L'immunothérapie du cancer cherche à transformer les tumeurs « froides » en tumeurs « chaudes » – celles qui répondent à l'immunothérapie – en réveillant et en enrôlant le système immunitaire de l'organisme.

Malheureusement, peu de personnes bénéficient de la forme la plus courante d'immunothérapie, appelés inhibiteurs de points de contrôle immunitaires, et les scientifiques recherchent activement de nouvelles molécules sûres appelées agonistes pour augmenter la réponse immunitaire du corps. Un médicament prometteur dans les essais cliniques est l'agoniste STING. STING est une protéine essentielle à la réponse immunitaire contre les infections et le cancer.

En recherchant des molécules qui augmenteraient la voie STING, une équipe de scientifiques de la faculté de pharmacie de l'Université du Michigan et du Rogel Cancer Center s'est penchée sur les ions métalliques nutritionnels, que nous absorbons de la nourriture, et sont importants pour la régulation immunitaire.

Ils ont découvert que l'ajout de l'ion métallique nutritionnel manganèse aux agonistes de STING augmentait la capacité de lutte contre les tumeurs de STING jusqu'à 77 fois, par rapport aux agonistes de STING utilisés seuls, dit James Moon, le J.G. Professeur Searle de sciences pharmaceutiques et professeur de génie biomédical.

Lorsque les chercheurs ont ajouté les ions manganèse aux agonistes de STING, ils ont formé des cristaux de taille nanométrique, qui a considérablement augmenté l'absorption cellulaire des agonistes de STING et l'activation de STING par les cellules immunitaires. Pour développer un agoniste de STING pour administration intraveineuse, les chercheurs ont recouvert ces nanocristaux d'une couche lipidique (similaire à celles trouvées dans les vaccins à ARNm COVID19), résultant en un système de nanoparticules appelé CMP.

La plupart des agonistes de STING doivent être délivrés directement dans la tumeur, mais cela ne convient pas aux cancers métastatiques, une cause majeure de mortalité. Même avec des injections intratumorales, les agonistes de STING conventionnels sont confrontés à une réponse clinique limitée.

"Le CMP augmente considérablement l'absorption cellulaire des agonistes de STING, et avec le manganèse, CMP déclenche une activation STING robuste, transforme une tumeur froide en tumeur chaude, et élimine le cancer, y compris ceux qui sont complètement résistants aux inhibiteurs de points de contrôle immunitaires, l'immunothérapie anticancéreuse la plus utilisée, " dit Xiaoqi "Kevin" Sun, un étudiant diplômé U-M en pharmacie et premier auteur sur le papier.

Moon a déclaré que c'était la première fois que des nanoparticules délivrant des agonistes de STING et des ions métalliques étaient développées pour l'immunothérapie intraveineuse du cancer, et cela pourrait ouvrir de nouvelles portes pour les traitements d'immunothérapie du cancer.

L'équipe a démontré les effets antitumoral du CMP dans diverses tumeurs, y compris le carcinome du côlon, mélanome, et le cancer de la tête et du cou.

La plupart des cancers de la tête et du cou ne répondent pas bien aux inhibiteurs des points de contrôle immunitaires. Pour modéliser cette maladie mortelle, l'équipe a développé un modèle de cancer de la tête et du cou totalement résistant aux inhibiteurs des points de contrôle immunitaires, a déclaré le co-auteur principal de l'étude, Yu Leo Lei, Professeur agrégé de médecine dentaire à l'UM. Le modèle, appelé NOOC1, présente plus de 90 % de similarité dans les signatures mutationnelles avec les cancers humains associés au tabagisme.

"Dans la tumeur cancéreuse de la tête et du cou, Le CMP administré par voie intraveineuse a éradiqué ces tumeurs chez 75 % des souris, " dit Lei. " En revanche, les agonistes STING conventionnels ont eu des effets anti-tumoraux minimes et tous les animaux ont succombé à la croissance tumorale."

L'équipe d'étude travaille actuellement à tester l'innocuité et l'efficacité du CMP chez les grands animaux.

"Nous prévoyons que nous serons en mesure de lancer une étude clinique de phase I pour examiner l'efficacité du CMP chez les patients cancéreux dans un avenir proche, " dit Lune.

La recherche a été publiée dans Nature Nanotechnologie.