La nano-immunothérapie développée pour améliorer le traitement du cancer du poumon

Des chercheurs du Brigham and Women's Hospital ont développé une nouvelle thérapie nanomédicale qui délivre des médicaments anticancéreux aux cellules cancéreuses du poumon et améliore la capacité du système immunitaire à combattre le cancer.

L’équipe a montré des résultats prometteurs pour la nouvelle thérapie sur les cellules cancéreuses en laboratoire et dans des modèles de tumeurs pulmonaires de souris, avec des applications potentielles pour améliorer les soins et les résultats pour les patients atteints de tumeurs qui n’ont pas répondu à l’immunothérapie traditionnelle. Leurs conclusions sont publiées dans Avancées scientifiques.

“Les nanoparticules sont utilisées depuis des années pour administrer des médicaments ciblés aux cellules tumorales, tandis que l'immunothérapie a également eu un impact révolutionnaire sur la façon dont nous traitons le cancer, en empêchant les cellules cancéreuses d'échapper à notre système immunitaire”, a déclaré l'auteur principal Tanmoy Saha, Ph. D., professeur de médecine et chercheur à la Division d'ingénierie en médecine du Brigham.

“Ici, nous avons essentiellement connecté ces deux approches dans un seul système d'administration de médicaments pour traiter le cancer du poumon non à petites cellules.”

Le cancer du poumon est la principale cause de décès par cancer dans le monde, représentant plus d'un quart de tous les décès liés au cancer. Le cancer du poumon non à petites cellules (NSCLC) est la forme la plus courante, représentant environ 85 % de tous les cas de cancer du poumon.

L’une des méthodes de traitement les plus populaires du CPNPC consiste à utiliser des inhibiteurs de points de contrôle immunitaires, une classe de médicaments qui bloquent certaines protéines qui empêchent le système immunitaire de tuer les cellules cancéreuses. Cependant, la plupart des patients atteints de CPNPC ne répondent pas à ces médicaments, principalement parce que le traitement ne cible qu'une seule protéine (le plus souvent PD-L1), qui n'est pas abondamment exprimée dans la plupart des tumeurs du cancer du poumon.

En conséquence, de nombreux patients doivent subir une combinaison de chimiothérapie et d’immunothérapies, ce qui entraîne des effets secondaires et des toxicités durables.

Cette nouvelle thérapie fonctionne en amenant une nanoparticule remplie d'un médicament anticancéreux directement sur le site de la tumeur, tandis que les anticorps attachés à la nanoparticule se lient à deux protéines différentes (CD47 et PD-L1) sur les cellules cancéreuses. Cette double approche permet aux systèmes immunitaires inné et adaptatif de localiser et de détruire les cellules cancéreuses tout en minimisant les toxicités généralement associées aux traitements anticancéreux existants.

“Ce système fonctionne avec une sorte d'effet Velcro. Plutôt que de rechercher simplement une protéine sur une cellule cancéreuse sur laquelle l'anticorps peut s'accrocher, ces nanoparticules en ont deux”, a déclaré l'auteur principal Shiladitya Sengupta, Ph.D., professeur agrégé de médecine et bio-ingénieur à la Division d'ingénierie en médecine du Brigham.

“Ainsi, si une cellule cancéreuse n'exprime pas l'une des protéines ciblées par nos nanoparticules, elle peut toujours s'attacher à l'autre et délivrer le médicament chargé dans la nanoparticule directement dans le tissu cancéreux.”

Les chercheurs ont cherché à découvrir quelles protéines étaient exprimées par les tumeurs pulmonaires. Ils ont examiné les tissus de plus de 80 patients humains atteints d'un cancer du poumon. Une fois les protéines identifiées, ils ont sélectionné des anticorps pour les cibler. Ensuite, ils ont fonctionnalisé les anticorps avec une nanoparticule déjà chargée d’un médicament anticancéreux.

Saha et ses collègues ont ensuite testé l’efficacité de la nanoparticule en visualisant d’abord en laboratoire l’efficacité des anticorps liés aux cellules cancéreuses. Ils ont réalisé une série d’expériences pour évaluer et visualiser les capacités de liaison et d’administration de médicaments des nanoparticules. Par la suite, ils ont testé l’efficacité du complexe sur des modèles murins de deux formes de cancer du poumon.

Ils ont découvert que les cellules cancéreuses des souris internalisaient le médicament, entraînant une diminution de la taille de la tumeur sans effets secondaires ni toxicités majeurs.

Les limites de l’étude incluent que, jusqu’à présent, la thérapie n’a été testée que sur des tissus humains en laboratoire et sur des modèles murins. Il doit faire l'objet d'études toxicologiques beaucoup plus exhaustives avant de passer aux essais cliniques.

Pour l’avenir, les chercheurs espèrent adapter cette technologie pour traiter d’autres types de cancer en explorant des anticorps et des traitements supplémentaires qui pourraient fonctionner avec cette approche nanomédicale.

« Bien que nous constations un certain succès avec cette plateforme d'administration de médicaments dans les tests précliniques, il est important de se rappeler que la physiologie de la souris et de l'humain est très différente. Nous avons besoin de plus d'études avant de pouvoir amener ce concept aux essais cliniques, mais nous sommes ravis de voir comment cette approche pourrait transformer les soins contre le cancer », a déclaré Saha.