Lorsque le cancer se propage, les poumons constituent l’un des endroits où les tumeurs secondaires, ou métastatiques, sont le plus susceptibles de se développer. Récemment, des scientifiques américains ont mis au point un procédé permettant de les traiter, consistant à fixer des « appâts immunitaires » aux globules rouges.
Acheminer les chimiokines sur le site de la tumeur grâce aux globules rouges
Une fois une tumeur installée dans l’organisme, il n’est pas rare qu’elle se métastase. Les cellules cancéreuses vont alors s’en détacher et circuler dans le sang jusqu’à ce qu’elles s’établissent dans un autre tissu et forment de nouvelles tumeurs. Et il se trouve que les poumons, remplis de minuscules vaisseaux sanguins favorisant la fixation des cellules cancéreuses, constituent l’un des endroits où ces dernières se développent le plus fréquemment.
Pour ne rien arranger, les traitements traditionnels comme la chimiothérapie ont tendance à endommager gravement les tissus pulmonaires, ce qui rend ces tumeurs métastatiques trop souvent mortelles. À l’heure actuelle, l’immunothérapie, consistant à stimuler le système immunitaire pour qu’il lutte contre le cancer, représente la principale alternative dont disposent les médecins pour traiter ce type de tumeurs.
Pour ces nouveaux travaux, présentés dans la revue Nature Biomedical Engineering, des chercheurs de Harvard ont exploré la possibilité d’acheminer ces substances médicamenteuses jusqu’aux tissus pulmonaires, en les fixant aux globules rouges, chargés de convoyer l’oxygène dans tout le corps. La charge utile de médicament choisie par l’équipe est la chimiokine CXCL10, une petite protéine qui attire les cellules immunitaires vers un envahisseur potentiellement dangereux comme le cancer.
« Les métastases pulmonaires déciment différents types de chimiokines se trouvant dans leur environnement proche, ce qui se traduit par la disparition du signal qui devrait normalement attirer les globules blancs bénéfiques pour combattre la tumeur », explique Anvay Ukidve, auteur principal de l’étude. « Nous avons émis l’hypothèse que l’acheminement de ce signal sur le site de la tumeur pourrait aider à restaurer la réponse immunitaire de l’organisme et lui permettre de s’y attaquer efficacement. »
Des premiers résultats extrêmement prometteurs
L’équipe a développé des nanoparticules transportant la protéine CXCL10 et ayant la particularité de se détacher uniquement dans les poumons, en parsemant leur surface d’un anticorps connu pour se lier à une protéine que l’on trouve couramment sur les cellules des vaisseaux sanguins qui les tapissent. Celles-ci ont été baptisées « ImmunoBait », et l’ensemble du système (incluant les globules rouges les convoyant) « Immunothérapie systémique fixée aux érythrocytes », ou plus simplement EASI.
L’EASI a ensuite été testée sur des souris atteintes de l’équivalent murin du cancer du sein avec métastases pulmonaires. L’équipe a découvert que les particules ImmunoBait restaient dans les poumons jusqu’à six heures après l’injection, et que la plupart d’entre elles étaient concentrées autour des tumeurs. Les niveaux de CXCL10 sont également restés élevés durant 72 heures, ce qui, selon les chercheurs, serait dû au fait que le corps réagisse en produisant ses propres chimiokines. En réponse, les concentrations de plusieurs types de cellules immunitaires ont également augmenté à l’intérieur des tissus pulmonaires.
Les chercheurs ont ensuite cherché à déterminer dans quelle mesure le traitement pouvait ralentir la progression du cancer, en retirant chirurgicalement les tumeurs primaires des animaux, puis en traitant différents groupes avec l’EASI, des nanoparticules ImmunoBait non fixées aux cellules sanguines, ou du CXCL10 seul.
L’EASI s’est avérée quatre fois plus efficace que le CXCL10 seul, et six fois plus que les nanoparticules seules. Après 37 jours, les souris traitées avec l’EASI présentaient toutes moins de 20 nodules métastatiques, contre 100 pour les autres rongeurs. Celles-ci possédaient également une durée de vie plus longue : 25 % de ces spécimens ont survécu pendant la totalité du test (40 jours), quand les souris des autres groupes mourraient généralement en moins de 20 jours.
Une opportunité thérapeutique unique pour lutter contre les cancers métastatiques
L’EASI pourrait également prévenir efficacement la réapparition du cancer. Les chercheurs ont en effet constaté que les souris traitées avec cette méthode présentaient un nombre plus élevé de cellules immunitaires CD8 dans leur sang, connues pour circuler longtemps dans celui-ci et éviter les récidives. Lorsque des cellules cancéreuses ont été réinjectées aux souris après le traitement initial, celles traitées avec l’EASI présentaient une croissance tumorale beaucoup plus faible que les autres.
« Ces résultats mettent en évidence la capacité de notre système EASI à convertir l’adversité biologique des métastases en une opportunité thérapeutique unique pour lutter contre les cancers métastatiques », déclare Samir Mitragotri, co-auteur de l’étude.
Au cours des prochains mois, l’équipe prévoit de mener d’autres études afin de s’assurer de la sécurité et de l’efficacité de cette approche très prometteuse, dans l’optique de pouvoir ensuite procéder à des essais cliniques.
