Saint-Louis, Missouri – Des chercheurs ont mis au point une approche innovante et non invasive pour traiter le glioblastome, une forme particulièrement agressive de cancer du cerveau, en utilisant des nanostructures administrées par voie nasale pour stimuler le système immunitaire.
- Une nouvelle stratégie thérapeutique cible le glioblastome grâce à des nanostructures administrées par voie nasale.
- Cette approche active la voie STING, un mécanisme de défense immunitaire, pour attaquer les cellules cancéreuses.
- Les essais sur des souris ont démontré l’efficacité de cette méthode, combinée à d’autres traitements, pour éliminer les tumeurs et prévenir leur réapparition.
Le glioblastome, une tumeur cérébrale maligne particulièrement virulente, représente un défi majeur pour la médecine. Touchant environ trois personnes sur 100 000 aux États-Unis, cette maladie évolue rapidement et présente un pronostic sombre. L’un des principaux obstacles au traitement réside dans la difficulté de délivrer efficacement des médicaments au cerveau, en raison de la barrière hémato-encéphalique qui protège cet organe.
L’équipe de recherche, issue de la faculté de médecine de l’université de Washington à Saint-Louis et de l’université Northwestern, a développé une solution prometteuse. Leur approche repose sur l’utilisation d’acides nucléiques sphériques (ANS), des nanostructures conçues pour transporter des composés anticancéreux directement dans le cerveau, via des gouttes nasales.
« Nous voulions changer cette réalité et développer un traitement non invasif qui active la réponse immunitaire pour attaquer le glioblastome »,
Alexander H. Stegh, professeur et vice-président de la recherche au département de neurochirurgie de la famille WashU Medicine et co-auteur correspondant de l’étude.
Le glioblastome est souvent qualifié de « tumeur froide » car il ne suscite pas naturellement une forte réaction immunitaire. Les chercheurs ont donc ciblé la voie STING (Stimulator of Interferon Genes), un mécanisme qui déclenche les défenses immunitaires lorsqu’il détecte la présence d’ADN étranger dans les cellules. Des études antérieures avaient montré que l’activation de cette voie pouvait inciter le système immunitaire à attaquer le glioblastome, mais les médicaments utilisés se dégradaient rapidement et devaient être injectés directement dans la tumeur, nécessitant des interventions invasives.
L’innovation réside dans l’utilisation des ANS pour délivrer ces médicaments de manière non invasive. Selon Akanksha Mahajan, chercheur postdoctoral associé au laboratoire de Stegh et premier auteur de l’étude :
« Nous voulions vraiment minimiser ce que les patients doivent subir lorsqu’ils sont déjà malades, et j’ai pensé que nous pourrions utiliser les plateformes d’acide nucléique sphérique pour administrer ces médicaments de manière non invasive. »
Akanksha Mahajan, chercheur postdoctoral.
Les ANS, développés par Chad A. Mirkin de l’Université Northwestern, sont des particules nanométriques recouvertes d’ADN ou d’ARN. Les chercheurs ont conçu une version spécifique de ces ANS, intégrant un noyau de nanoparticules d’or et des fragments d’ADN capables d’activer la voie STING dans les cellules immunitaires ciblées. L’administration par voie nasale permet aux nanostructures de suivre le trajet du nerf principal reliant la région du visage au cerveau.
Les expériences menées sur des souris atteintes de glioblastome ont démontré que les ANS pouvaient atteindre le cerveau et activer les cellules immunitaires dans la tumeur, sans se propager massivement dans l’organisme, ce qui réduit le risque d’effets secondaires. En combinant cette nanothérapie avec des médicaments stimulant les lymphocytes T, un autre type de cellule immunitaire clé, les chercheurs ont réussi à éliminer les tumeurs chez les souris et à induire une immunité durable, empêchant leur réapparition. Ces résultats sont supérieurs à ceux obtenus avec les thérapies ciblant STING actuelles.
Alexander Stegh souligne qu’il est peu probable que la simple stimulation de la voie STING suffise à guérir le glioblastome, car la tumeur utilise diverses stratégies pour échapper à la réponse immunitaire. Son équipe travaille actuellement à intégrer d’autres mécanismes d’activation immunitaire dans les nanostructures, afin de cibler plusieurs aspects de la maladie simultanément.
« Il s’agit d’une approche qui laisse espérer des traitements plus sûrs et plus efficaces contre le glioblastome et potentiellement d’autres cancers résistants aux traitements immunitaires, et elle marque une étape cruciale vers une application clinique. »
Alexander H. Stegh, professeur et vice-président de la recherche.
Les résultats de cette étude ont été publiés ce mois-ci dans la revue PNAS. PNAS
Financement et conflits d’intérêts : Ce travail a été financé par le National Cancer Institute du NIH (subventions P50CA221747 et R01CA275430), le NIH (subventions R01CA120813, R01NS120547 et R01CA272639), la Melanoma Research Foundation, les Chicago Cancer Baseball Charities du Lurie Cancer Center de l’Université Northwestern et des subventions de Cellularity, Alnylam et AbbVie. L’imagerie au Siteman Cancer Center Small Animal Cancer Imaging a été financée par les subventions d’instrumentation du NIH S10OD027042, S10OD025264 et la subvention P30CA091842 du National Cancer Institute Cancer Center. L’imagerie TEP et IRM a été financée par la subvention P30CA060553 du Robert H. Lurie Comprehensive Cancer Center.
Alexander Stegh est actionnaire d’Exicure Inc., qui développe des plateformes thérapeutiques SNA. Mirkin est actionnaire de Flashpoint, qui développe des thérapies basées sur le SNA. Stegh et Mirkin sont co-inventeurs du brevet US20150031745A1, qui décrit des nanoconjugués de SNA pour traverser la barrière hémato-encéphalique.