Le recours aux cellules CAR-NK (Chimeric Antigenic Receptor - Natural Killer) est une stratégie de traitement du cancer aujourd'hui en plein développement. On parle d'immunothérapie personnalisée.

Elle se base sur la modification génétique de lymphocytes NK, une catégorie de globules blancs (cellules immunitaires), pour en faire de véritables « tueurs de tumeurs ».

Le principe :

1. On prélève sur le patient cancéreux un échantillon de sang pour en prélever les lymphocytes NK.
2. On modifie génétiquement ces lymphocytes pour qu'ils soient capables de produire une protéineprotéine appelée « récepteurs antigéniques chimériqueschimériques » (CAR) ciblant des protéines spécifiques présentes à la surface des cellules tumorales.
3. On y introduit des éléments de « costimulation » permettant à la cellule CAR-NK de s'activer et d'attaquer la cellule cancéreuse une fois fixée sur elle.
4. Les cellules CAR-NK sont mises en culture et on les laisse se multiplier in vitroin vitro jusqu'à ce qu'il y en ait suffisamment.
5. On les transfuse au patient.

Révolution dans la recherche sur le traitement du cancer

Cette approche est aussi utilisée avec des lymphocytes TT (cellules CAR-Tcellules CAR-T), une autre catégorie de cellules immunitaires. Les cellules CAR-T sont déjà approuvées pour traiter des cancers comme le lymphome ou la leucémieleucémie, alors que les cellules CAR-NK sont encore en phase d'essai cliniqueessai clinique.

L'approche CAR est révolutionnaire pour la prise en charge des patients touchés par le cancer, car elle permet un traitement extrêmement ciblé du cancer, avec des effets secondaires minimes.

Elle présente cependant encore un certain nombre d'obstacles. Par exemple, la phase de préparation est relativement longue (plusieurs semaines), les cellules modifiées peuvent être détruites par le système immunitairesystème immunitaire et les lymphocytes prélevés chez les patients cancéreux peuvent être moins viables en raison de la maladie, ce qui pose parfois problème dans la phase de multiplication in vitro.

Prêtes à l’emploi, plus résistantes et plus virulentes contre les tumeurs

Dans une nouvelle étude publiée dans Nature Communications, des chercheurs américains du MIT (Massachusetts Institute of Technology) et de la Harvard Medical School expliquent comment ils ont conçu une version améliorée des cellules CAR-NK.

Selon eux, ces cellules pourraient être administrées par les médecins immédiatement après le diagnosticdiagnostic, donc sans passer par la phase de préparation et elles seraient beaucoup moins susceptibles d'être attaquées par le système immunitaire du patient.

Cette approche permettrait de « concevoir en une seule étape des cellules CAR-NK qui peuvent éviter le rejet par les cellules T hôtes et d'autres cellules immunitaires. De plus, elles tuent mieux les cellules cancéreuses et sont plus sûres », explique Jianzhu Chen, professeur de biologie au MIT, l'un des auteurs principaux de l'étude.

Des machines à tuer qui déjouent les attaques immunitaires

Pour mettre au point cette innovation, les chercheurs ont utilisé des lymphocytes NK de donneurs en bonne santé. Objectif : pouvoir les cultiver en plus grande quantité et les avoir à disposition quand c'est nécessaire. Pour éviter le phénomène de rejet, ils ont modifié génétiquement les cellules CAR-NK afin qu'elles puissent se « cacher » du système immunitaire du patient.

Pour cela, ils ont mis au point une technique permettant de faire en sorte que les lymphocytes CAR-NK de donneurs sains n'expriment pas les protéines appelées HLAHLA classe 1 normalement présentes à leur surface. Ce sont en effet ces moléculesmolécules qui sont reconnues par le système immunitaire comme « non-soi » et qui déclenchent l'attaque et la destruction par les lymphocytes T du receveur.

Simplifier la modification génétique des lymphocytes

Pour faciliter la transformation des cellules NK des donneurs sains, les scientifiques ont rassemblé toutes les modifications sur un seul fragment d'ADNADN appelé « constructionconstruction » comportant :

• le gènegène CAR de fixation sur les cellules cancéreuses : ici des protéines spécifiques des récepteurs CDCD-19 de cellules cancéreuses de lymphomelymphome ;
• les gènes permettant d'activer la destruction des cellules cancéreuses ;
• les gènes perturbant la synthèse des protéines du HLA classe 1.

Ils les ont ensuite transfusées à des souris modèles, possédant un système immunitaire similaire au nôtre, et dans lesquelles des cellules cancéreuses de lymphome avaient été introduites.

Efficacité renforcée

Après trois semaines, ils ont pu constater que les cellules CAR-NK possédant le fragment d'ADN « construction » avaient non seulement réussi à passer entre les mailles du filet immunitaire des souris, mais étaient également quasiment parvenues à éliminer le cancer.

Au contraire, les cellules CAR-NK « classiques » et les cellules NK de donneurs sains, mais sans modifications génétiques - que les chercheurs avaient injectées à deux autres groupes de souris - avaient toutes été attaquées par leurs systèmes immunitaires.

CeriseCerise sur le gâteau : avec ces cellules prêtes à l'emploi, il y avait un moindre « syndromesyndrome de libération de cytokinecytokine », un effet secondaire classique des immunothérapies qui complique parfois le traitement.

Pour les auteurs, cette approche à base de cellules CAR-NK 2.0 pourrait, si son efficacité est validée chez l'Homme, remplacer à terme les thérapiesthérapies utilisant les lymphocytes CAR-T, notamment en raison de son meilleur profil de sécurité. Affaire à suivre de très près, donc !