Des chercheurs développent un gel pour administrer des médicaments contre le cancer des tumeurs solides

La thérapie intratumorale, dans laquelle des médicaments anticancéreux sont injectés directement dans les tumeurs, est une option thérapeutique prometteuse pour les cancers solides, mais elle a connu un succès limité dans les essais cliniques en raison de son incapacité à administrer le médicament avec précision et parce que la plupart des immunothérapies se dissipent rapidement du site d’injection.

Une équipe de chercheurs du Mass General Brigham, en collaboration avec des collègues de l’Institut Koch pour la recherche intégrative sur le cancer, a développé un système d’administration de gel qui surmonte ces défis. Le gel est injectable mais se solidifie à la livraison ; contient un agent d’imagerie pour la visualisation sous tomodensitométrie ; et peut contenir une concentration élevée de médicament pour une libération lente et contrôlée.

Dans un article publié dans Matériaux de santé avancés, l’équipe rapporte que l’utilisation d’imiquimod sous forme de gel (un médicament immunostimulant) en association avec un traitement par inhibiteur de point de contrôle a induit une régression tumorale et une survie accrue dans des modèles murins de cancer du côlon et du sein qui sont généralement résistants au traitement par inhibiteur de point de contrôle. Le traitement semble également entraîner le système immunitaire à détecter et à attaquer des tumeurs distantes qui n’ont pas été directement traitées, ce qui suggère qu’il pourrait s’agir d’un traitement utile contre les cancers métastatiques.

“Ce gel s’attaque aux deux problèmes des tentatives existantes de fabrication d’immunothérapie intratumorale contre le cancer : rendre la thérapie visible et pratique afin que les radiologues interventionnels puissent confirmer l’administration et garantir que le médicament reste réellement dans la région d’intérêt”, a déclaré Avik Som, MD, Ph.D., du département de radiologie du Massachusetts General Hospital.

“Lorsque nous injectons ce gel dans une tumeur, nous pouvons apprendre au système immunitaire à reconnaître le cancer et à le déclencher pour attaquer non seulement le site où le gel a été injecté, mais également d’autres zones du corps où le même cancer peut se cacher.”

L’équipe de recherche, composée d’ingénieurs et de professionnels de la santé, a d’abord développé et optimisé le système d’administration du gel en laboratoire en modifiant la structure chimique du gel. Un aspect clé de la conception du gel était qu’il devait passer d’un état liquide à température ambiante à un état injectable, mais devenir solide à température corporelle à l’intérieur de la tumeur afin de former un dépôt libérant le médicament, tout en conservant la capacité d’encapsulation et d’administration du médicament. , et transportant suffisamment d’agent d’imagerie.

Après avoir optimisé le gel en laboratoire, l’équipe a testé sa capacité à traiter des modèles murins de cancer du côlon et du sein, généralement résistants à l’immunothérapie. Pour ce faire, ils ont utilisé le gel pour administrer de l’imiquimod, un médicament immunostimulant approuvé par la FDA, en association avec un traitement par inhibiteur de point de contrôle. Chaque souris présentait deux tumeurs du même type, mais les chercheurs n’ont traité qu’une seule tumeur par souris, ce qui leur a permis de tester la capacité du gel à stimuler à la fois l’immunité locale et systémique.

Ils ont montré que le traitement par l’imiquimod délivré sur gel en association avec un traitement par inhibiteur de point de contrôle améliorait la survie dans les deux modèles de cancer. Le traitement a abouti à une réponse tout ou rien : les souris qui ont répondu au traitement ont montré une régression complète à la fois de la tumeur traitée et d’une tumeur située à distance (un modèle de métastase), tandis que les non-répondeurs n’ont montré aucune régression sur aucun des deux sites. Pour le modèle de cancer du côlon, 46 % (6/13) ont survécu lorsque le traitement par inhibiteur de point de contrôle a été combiné à l’imiquimod administré sur gel. Pour le modèle de cancer du sein, 20 % (3/15) ont survécu au traitement avec les thérapies combinées.

“Ces deux tumeurs restent difficiles à traiter aujourd’hui, même si les immunothérapies transforment notre façon de penser le traitement”, a déclaré l’auteur co-correspondant Giovanni Traverso, MB, Ph.D., MBBCH, Département de médecine du Brigham and Women’s Hospital et associé. professeur au Département de génie mécanique du MIT. “Le fait que nous ayons pu induire des réponses dans des tumeurs distantes dans ces modèles de cancer du côlon et du sein a été une grande victoire.”

Les chercheurs souhaitent déplacer cette technologie vers la clinique, mais elle devra d’abord passer par davantage de séries de tests de sécurité. Ils prévoient également de tester son efficacité avec un panel plus large de médicaments.

“Il s’agit d’une première preuve de concept, mais nous travaillons tous activement ensemble pour essayer de mettre ces technologies à la disposition des patients”, a déclaré Eric Wehrenberg-Klee, MD, radiologue adjoint au département de radiologie du Massachusetts General Hospital et l’un des premiers auteurs de l’étude. “Il y a de nombreux avantages à pouvoir traiter les patients avec une seule injection, et nous pensons que cette technologie a le potentiel d’aider à lutter contre des cancers qui sont actuellement difficiles à traiter.”

Les auteurs incluent Jan-Georg Rosenboom (MGH, BWH, MIT), Alana Chandler (MIT), Gabrielle Ndakwah (BWH, MIT), Eric Chen (MIT), Jack Suggs (MIT), Joshua Morimoto (MIT), Jonathan Kim (MGH ), Abdul Rehman Mustafa (MGH), Asier Marcos-Vidal (MGH), Florian J. Fintelmann (MGH), Arijit Basu (MIT), Robert Langer (MIT) et Umar Mahmood (MGH).