Un vaccin anticancéreux à base d'ADN déclenche une attaque immunitaire contre les tumeurs

 

Un vaccin anticancéreux à base d'ADN déclenche une attaque immunitaire contre les tumeurs

Les chercheurs ont montré que les vaccins anticancéreux personnalisés fabriqués à partir d'ADN peuvent programmer le système immunitaire pour attaquer les tumeurs malignes, y compris les cancers du sein et du pancréas.

Les chercheurs ont mené l'étude chez des souris atteintes d'un cancer du sein et une patiente atteinte d'un cancer du pancréas à un stade avancé.

Les vaccins COVID-19 - conçus à l'aide de fragments d'informations génétiques qui permettent à notre système immunitaire de reconnaître et de combattre les infections virales - sont devenus des sauveteurs dans la lutte mondiale pour mettre fin à la pandémie.

Maintenant, la nouvelle recherche a montré qu'une approche vaccinale similaire peut être utilisée pour créer des vaccins personnalisés qui programment le système immunitaire pour attaquer les malins. tumeurs, y compris les cancers du sein et du pancréas.

Les vaccins sur mesure sont conçus pour cibler des protéines mutées appelées néo-antigènes qui sont uniques aux tumeurs d'un patient. Contrairement aux vaccins COVID-19 fabriqués par Moderna et Pfizer / BioNTech qui reposent sur du matériel génétique appelé ARNm, les vaccins anticancéreux personnalisés sont fabriqués à partir d'ADN.

«Nous avons prélevé un petit échantillon de tissu d'une tumeur chez un patient de sexe masculin de 25 ans atteint d'un cancer du pancréas à un stade avancé et l'avons utilisé pour développer un vaccin personnalisé basé sur les informations génétiques uniques de cette tumeur», explique William Gillanders, professeur de chirurgie à la faculté de médecine de l'Université de Washington à Saint-Louis et auteur principal de l'article dans la revue Médecine génomique.

«Nous pensons qu'il s'agit du premier rapport sur l'utilisation d'un vaccin à ADN néoantigène chez l'homme, et notre surveillance confirme que le vaccin a réussi à provoquer une réponse immunitaire ciblant des néo-antigènes spécifiques dans la tumeur du patient», déclare Gillanders.

L'étude explore comment les techniques utilisées pour créer des vaccins anticancéreux personnalisés peuvent être améliorées pour aider le corps à déclencher une réponse immunitaire plus efficace et plus durable contre les tumeurs.

Les résultats montrent également qu'un vaccin ADN personnalisé couplé à d'autres immunothérapies peut générer une réponse immunitaire robuste capable de réduire les cancers du sein chez la souris. Bien que le vaccin à ADN n'ait pas réduit les tumeurs chez le patient atteint d'un cancer du pancréas, il a produit une réponse immunitaire mesurable qui ciblait la tumeur.

Gillanders, qui traite des patientes atteintes d'un cancer du sein au Siteman Cancer Center de l'hôpital Barnes-Jewish et de la Washington University School of Medicine, affirme que les plates-formes de vaccins à ADN offrent des avantages importants par rapport aux autres plates-formes de vaccins personnalisés actuellement en cours d'essais cliniques précoces, tels que ceux reposant sur l'ARNm, dendritique cellules et peptides synthétiques.


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Étant donné que le vaccin à ADN néoantigène concentre la réponse immunitaire sur les néo-antigènes qui n'existent que dans les cellules tumorales, il réduit le risque d'effets secondaires dangereux, tels que des dommages aux tissus sains normaux ou le déclenchement d'une intolérance ou d'une mauvaise réaction au vaccin.

«Les vaccins à ADN sont relativement faciles et rentables à fabriquer par rapport à d'autres plates-formes de vaccins néoantigènes, telles que celles qui utilisent des cellules dendritiques ou de l'ARNm, par exemple, ce qui rend la plate-forme de vaccins ADN attrayante pour les vaccins néoantigènes», déclare Gillanders. «La plate-forme de vaccin à ADN peut également être facilement conçue pour inclure plusieurs néo-antigènes. Des modulateurs immunitaires supplémentaires peuvent également être intégrés dans le vaccin pour augmenter les réponses immunitaires. »

À l'instar d'autres vaccins personnalisés en cours de développement, la plateforme de vaccins à ADN cible les néo-antigènes, des fragments de protéines anormaux créés à mesure que les cellules tumorales cancéreuses mutent et croissent. Étant donné que chaque cancer génère des mutations uniques, chaque vaccin à ADN est également unique et optimisé pour cibler simultanément plusieurs néo-antigènes.

Chaque néoantigène inclus dans le vaccin déclenche un drapeau rouge pour le système immunitaire, envoyant une armée de cellules immunitaires spécialisées appelées cellules T pour rechercher et détruire la tumeur.

Bien que le processus semble simple en théorie, le diable est dans les détails, et ces détails résident dans le fonctionnement interne complexe de la façon dont les cellules traitent et présentent les néo-antigènes au système immunitaire.

Pour que le vaccin réussisse, les néoantigènes doivent être présentés aux cellules dans un format précis qui maximise les chances de déclencher une cascade complexe, étape par étape, de réponses immunitaires naturelles. Tout faux pas peut entraîner une réponse immunitaire affaiblie, voire ratée.

Comme le document la nouvelle étude, le vaccin à ADN néoantigène peut être optimisé pour améliorer le processus de présentation. De petites différences dans la longueur d'un épitope (la partie de l'antigène reconnue par le système immunitaire), l'espacement et la séquence d'acides aminés peuvent entraîner des changements importants dans la façon dont les néoantigènes sont présentés au système immunitaire. Même dans ce cas, les cancers trouvent souvent des moyens d'échapper aux attaques réussies.

Dans cette étude, Gillanders et son équipe ont entrepris de relever ces défis en utilisant les derniers outils de séquençage de gènes de nouvelle génération, de nouvelles techniques de modélisation prédictive et des algorithmes de calcul basés sur la bioinformatique, tous conçus pour affiner le processus de création de vaccins.

Les résultats suggèrent que des fragments d'épitope plus longs sont plus efficaces pour déclencher une réponse immunitaire plus durable qui comprend à la fois les cellules T CD8 et CD4; qu'un marqueur mutant qui marque les néoantigènes et est cloné à la fin d'une chaîne d'épitope peut augmenter de manière significative sa reconnaissance par le système immunitaire; et que même les épitopes les mieux présentés réussissent rarement à réduire les tumeurs à moins d'être accompagnés d'un outil d'immunothérapie supplémentaire, tel que le blocage des points de contrôle anti-PD-L1.

«Bien que l'expérience clinique initiale soit prometteuse, il reste du travail à faire pour affiner les vaccins et évaluer leur efficacité dans des modèles animaux et des essais cliniques. Mais c'est un premier pas important et nous oriente dans la bonne direction », déclare Gillanders.

À propos des auteurs

Le soutien du travail est venu de Susan G. Komen for the Cure; le Centre du cancer Alvin J. Siteman; l'Institut national de la santé (NIH); l'Institut national du cancer; et la Fondation pour l'hôpital juif de Barnes. - étude originale


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