Au cours de la dernière décennie, les chercheurs ont recherché des traitements contre le cancer plus efficaces et plus durables. Parmi la grande variété d'immunothérapies, le stimulateur de l'activation des gènes de l'interfron (agonisme STING) est apparu comme une approche particulièrement prometteuse qui exploite le système immunitaire d'un patient pour combattre les tumeurs dans tout le corps.
Bien que potentiellement révolutionnaire, il reste des obstacles critiques à surmonter avant que l’agonisme STING puisse être utilisé comme option de traitement pour les patients. Par exemple, l'administration intraveineuse de médicaments agonistes de STING n'est souvent pas efficace, en raison du manque de stabilité du médicament et de sa mauvaise absorption par les cellules immunitaires.
Relevant ces défis de front, les enquêteurs du Brigham and Women's Hospital, membre fondateur du système de santé Mass General Brigham, ont maintenant conçu des structures de nanoparticules sensibles aux stimuli, permettant aux médicaments agonistes de STING d'être libérés lorsqu'ils atteignent les cellules cibles. Dans un article publié aujourd'hui dans Nature Nanotechnology , les chercheurs rapportent que les nanoformulations stabilisées ont non seulement éradiqué les tumeurs actives chez les souris, mais ont également entraîné leur système immunitaire à reconnaître et à éliminer les futures tumeurs.
"Notre objectif est d'utiliser l'agonisme de STING pour demander au système immunitaire de traiter les cellules cancéreuses comme des envahisseurs, ce qui nécessite la conception de nanostructures stables et puissantes permettant à STING d'atteindre les bons organes et les bonnes cellules", a déclaré l'auteure principale Natalie Artzi, Ph. .D., chercheur principal au département de médecine de Brigham.
L'auteur principal Pere Dosta Pons, Ph.D., instructeur au département de médecine de Brigham, a souligné la nouveauté de leur approche :« Nous entraînons non seulement le système immunitaire à cibler et à éliminer les cellules cancéreuses, mais également à générer une mémoire immunitaire pour prévenir la récidive du cancer."
L'agonisme STING implique l'activation d'une protéine appelée stimulateur des gènes de l'interféron (STING), qui alerte le système immunitaire de la présence d'envahisseurs. Lorsque le corps est infecté par un virus ou une espèce bactérienne, de petites molécules messagères appelées dinucléotides cycliques cytosoliques (CDN) s'attachent au STING. Cette activation déclenche la production de cytokines pro-inflammatoires, qui à leur tour activent les cellules immunitaires telles que les cellules tueuses naturelles, les macrophages et les lymphocytes T, les recrutant dans la zone affectée pour éliminer l'infection.
Le cancer échappe à cette voie STING en se déguisant en cellules propres du corps. Les chercheurs ont tenté d'apprendre au système immunitaire à identifier et à attaquer les cellules cancéreuses en administrant des agonistes de STING aux cellules immunitaires des microenvironnements tumoraux et aux ganglions lymphatiques drainant la tumeur.
Dans leur nouvel article, l’équipe Brigham décrit une nouvelle structure de nanoparticules qui transporte plus efficacement les molécules CDN dans les cellules immunitaires. Cette structure relie directement les CDN produits en laboratoire aux nanoparticules constituées de poly(bêta amino esters) ou pBAE, rendant le composé plus stable et plus puissant lorsqu'il est injecté dans le corps, améliorant ainsi sa fenêtre thérapeutique. La nanostructure transporte les messagers CDN directement vers les tumeurs et détache la cargaison uniquement lorsqu'elle atteint les cellules cibles.
Pour évaluer l’efficacité de leur approche, l’équipe a administré les composés CDN-nanoparticules (CDN-NP) à des souris atteintes de mélanome, de cancer du côlon et de tumeurs du cancer du sein. Ils ont confirmé que leurs nanostructures CDN étaient absorbées par des cellules immunitaires cibles dans le microenvironnement tumoral et dans les organes lymphoïdes secondaires, offrant ainsi aux souris une immunité à long terme contre les futures tumeurs. Lorsque les souris survivantes ont été réintroduites avec des tumeurs 60 jours après leur traitement initial, elles ont pu rejeter les tumeurs d'elles-mêmes.
L’équipe a développé un ensemble de règles de conception qui doivent être prises en compte lors de l’administration d’une thérapie immunitaire, notamment le rôle des organes lymphoïdes secondaires dans l’orientation des résultats thérapeutiques. Ils ont montré que la rate joue un rôle essentiel dans l'entraînement du système immunitaire à générer une mémoire immunitaire.
En plus d'aborder des questions fondamentales sur le cancer et l'immunologie, des études comme celle-ci montrent le potentiel d'amélioration des systèmes d'administration de thérapie génique pour traiter des maladies telles que le cancer.
En expliquant l'importance de ce travail, Artzi a déclaré :« Notre recherche porte sur l'interaction fondamentale entre le système immunitaire et le cancer grâce à l'utilisation d'une nouvelle structure conçue pour être à la fois stable et puissante. certains organes, tels que la rate, jouent un rôle crucial dans la génération d'une réponse antitumorale durable, ce qui a des implications importantes dans la façon dont nous envisageons l'administration de l'immunothérapie. "
Plus d'informations : Pere Dosta et al, Enquête sur le pouvoir antitumoral amélioré de l'agoniste de STING après conjugaison à des nanoparticules de polymère, Nature Nanotechnology (2023). DOI :10.1038/s41565-023-01447-7
Informations sur le journal : Nanotechnologie naturelle
Fourni par Brigham and Women's Hospital
