Attirer les cellules immunitaires vers les tumeurs grâce à des aimants
L’exploitation du système immunitaire pour lutter contre le cancer n’est pas un concept nouveau. Nombre d’essais cliniques ont testé le potentiel de réveiller ou de moduler le système immunitaire contre le cancer à l’aide de cytokines, d’anticorps et de cellules immunitaires. Des études employant des lymphocytes T spécifiques au cancer conçus pour exprimer des récepteurs antigéniques chimériques CAR T contre des hémopathies malignes ont produit des résultats cliniques favorables. Toutefois, des essais cliniques semblables contre des tumeurs solides signalent des limites associées au mauvais trafic vers la tumeur et à un microenvironnement tumoral hostile. Pouvoir guider et améliorer la survie de ces cellules améliorerait considérablement leur efficacité clinique.
Des lymphocytes T magnétiques hybrides
Entrepris avec le soutien du programme Actions Marie Skłodowska-Curie (MSCA), le projet CellularNanoMachines souhaitait combiner le meilleur des mondes synthétique et biologique pour améliorer les immunothérapies. «Notre objectif consistait à contrôler et à moduler le comportement de lymphocytes T par le biais de nanoparticules», explique Javier Hernández-Gil, titulaire d’une bourse de recherche MSCA. L’équipe a employé des cellules mononucléées du sang périphérique et a testé la possibilité d’y incorporer des nanoparticules magnétiques à base d’oxyde de fer comme preuve de concept. Ils ont étudié deux options: la fixation de nanoparticules à des récepteurs de la surface cellulaire ou l’internalisation dans les cellules à l’aide de la bioconjugaison. Les «cellules magnétiques» obtenues conservaient leur fonction après l’incorporation de nanoparticules et pouvaient être guidées vers un aimant. La production de nanoparticules hydrosolubles s’est avérée essentielle à la réussite de ces efforts. Pour y parvenir, l’équipe a employé des micelles à base de phospholipides pour encapsuler des nanoparticules hydrophobes et les rendre aptes à leur incorporation dans des cellules. La biocompatibilité et l’excellent rendement magnétique des nanoparticules obtenues n’ont eu aucun effet sur la survie cellulaire. Les chercheurs se sont concentrés sur l’étude et la compréhension du comportement de ces hybrides cellule-nanoparticule dans des modèles animaux de cancer. L’étiquetage et le suivi des cellules à l’intérieur des animaux ont indiqué un ciblage accru et une circulation plus efficace dans les tumeurs par rapport aux lymphocytes T du groupe témoin. Les chercheurs ont utilisé différentes techniques d’imagerie et ont démontré le potentiel des hybrides de cellule immunitaire et nanoparticule pour des applications thérapeutiques.
L’avenir des hybrides de cellule immunitaire-nanoparticule
«La réalisation la plus importante de CellularNanoMachines est la réussite de l’application de fonctionnalités alternatives dans des cellules immunitaires par le biais de nanoparticules», souligne Javier Hernández-Gil. Les nanoparticules offrent une méthode simple et accessible pour améliorer le trafic des lymphocytes T vers des tumeurs solides, ainsi que leur biodistribution générale et leur rendement anticancéreux. Pouvoir changer le destin des cellules immunitaires en utilisant des aimants externes ouvre de nombreuses possibilités dans la thérapie cellulaire, notamment l’immunothérapie en raison de sa place centrale dans l’oncologie. Les travaux à venir viseront à aller plus loin que le projet initial et à élaborer une stratégie pour concevoir des machines cellulaires intelligentes, des systèmes hybrides capables de produire des effets synergétiques entre nanoparticules, composés métalliques de petite taille et cellules immunitaires. L’utilisation de composés métalliques de petite taille dans le domaine de la théranostique ouvrira de nouvelles voies pour le diagnostic et le traitement du cancer. Cette stratégie abordera des besoins cliniques non satisfaits en oncologie grâce à l’amélioration de la performance des cellules immunitaires dans les thérapies cellulaires disponibles.
Mots‑clés
CellularNanoMachines, nanoparticule, cellules immunitaires, cancer, hybride, lymphocytes T, immunothérapie, biodistribution
