque du système immunitaire.

Chez les souris injectées avec des cellules de mélanome de souris, qui s'est développé en tumeurs au cours de plusieurs jours, seules les souris qui ont par la suite reçu les particules « immunocommutateurs » ont présenté une croissance tumorale significativement retardée et une survie plus longue par rapport à celles qui ont reçu les traitements témoins ou aucun traitement.

Spécifiquement, les souris traitées par immunoswitch avaient des tumeurs presque 75 pour cent plus petites que les animaux qui n'avaient reçu aucun traitement, alors que l'anticorps soluble n'a réduit la croissance tumorale que d'environ 25 pour cent. La moitié des souris traitées par immunoswitch étaient encore en vie après 30 jours, alors que toutes les souris non traitées sont mortes au jour 22.

"Les particules d'immunocommutateur à double fonction étaient clairement plus efficaces qu'un mélange de nanoparticules qui ciblaient chacune une seule protéine et agissaient de manière synergique, mais on ne sait pas encore pourquoi, " dit Schneck. " Il se peut que le succès des particules d'immunocommutateur vienne du rapprochement des cellules T et de leurs cellules tumorales ciblées. "

Les chercheurs disent avoir trouvé des résultats encore plus spectaculaires dans un modèle murin de cancer du côlon. Dans ces expériences, environ la moitié des souris présentaient une régression complète des tumeurs et environ 70 % pouvaient être considérées comme des survivants à long terme, vivant plus de 55 jours.

À la recherche du mécanisme derrière les effets positifs des particules d'immunocommutateurs, d'autres expériences ont montré que les particules semblent rapprocher plus facilement les cellules cancéreuses et les cellules immunitaires qui les combattent, fournissant une synergie qui n'est pas possible même avec les deux mêmes anticorps sur des particules distinctes. Les particules immunoswitch ont également été retenues dans les cellules tumorales significativement plus longtemps que les anticorps solubles, leur offrir plus de temps pour travailler, Schneck et Kosmides disent.

Les chercheurs ajoutent qu'ils prévoient de travailler sur l'amélioration des particules d'immunocommutateurs en recherchant des combinaisons d'anticorps plus efficaces à inclure sur la plate-forme. Parce que les particules sont magnétiques, ils prévoient également de tester si les résultats peuvent être améliorés en utilisant des aimants pour guider les particules et les maintenir sur le site de la tumeur.