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Une nouvelle approche pourrait traiter les tumeurs cérébrales et également prévenir ou retarder les récidives

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Scientifiques au Rogel Cancer Center de l’Université du Michigan étaient optimistes lorsqu’ils ont identifié une petite molécule qui bloquait une voie clé dans les tumeurs cérébrales. Mais un problème se posait : comment faire passer l’inhibiteur dans la circulation sanguine et dans le cerveau pour atteindre la tumeur.

En collaboration avec plusieurs laboratoires, les équipes ont fabriqué une nanoparticule pour contenir l’inhibiteur, et les résultats ont été encore meilleurs que prévu.

Non seulement les nanoparticules ont délivré l’inhibiteur à la tumeur dans des modèles de souris, où le médicament a réussi à activer le système immunitaire pour éliminer le cancer, mais le processus a déclenché la mémoire immunitaire de sorte qu’une tumeur réintroduite a également été éliminée – un signe que cette nouvelle approche potentielle pourrait non seulement traiter les tumeurs cérébrales mais aussi prévenir ou retarder les récidives.

« Personne n’a pu faire pénétrer cette molécule dans le cerveau. C’est vraiment une étape importante. Les résultats pour les patients atteints de gliome ne se sont pas améliorés au cours des 30 dernières années », a déclaré Maria G. Castro, Ph.D., R.C. Schneider Collegiate Professor of Neurosurgery au Michigan Medicine. Castro est l’auteur principal de l’étude, publiée dans la revue ACS Nano.

Malgré des gains de survie dans de nombreux types de cancer, le gliome reste un défi obstiné, avec seulement 5% des patients vivant cinq ans après leur diagnostic. »

Pedro R. Lowenstein, M.D., Ph.D., auteur de l’étude, Richard C. Schneider Collegiate Professor of Neurosurgery au Michigan Medicine.

Les gliomes sont souvent résistants aux thérapies traditionnelles, et l’environnement à l’intérieur de la tumeur supprime le système immunitaire, rendant inefficaces les nouvelles thérapies basées sur l’immunité. Si l’on ajoute à cela la difficulté de passer la barrière hémato-encéphalique, il devient encore plus difficile d’administrer des traitements efficaces à ces tumeurs.

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Le laboratoire Castro-Lowenstein a vu une opportunité. La petite molécule inhibitrice AMD3100 a été mise au point pour bloquer l’action de CXCR12, une cytokine libérée par les cellules du gliome qui constitue un bouclier autour du système immunitaire, l’empêchant de se mobiliser contre la tumeur envahissante. Les chercheurs ont montré dans des modèles murins de gliome que l’AMD3100 empêchait le CXCR12 de se lier aux cellules myéloïdes immunosuppressives. En désarmant ces cellules, le système immunitaire reste intact et peut attaquer les cellules tumorales.

Mais l’AMD3100 avait du mal à atteindre la tumeur. Le médicament ne voyageait pas bien dans la circulation sanguine et ne passait pas la barrière hémato-encéphalique, un problème clé pour faire pénétrer les médicaments dans le cerveau.

Le laboratoire Castro-Lowenstein a collaboré avec Joerg Lahann, Ph.D., titulaire de la chaire Wolfgang Pauli d’ingénierie chimique à l’U-M College of Engineering, pour créer des nanoparticules à base de protéines afin d’encapsuler l’inhibiteur, dans l’espoir de l’aider à passer dans la circulation sanguine.

Castro s’est également mis en rapport avec Anuska V. Andjelkovic, M.D., Ph.D., professeur de pathologie et professeur chercheur en neurochirurgie au Michigan Medicine, dont les recherches portent sur la barrière hémato-encéphalique. Ils ont remarqué que les tumeurs du gliome créent des vaisseaux sanguins anormaux, interférant avec la circulation sanguine normale.

Les chercheurs ont injecté des nanoparticules chargées d’AMD3100 à des souris atteintes de gliomes. Les nanoparticules contenaient à leur surface un peptide qui se lie à une protéine présente principalement sur les cellules tumorales du cerveau. En se déplaçant dans la circulation sanguine vers la tumeur, les nanoparticules ont libéré l’AMD3100, qui a rétabli l’intégrité des vaisseaux sanguins. Les nanoparticules ont alors pu atteindre leur cible, où elles ont libéré le médicament, bloquant ainsi l’entrée des cellules myéloïdes immunosuppressives dans la masse tumorale. Cela a permis aux cellules immunitaires de tuer la tumeur et de retarder sa progression.

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« Si vous n’avez pas de flux sanguin, rien ne pourra atteindre votre cible. C’est pourquoi les tumeurs sont si intelligentes. Mais l’AMD3100 rétablit les conduits, ce qui permet aux nanoparticules d’atteindre la tumeur », a déclaré Castro.

D’autres études sur des souris et des lignées cellulaires de patients ont démontré que le couplage de la nanoparticule AMD3100 avec la radiothérapie augmentait l’effet au-delà de la nanoparticule ou de la radiation seule.

Parmi les souris dont les tumeurs ont été éliminées, les chercheurs ont ensuite réintroduit la tumeur, simulant une récidive. Sans aucune thérapie supplémentaire, 60 % des souris sont restées sans cancer. Cela suggère que, comme un vaccin, AMD3100 a créé une mémoire immunitaire, permettant au système immunitaire de reconnaître et de détruire les cellules réintroduites. Bien qu’il ait empêché une récidive chez les souris, M. Castro a déclaré qu’il était de bon augure de retarder au moins la récidive chez les humains.

« Chaque gliome récidive. Il est très important pour la thérapie du gliome d’avoir cette mémoire immunologique », a déclaré Castro.

Les premiers tests ont montré qu’il y avait peu ou pas d’impact sur les fonctions hépatiques, rénales ou cardiaques et que la numération sanguine des souris était normale après le traitement. La nanoparticule a une base similaire à celles qui ont été précédemment testées chez l’homme et qui se sont avérées sûres. Des tests de sécurité supplémentaires sont nécessaires avant de passer à un essai clinique.

Source :

Médecine du Michigan – Université du Michigan

Référence du journal :

Alghamri, M.S., et al. (2022) Administration systémique d’un inhibiteur adjuvant de la signalisation CXCR4-CXCL-12 encapsulé dans des nanoparticules de protéines synthétiques pour l’immunothérapie des gliomes. ACS Nano. doi.org/10.1021/acsnano.1c07492.

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Apasionado del running, vegano a los 25 años y comercial de la ropa, me incorporé al equipo de redacción de AltaVision.news en noviembre de 2021