Agrandissement de l’hydrogel (en bleu) encapsulant des plaquettes activatrices de cellules T (en rouge) et des nanoparticules qui libèrent un médicament pour inhiber les cellules qui renforcent la tumeur (en vert). Ce gel a inhibé la croissance des cellules cancéreuses après l’ablation chirurgicale de différents types de tumeurs. Crédit : UW-Madison
Un nouveau gel biodégradable améliore la capacité du système immunitaire à maintenir le cancer à distance après l’ablation chirurgicale des tumeurs.
Le gel, testé sur des souris, libère des médicaments et des anticorps spéciaux qui simultanément épuisent les cellules immuno-bloquantes appelées macrophages du site chirurgical et activent les cellules T afin qu’elles puissent attaquer le cancer.
Les scientifiques de l’Université de Wisconsin-Madison ont testé le gel sur des modèles de souris atteints de plusieurs cancers. Ils ont constaté que le gel tenait en échec les tumeurs connues pour bien répondre à ce type de thérapie immunitaire, comme les cancers du côlon CT26. Mais le gel s’est également avéré efficace contre les mélanomes B16F10, les sarcomes S180 et les cancers du sein triple négatif 4T1, qui répondent moins bien à la thérapie immunitaire et sont plus enclins à former des métastases.
Ces expériences de preuve de concept soutiendront des recherches supplémentaires sur d’autres modèles animaux qui pourraient conduire à de futurs essais cliniques chez l’homme.
Les expériences ont été menées par le laboratoire de Quanyin Hu, professeur à la faculté de pharmacie de l’UW-Madison, avec le soutien du professeur de pharmacie Seungpyo Hong et de collègues de la faculté de médecine et de santé publique de l’UW. L’équipe a publié ses résultats le 6 avril 2022 dans la revue Nature Communications.
“Nous sommes vraiment heureux de voir que cette stratégie locale peut fonctionner contre tant de types de tumeurs différentes, en particulier ces tumeurs non immunogènes”, déclare Hu. “Nous sommes encore plus heureux de voir que ce traitement local peut inhiber les métastases tumorales”.
La chirurgie est un excellent traitement pour de nombreuses tumeurs, mais un petit nombre de cellules cancéreuses qui restent après l’opération peut permettre aux tumeurs de repousser. Pour contrer ce processus, les chercheurs ont développé leur gel afin de libérer lentement deux composants clés dans le site chirurgical.
Le premier est le médicament Pexidartinib, dont l’utilisation est autorisée pour inhiber la fonction des macrophages associés aux tumeurs. Ces cellules favorisent la croissance des tumeurs, et l’inhibition de ces cellules ralentit cette croissance cancéreuse.
Le deuxième composant du gel était constitué de plaquettes – les morceaux de cellules qui coagulent le sang – liées à des anticorps immunostimulants. Ces anticorps, appelés anti-PD-1, aident les cellules T du système immunitaire à reconnaître et à attaquer les cellules cancéreuses.
Les chercheurs espéraient que la libération locale des plaquettes liées aux anticorps et du Pexidartinib permettrait à la fois de maximiser leur effet près du site de la tumeur et de minimiser les effets secondaires qui se produisent lorsque ces thérapies sont administrées par voie intraveineuse et circulent largement dans le corps. En effet, les souris auxquelles le gel a été administré ont présenté des effets secondaires insignifiants. Le corps dégrade le gel au fil du temps.
L’équipe de Hu a testé le gel contre un large éventail de cancers, car ces tumeurs ne répondent pas toutes de la même manière aux thérapies immunitaires comme les plaquettes conjuguées à l’anti-PD-1. Dans chaque cas, le gel a considérablement ralenti la croissance des cellules cancéreuses persistantes et augmenté la durée de vie des souris. Le gel a également réduit considérablement la propagation du modèle de cancer du sein métastasé que les chercheurs ont examiné.
Ces dernières années, Hong et Hu ont développé indépendamment de nouvelles méthodes de lutte contre le cancer sans recourir à la chimiothérapie traditionnelle, qui a de graves effets secondaires. En collaborant maintenant, ils prévoient de continuer à tester des approches créatives qui pourraient être appliquées à des patients humains dans les années à venir.
“Ce n’est que la phase initiale de la collaboration entre nos deux laboratoires”, déclare Hong.
Référence : “Depletion of tumor associated macrophages enhance local and systemic platelet-mediated anti-PD-1 delivery for post-surgery tumor recurrence treatment” par Zhaoting Li, Yingyue Ding, Jun Liu, Jianxin Wang, Fanyi Mo, Yixin Wang, Ting-Jing Chen-Mayfield, Paul M. Sondel, Seungpyo Hong et Quanyin Hu, 6 avril 2022, Nature Communications.
DOI: 10.1038/s41467-022-29388-0
