Un pas important vers une immunothérapie individuelle contre le cancer

Les cellules du système immunitaire de l'organisme peuvent aider à lutter contre les tumeurs. Depuis quelques années, les oncologues peuvent ainsi stimuler les cellules T à l'aide de médicaments - appelés inhibiteurs de points de contr?le - pour qu'elles éliminent les cellules tumorales. L'année dernière, les deux découvreurs de cette approche thérapeutique ont été récompensés par le prix Nobel de médecine.

Alors que les médecins commencent à obtenir des résultats avec cette méthode, notamment pour le cancer noir de la peau et quelques autres types de cancer, les immunologistes et les chercheurs en cancérologie sont en train de développer cette approche. Ils ont en tête un vaccin qui permettrait de multiplier les cellules T anticancéreuses dans l'organisme, ce qui renforcerait les défenses immunitaires. La grande question est de savoir quelles molécules peuvent être utilisées comme vaccin. Les chercheurs du groupe de Manfred Kopf, professeur de biomédecine moléculaire, ont développé une méthode permettant d'identifier de telles molécules.

Correspondance entre cellules immunitaires et tumeur

Comme, d'une part, les tumeurs diffèrent fortement d'un patient à l'autre et que, d'autre part, deux personnes (à l'exception des vrais jumeaux) ne possèdent pas le même système immunitaire, il s'agit, pour un futur vaccin contre le cancer, d'une approche complexe de la thérapie personnalisée. Médecine. L'objectif est de développer un vaccin individuel pour chaque patient.

Des composants de protéines, appelés peptides, qui ne sont présents que dans la tumeur en raison d'une mutation, entrent en ligne de compte comme vaccin. Comme les cellules T sont spécifiques et ne reconnaissent qu'un seul peptide à la fois selon le principe de la clé et de la serrure, une autre condition est que le patient possède des cellules T capables de reconna?tre ces peptides tumoraux. Avant que les médecins puissent vacciner un patient atteint d'un cancer, il faut donc déterminer en laboratoire quels peptides tumoraux sont reconnus par les cellules T du patient. Seuls ceux-là peuvent ensuite être utilisés pour une vaccination personnelle. Le vaccin doit ensuite activer dans le corps les cellules T qui ne reconnaissent que ce peptide (et donc les cellules tumorales). Ces cellules T doivent finalement éliminer la tumeur.

La méthode des chercheurs de l'ETH permet de déterminer en laboratoire quelle cellule T reconna?t quel peptide. Jusqu'à présent, cela était extrêmement difficile. Les scientifiques ont montré que l'approche fonctionnait à l'aide de tumeurs chez la souris. Les chercheurs souhaitent maintenant démontrer l'efficacité de cette approche sur les tumeurs humaines.

Un ensemble de cellules différent pour chaque patient

Le c?ur de la nouvelle méthode est une collection de plusieurs millions de cellules reporters, dont chacune exhibe un peptide tumoral différent à la surface de la cellule. Les cellules reporters sont con?ues de manière à devenir vertes dès qu'elles entrent en contact avec une cellule T qui reconna?t le peptide tumoral. Ceci permet aux scientifiques de trouver des peptides qui sont reconnus par une cellule T. Pour ce faire, les chercheurs mélangent la collection de cellules reporters avec des cellules T provenant de la tumeur du patient, isolent les cellules reporters de couleur verte et identifient le type de peptide qu'elles portent.

Parce que chaque être humain (et chaque vertébré en général) a un système immunitaire individuel et que les tumeurs portent également un modèle individuel de mutations, les scientifiques doivent produire un ensemble de cellules rapporteur pour chaque patient. "Une possibilité est de déterminer la séquence génétique de la tumeur et de la comparer à la séquence génétique des cellules saines du corps du patient", explique le Dr Kopf. Les chercheurs peuvent ainsi déterminer dans quelle mesure la tumeur se distingue des tissus sains du corps, puis introduire dans les cellules rapporteur l'information génétique avec précisément ces différences spécifiques à la tumeur.

Test expérimental

"D'autres scientifiques tentent de déterminer, à l'aide de prédictions informatiques, quels peptides tumoraux se prêtent à une telle vaccination. Mais cette approche n'est bonne que dans la mesure où les algorithmes utilisés le sont, et ceux-ci ne sont pas très fiables pour le moment", explique le Dr Kopf. "En revanche, nous disposons d'un test expérimental qui nous permet d'être s?rs que les cellules T reconnaissent les peptides d'un patient".

Les premiers tests effectués sur un modèle de cancer du sein chez la souris ont montré à Kopf et ses collègues que la méthode fonctionne. Chez les souris vaccinées, la tumeur a effectivement été combattue par le système immunitaire, mais pas chez les souris non vaccinées que les scientifiques ont utilisées comme contr?le.

Les scientifiques ont déposé une demande de brevet pour cette méthode il y a cinq ans déjà. En 2015, ils ont ainsi remporté le prix Spark de l'ETH Zurich pour l'invention la plus prometteuse. La publication de leur travail dans la revue spécialisée page externeNature Immunology a eu lieu ces jours-ci.

Pour le développement commercial de la technique, les scientifiques ont fondé la société Tepthera, un spin-off de l'ETH. La jeune entreprise prévoit de démontrer l'efficacité de l'approche également avec des tumeurs humaines.

Tout aussi intéressant pour les maladies auto-immunes

"En principe, notre technique et la vaccination personnalisée sont prometteuses contre tous les types de cancer - surtout en combinaison avec les inhibiteurs de points de contr?le", explique le Dr Kopf. En outre, la technologie pourrait être utilisée dans la recherche et le traitement de maladies auto-immunes comme la sclérose en plaques ou le diabète de type 1.

Les patients souffrant de maladies auto-immunes ont un système immunitaire qui ne se contente pas de lutter contre les cellules étrangères au corps ou mutantes comme chez les personnes en bonne santé. Le système immunitaire des patients atteints d'auto-immunité attaque également les propres cellules de l'organisme, bien que pour beaucoup de ces maladies, on ne sache pas encore clairement contre quelles molécules de l'organisme la réponse auto-immune est dirigée. C'est ce qu'il est désormais possible d'étudier gr?ce à la nouvelle méthode. Contrairement au cancer, où l'on souhaite stimuler les cellules tueuses avec un vaccin, on essaie de développer un vaccin qui atténue le système immunitaire dans le cas des maladies auto-immunes.