Des chercheurs de l’Université de Californie à San Diego ont développé un vaccin expérimental prometteur pour prévenir la propagation de cancers métastatiques vers les poumons. Ce vaccin tire parti de nanoparticules élaborées à partir de virus bactériens, spécialement conçues pour cibler une protéine importante dans la croissance et la propagation du cancer.
Les essais sur des souris ont démontré une réduction significative de la dissémination des cancers métastatiques du sein et de la peau vers les poumons, améliorant ainsi la survie après la chirurgie de la tumeur primaire.
Le processus de métastase implique la migration de cellules cancéreuses depuis leur site d’origine vers d’autres parties du corps. Des recherches récentes ont identifié la protéine S100A9, généralement sécrétée par les cellules immunitaires, comme un acteur clé de ce processus.
Bien que son rôle normal soit de réguler l’inflammation, un excès de S100A9 attire les cellules cancéreuses, favorisant la formation de tumeurs agressives et leur propagation vers d’autres organes, notamment les poumons.
Sous la direction de Nicole Steinmetz, professeur de nano-ingénierie à la Jacobs School of Engineering de l’Université de San Diego, une équipe a développé un vaccin candidat qui régule les niveaux de S100A9. Injecté sous la peau, ce vaccin a stimulé le système immunitaire des souris pour produire des anticorps contre la S100A9, réduisant efficacement les niveaux de la protéine et limitant les métastases dans les poumons.
De plus, le vaccin a renforcé l’expression de protéines immunitaires ayant des propriétés antitumorales tout en réduisant les protéines immunosuppressives.
Nicole Steinmetz explique : « Notre approche de la vaccination est novatrice, car nous ne ciblons pas directement les cellules tumorales, mais l’environnement tumoral. Nous empêchons ainsi la tumeur primaire de générer de nouvelles tumeurs en modifiant l’ensemble du système immunitaire pour le rendre plus efficace contre le cancer. »
Composition et Mécanisme du Vaccin
Le vaccin est composé de nanoparticules créées à partir d’un virus bactérien nommé Q bêta. Ces nanoparticules proviennent de cultures de la bactérie E. coli et ont ensuite été isolées. Un fragment de la protéine S100A9 a été fixé à leur surface.
Les nanoparticules issues du virus Q bêta jouent le rôle d’appâts pour le système immunitaire. Bien que ce virus soit inoffensif pour les humains et les animaux, les cellules immunitaires le reconnaissent comme un intrus et entament une réaction immunitaire pour détecter d’éventuels agents pathogènes. Lorsque ces cellules immunitaires identifient la présence d’un fragment de la protéine S100A9 sur les nanoparticules du virus, elles produisent des anticorps pour cibler spécifiquement cette protéine.
Nicole Steinmetz souligne l’avantage de cette approche, car l’utilisation d’anticorps permet de maintenir les niveaux de la protéine cible sous contrôle.
Essai du Vaccin Expérimental contre les Métastases Pulmonaires
Le vaccin a subi des essais sur des modèles murins métastatiques de mélanome et de cancer du sein triple négatif, une forme de cancer agressive et difficile à traiter. Les souris saines ont été d’abord vaccinées avant d’être exposées aux cellules de mélanome ou de cancer du sein triple négatif par injection intraveineuse.
Résultat : les souris vaccinées ont montré une nette réduction de la croissance des tumeurs pulmonaires par rapport aux souris non vaccinées. Chez ces dernières, les cellules cancéreuses injectées ont voyagé dans tout le corps pour finalement former des tumeurs métastatiques dans les poumons.
Ce vaccin cible spécifiquement la prévention de la propagation des métastases plutôt que la tumeur primaire elle-même. Selon les chercheurs, bien que la protéine S100A9 soit surexprimée dans certaines tumeurs primaires, son rôle majeur se situe dans le développement de la maladie métastatique.
Cette protéine participe à la formation de micro-environnements immunitaires suppressifs dans les tumeurs, d’où l’efficacité du vaccin pour réduire les métastases par rapport à la réduction de la croissance des tumeurs primaires.
De plus, le vaccin a montré la capacité de fournir une protection contre les métastases du cancer après l’ablation chirurgicale de la tumeur primaire. Les souris atteintes de cancer du sein triple négatif qui ont reçu le vaccin après l’intervention chirurgicale ont présenté un taux de survie de 80 %, tandis que seulement 30 % des souris non vaccinées ont survécu après la chirurgie.
Un tel résultat revêt une grande importance clinique, car il reflète fidèlement les scénarios que rencontrent les patients dans la réalité. Par exemple, un patient atteint d’un cancer agressif qui subit une intervention chirurgicale pour retirer la tumeur est exposé au risque de récidive et de formation de métastases pulmonaires. Le vaccin pourrait donc être administré après la chirurgie pour prévenir ces complications.
Étapes Préliminaires et Perspectives du Vaccin
Avant que le vaccin ne passe à l’étape des essais sur l’homme, des études d’innocuité plus complètes sont nécessaires.
« S100A9 est une protéine endogène dans les poumons, et il n’y a pas beaucoup de données qui démontrent ce qui se passe lorsque S100A9 est abolie », a déclaré Chung. « Nous savons que la S100A9 joue un rôle important dans l’élimination des agents pathogènes, et les études futures devraient permettre de mieux vérifier si la réduction des niveaux de S100A9 diminue la capacité du patient à combattre les infections, en particulier chez les patients atteints de cancer dont le système immunitaire peut être affaibli. »
Les travaux futurs exploreront également l’efficacité du vaccin lorsqu’il est associé à d’autres thérapies anticancéreuses, dans le but d’améliorer son efficacité contre les cancers difficiles à traiter.
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