Pour se développer et se propager, les cellules cancéreuses doivent échapper au système immunitaire. Des chercheurs du Brigham and Women's Hospital et du MIT ont utilisé la puissance de la nanotechnologie pour découvrir une nouvelle façon dont le cancer peut désarmer ses agresseurs cellulaires potentiels en étendant des tentacules à l'échelle nanométrique qui peuvent atteindre une cellule immunitaire et retirer son bloc d'alimentation. L'extraction des mitochondries de la cellule immunitaire alimente la cellule cancéreuse et épuise la cellule immunitaire. Les nouvelles découvertes, publiées dans Nature Nanotechnology , pourrait conduire à de nouvelles cibles pour développer la prochaine génération d'immunothérapie contre le cancer.

"Le cancer tue lorsque le système immunitaire est supprimé et que les cellules cancéreuses sont capables de métastaser, et il semble que les nanotubes puissent les aider à faire les deux", a déclaré l'auteur correspondant Shiladitya Sengupta, Ph.D., codirecteur du Brigham's Center for Engineered Therapeutics. . "Il s'agit d'un mécanisme complètement nouveau par lequel les cellules cancéreuses échappent au système immunitaire et cela nous donne une nouvelle cible à poursuivre."

Pour étudier comment les cellules cancéreuses et les cellules immunitaires interagissent à l'échelle nanométrique, Sengupta et ses collègues ont mis en place des expériences dans lesquelles ils ont co-cultivé des cellules cancéreuses du sein et des cellules immunitaires, telles que les cellules T. En utilisant la microscopie électronique à balayage à émission de champ, ils ont aperçu quelque chose d'inhabituel :les cellules cancéreuses et les cellules immunitaires semblaient être physiquement connectées par de minuscules vrilles, avec des largeurs principalement comprises entre 100 et 1000 nanomètres. (A titre de comparaison, un cheveu humain mesure environ 80 000 à 100 000 nanomètres). Dans certains cas, les nanotubes se sont réunis pour former des tubes plus épais. L'équipe a ensuite coloré les mitochondries (qui fournissent de l'énergie aux cellules) des cellules T avec un colorant fluorescent et a observé que des mitochondries vert vif étaient extraites des cellules immunitaires, à travers les nanotubes et dans les cellules cancéreuses.

"En préservant soigneusement l'état de la culture cellulaire et en observant les structures intracellulaires, nous avons vu ces nanotubes délicats et ils volaient la source d'énergie des cellules immunitaires", a déclaré l'auteur co-correspondant Hae Lin Jang, Ph.D., chercheur principal au Centre. pour la thérapeutique d'ingénierie. "C'était très excitant parce que ce genre de comportement n'avait jamais été observé auparavant dans les cellules cancéreuses. C'était un projet difficile car les nanotubes sont fragiles et nous avons dû manipuler les cellules très doucement pour ne pas les casser."

Les chercheurs ont ensuite cherché à savoir ce qui se passerait s'ils empêchaient les cellules cancéreuses de détourner les mitochondries. Lorsqu'ils ont injecté un inhibiteur de la formation de nanotubes dans des modèles de souris utilisés pour étudier le cancer du poumon et le cancer du sein, ils ont constaté une réduction significative de la croissance tumorale.

"L'un des objectifs de l'immunothérapie contre le cancer est de trouver des combinaisons de thérapies qui peuvent améliorer les résultats", a déclaré l'auteur principal Tanmoy Saha, Ph.D., chercheur postdoctoral au Center for Engineered Therapeutics. "Sur la base de nos observations, il existe des preuves qu'un inhibiteur de la formation de nanotubes pourrait être combiné avec des immunothérapies anticancéreuses et testé pour voir s'il peut améliorer les résultats pour les patients." + Explorer plus loin

Un médicament expérimental augmente l'efficacité de l'immunothérapie dans le cancer du pancréas chez la souris