L'article est publié dans la revue Med .

Le collagène tumoral est une barrière résistante

Le cancer du pancréas est bien connu pour son caractère mortel et présente l'un des taux de survie à cinq ans les plus bas parmi les cancers courants. Bien que plusieurs facteurs expliquent le sombre pronostic de la maladie, cette étude se concentre notamment sur la matrice entourant de nombreuses tumeurs pancréatiques, qui agit comme une barrière efficace contre le traitement.

La barrière est un ensemble de collagène, de tissu conjonctif, de protéines facilitant la fibrose et d'autres cellules. Des études récentes ont mis en évidence le rôle de cette barrière dans la lutte contre les tentatives de traitement par immunothérapies (traitements qui agissent en stimulant ou en affaiblissant le système immunitaire du patient), telles que les inhibiteurs de points de contrôle immunitaires. En analysant des échantillons de tumeurs de patients, l'équipe UW-Madison a découvert des preuves génétiques selon lesquelles un type spécifique de collagène, appelé collagène oncogène, constitue effectivement une barrière aux traitements basés sur l'immunothérapie.

"Cette matrice extracellulaire très dense, composée de cellules immunosuppressives, de collagènes et d'autres cellules, constitue un problème critique si nous voulons utiliser des immunothérapies contre ces cancers du pancréas", explique Quanyin Hu, professeur adjoint à l'UW-Madison School of Pharmacy. Hu a dirigé l'étude en collaboration avec Sean Ronnekleiv-Kelly, chirurgien pancréatique et professeur adjoint au département de chirurgie de l'UW-Madison.

Une infiltration à base de bactéries

Hu est un expert dans l’ingénierie de cellules destinées à être utilisées comme agents thérapeutiques potentiels ou comme vecteurs d’administration de médicaments. Pour cette étude, le laboratoire de Hu a appliqué une bactérie capable à la fois de pénétrer à travers la barrière résistante du collagène et de délivrer des « nanomédicaments » immunothérapeutiques.

L’équipe a choisi une souche de la bactérie Escherichia coli ayant des antécédents d’utilisation sûre chez l’homme et une affinité connue pour les environnements à faible teneur en oxygène tels que les tumeurs pour servir de véhicule d’administration de médicaments. Hu et ses collègues ont conçu des « cages à protéines » contenant deux médicaments – l'un décompose le collagène et l'autre est un inhibiteur de point de contrôle immunitaire anticancéreux – et les ont attachés à E. coli.

"E. coli a une grande motilité, ce qui signifie qu'il peut se déplacer tout seul et cible activement les environnements hypoxiques comme les tumeurs", explique Hu. "Et nous avons découvert qu'il était capable de pénétrer profondément dans le site de la tumeur pour délivrer des médicaments."

L'approche est prometteuse dans les modèles animaux

L'équipe UW-Madison a testé son système d'administration basé sur E. coli sur des modèles murins d'adénocarcinome canalaire pancréatique, ou PDAC, la forme la plus courante et la plus mortelle de cancer du pancréas, qui était au centre de l'étude.

Les souris traitées avec les bactéries chargées de thérapeutique ont connu un retard de croissance tumorale et une survie significativement plus longue que les souris ayant reçu d'autres traitements. Les analyses post-mortem ont également montré que les tumeurs traitées avec E. coli, porteur du nano-médicament, présentaient la plus grande infiltration de cellules immunitaires anticancéreuses parmi tous les traitements.

"À l'heure actuelle, les options de traitement sont très limitées pour la PDAC, et j'espère que cette approche thérapeutique pourra éventuellement conduire à des améliorations en termes de survie et de pronostic", déclare Hu.

Bien que cette approche thérapeutique soit prometteuse pour traiter le cancer du pancréas et d'autres tumeurs malignes avec des barrières de collagène résistantes, l'équipe de Hu travaille à son amélioration et à sa simplification dans des modèles animaux, les essais cliniques potentiels étant encore longs.