Phagocytes de la boîte de culture pour la thérapie du cancer
"Nos phagocytes induits ont le potentiel de détruire les cellules cancéreuses dans les applications thérapeutiques en les dévorant"
Les thérapies cellulaires contre le cancer échouent souvent aujourd'hui parce que les cellules immunitaires ne parviennent pas à pénétrer efficacement dans la tumeur. L'utilisation de certains phagocytes est considérée comme une alternative prometteuse - mais jusqu'à présent, il n'était pas possible de les cultiver en quantités suffisantes dans une boîte de culture. Des chercheurs du Consortium allemand contre le cancer (DKTK) de l'hôpital LMU de Munich ont maintenant trouvé une solution : Utiliser un facteur de transcription qui peut être activé ou désactivé par un activateur dans le milieu de culture des cellules.
Au sein du DKTK, le Centre allemand de recherche sur le cancer (DKFZ) de Heidelberg, en tant que centre principal, s'associe à long terme à des sites universitaires partenaires disposant d'une expertise particulière en oncologie.
Les thérapies utilisant les propres cellules immunitaires du patient, qui ont été armées contre le cancer dans la boîte de culture, se sont déjà révélées très efficaces dans le cas de certaines leucémies et de certains lymphomes. À cette fin, les cellules T du patient sont génétiquement modifiées avec des molécules réceptrices qui reconnaissent spécifiquement certaines caractéristiques des cellules tumorales.
Le problème, cependant, est que ces cellules T CAR sont incapables de pénétrer efficacement les tumeurs solides, ce qui signifie que les thérapies sont généralement inefficaces. La solution pourrait venir d'un autre groupe de cellules immunitaires : certains phagocytes, appelés macrophages, qui font partie du système immunitaire inné.
Les macrophages ont la capacité intrinsèque de pénétrer dans les tumeurs. Ils peuvent éliminer les agents pathogènes ou les cellules malades en les engloutissant, et ils activent également d'autres lignes de défense du système immunitaire. Ils peuvent également être équipés de protéines réceptrices ciblées contre les caractéristiques de la tumeur - mais.. : "Jusqu'à présent, il était impossible de cultiver des phagocytes en quantité suffisante dans une boîte de culture", explique Philipp Greif, chef d'un groupe de recherche du DKTK à l'hôpital LMU de Munich.
Dès que les cellules souches sanguines, dont sont issus les phagocytes, sont isolées de leur environnement naturel dans la moelle osseuse, elles commencent à se différencier en cellules sanguines matures. Toutefois, le "rendement" des phagocytes reste trop faible pour qu'ils puissent être utilisés dans des applications médicales.
Une équipe dirigée par Philipp Greif et Christian Wichmann, de l'hôpital LMU, a maintenant trouvé une solution à ce problème : les chercheurs ont équipé génétiquement les cellules progénitrices du sang humain de la protéine MLL-ENL. Cette abréviation désigne la fusion de deux protéines qui, ensemble, forment un facteur de transcription cancérigène qui favorise la division cellulaire dans de nombreuses leucémies.
L'astuce des chercheurs du DKTK : ils ont doté MLL-ENL d'un domaine contrôlable qui permet de l'activer à l'aide d'une substance chimique. Les experts parlent alors de facteur de transcription "inductible". Si les cellules souches sanguines étaient multipliées dans la boîte de culture en présence de la substance, il était possible de cultiver de grandes quantités de cellules progénitrices sanguines monocytaires tardives, précurseurs des macrophages. Dès que la substance a été retirée du milieu de culture, les scientifiques ont pu stimuler les cellules pour qu'elles se différencient définitivement en utilisant des stimuli appropriés et des messagers immunitaires tels que l'interféron-gamma - et elles se sont avérées être des macrophages fonctionnels.
L'analyse de l'expression génétique des cellules ainsi obtenues a montré qu'elles étaient extrêmement similaires aux monocytes naturels, les précurseurs des macrophages. Ceci a également été confirmé par des tests fonctionnels : les phagocytes induits en laboratoire ont réagi aux cytokines appropriées et ont éliminé les bactéries et les cellules apoptotiques.
Les macrophages utilisent leurs récepteurs Fc pour reconnaître les cellules qui ont été marquées comme étrangères par le système immunitaire à l'aide d'anticorps. Les phagocytes induits dans la boîte de culture présentaient précisément cette propriété : ils étaient capables d'absorber et d'éliminer des cellules étrangères marquées par des anticorps.
"Nos phagocytes induits ont le potentiel de détruire les cellules cancéreuses dans des applications thérapeutiques en les dévorant. Les macrophages doivent être équipés d'une protéine réceptrice ciblée afin de les diriger spécifiquement contre les cellules tumorales. Nous allons maintenant tester cette option dans d'autres études précliniques en utilisant un modèle de souris", explique Roland Windisch, premier auteur de l'étude actuelle.
"Dans ce travail, nous avons utilisé pour la première fois des facteurs de transcription inductibles pour produire spécifiquement de grandes quantités d'un certain type de cellules à l'extérieur du corps. En utilisant d'autres facteurs de transcription, il pourrait également être possible d'utiliser ce principe pour générer différents types de cellules sanguines pour des applications thérapeutiques dans la boîte de culture", explique Christian Wichmann, médecin transfusionnel à l'hôpital LMU et responsable de l'étude. De cette manière, il pourrait également être possible de produire à grande échelle diverses autres cellules sanguines humaines et d'offrir à l'avenir une alternative au don de sang.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
Publication originale
Roland Windisch, Sarah Soliman, Adrian Hoffmann, Linping Chen-Wichmann, Anna Danese, Sebastian Vosberg, Jimena Bravo, Sebastian Lutz,... Jürgen Bernhagen, Andreas Humpe, Hannes Klump, Christian Brendel, Daniela S. Krause, Philipp A. Greif, Christian Wichmann et al.; "Engineering an inducible leukemia-associated fusion protein enables large-scale ex vivo production of functional human phagocytes"; Proceedings of the National Academy of Sciences, Volume 121, 2024-6-10
Autres actualités du département science
Recevez les dernières actualités du secteur des sciences de la vie
Ne manquez plus aucune actualité : notre newsletter consacrée aux biotechnologies, au secteur pharmaceutique et aux sciences de la vie vous informe tous les mardis et jeudis. Les dernières nouvelles du secteur, les produits phares et les innovations - de manière compacte et compréhensible dans votre boîte de réception. Recherché par nos soins, pour que vous n'ayez pas à le faire.
