Parmi les nombreux défis liés au traitement des tumeurs figure la difficulté d’acheminer les médicaments anticancéreux aux bons endroits et dans les bonnes quantités. Un nouveau type d’implant développé à l’Université Rice s’attaque à ces deux problèmes, portant la machinerie cellulaire nécessaire pour produire et délivrer des doses continues de composés anticancéreux, et le faisant avec une telle puissance qu’ils ont éliminé 100% des tumeurs ovariennes chez les souris dans le l’espace d’une semaine.
Les bio-ingénieurs à l’origine de cette nouvelle forme prometteuse de traitement immunothérapeutique du cancer la décrivent comme une « usine à médicaments », en ce sens qu’une fois en place, elle peut continuer à générer par elle-même les composés nécessaires pour éliminer les tumeurs. Ces implants sont constitués de minuscules perles de la taille d’une tête d’épingle, qui sont remplies de cellules soigneusement sélectionnées et enfermées dans une coque protectrice.
Les cellules à l’intérieur de ces billes sont conçues pour produire un composé naturel appelé interleukine-2, une cytokine qui provoque l’action des globules blancs pour combattre le cancer. Ces perles ont d’abord été mises à l’épreuve dans des expériences de laboratoire qui les ont placées à côté de tumeurs dans un péritoine, une membrane qui forme la muqueuse de la cavité abdominale. Ici, il a été démontré que les usines de médicaments génèrent sélectivement une concentration d’interleukine-2 dans les tumeurs, avec peu à voir ailleurs.
Des expériences sur des modèles murins de cancer avancé de l’ovaire et de cancer colorectal ont ensuite suivi. Les perles ont de nouveau fonctionné exceptionnellement bien, éradiquant les tumeurs chez les rongeurs en aussi peu que six jours. Surtout, ils n’ont délivré que des concentrations élevées de médicaments au site de la tumeur et une exposition limitée ailleurs, évitant ainsi le risque de toxicité pour les cellules saines.
« Nous n’administrons qu’une seule fois, mais les usines pharmaceutiques continuent de fabriquer la dose tous les jours, là où c’est nécessaire jusqu’à ce que le cancer soit éliminé », a déclaré Omid Veiseh, professeur adjoint de bio-ingénierie. « Une fois que nous avons déterminé la bonne dose – le nombre d’usines dont nous avions besoin – nous avons pu éradiquer les tumeurs chez 100 % des animaux atteints d’un cancer de l’ovaire et chez sept des huit animaux atteints d’un cancer colorectal. »
La coque de protection joue un rôle important dans le fonctionnement des fabriques de médicaments, et pas seulement dans la sécurisation de leur contenu. Ce boîtier est fait de matériaux que le système immunitaire reconnaît comme étrangers, mais seulement comme une menace qui doit être traitée après un certain temps. Cela garantit que le traitement ne se poursuivra pas indéfiniment.
Une piste d’espoir pour l’homme ?
« Nous avons trouvé des réactions à corps étrangers en toute sécurité et de manière robuste, qui ont désactivé le flux de cytokines des capsules dans les 30 jours », a déclaré Veiseh. « Nous avons également montré que nous pouvions administrer en toute sécurité un deuxième traitement si cela devenait nécessaire à la clinique. »
Lors de la conception de ces usines de médicaments, les scientifiques ont pris soin de n’utiliser que des composants dont l’utilisation dans le corps humain avait déjà fait ses preuves. L’interleukine-2 est également un traitement approuvé par la FDA pour le cancer, et l’équipe affirme que cette nouvelle technologie est capable d’induire une réponse immunitaire plus forte que les traitements existants en raison de sa capacité à délivrer des concentrations élevées directement sur les sites tumoraux.
« Dans cette étude, nous avons démontré que les » usines de médicaments « permettent une administration locale régulée d’interleukine-2 et l’éradication de la tumeur dans plusieurs modèles de souris, ce qui est très excitant », a déclaré le co-auteur de l’étude, le Dr Amir Jazaeri. « Cela fournit un justification solide pour les essais cliniques.
Selon l’équipe, la technologie pourrait être adaptée pour être utilisée contre d’autres cancers en emballant les billes avec différents types de cellules pour induire différentes réponses immunitaires. Ils disent que le traitement pourrait être prêt pour des essais cliniques sur l’homme plus tard en 2022.
