Dans les bonnes circonstances, les cellules T du corps peuvent détecter et détruire les cellules cancéreuses. Cependant, chez la plupart des patients cancéreux, les cellules T sont désarmées une fois qu'elles pénètrent dans l'environnement entourant une tumeur. 

Les scientifiques essaient maintenant de trouver des moyens d'aider à traiter les patients en démarrant ces cellules T ternes. Une grande partie de la recherche dans ce domaine, connue sous le nom d'immunothérapie du cancer, s'est concentrée sur la recherche de moyens de stimuler directement ces cellules T. Les chercheurs du MIT ont maintenant découvert un nouveau moyen possible d'activer indirectement ces cellules T, en recrutant une population de cellules immunitaires auxiliaires appelées cellules dendritiques.

Dans une nouvelle étude, les chercheurs ont identifié un sous-ensemble spécifique de cellules dendritiques qui ont une manière unique d'activer les cellules T. Ces cellules dendritiques peuvent se couvrir de protéines tumorales, leur permettant de se faire passer pour des cellules cancéreuses et de déclencher une forte réponse des lymphocytes T.

« Nous savions que les cellules dendritiques sont incroyablement importantes pour la réponse immunitaire antitumorale, mais nous ne savions pas ce qui constitue réellement la réponse optimale des cellules dendritiques à une tumeur », déclare Stefani Spranger, professeur de développement de carrière Howard S. et Linda B. Stern au MIT et membre du Koch Institute for Integrative Cancer Research du MIT.

Les résultats suggèrent que trouver des moyens de stimuler cette population spécifique de cellules dendritiques pourrait aider à améliorer l'efficacité de l'immunothérapie anticancéreuse, dit-elle. Dans une étude sur des souris, les chercheurs ont montré que la stimulation de ces cellules dendritiques ralentissait la croissance du mélanome et des tumeurs du côlon.

Spranger est l'auteur principal de l'étude, qui paraît aujourd'hui dans la revue Immunité. L'auteur principal de l'article est Ellen Duong, étudiante diplômée du MIT.

Régression spontanée

Lorsque les tumeurs commencent à se former, elles produisent des protéines cancéreuses que les cellules T reconnaissent comme étrangères. Cela permet parfois aux cellules T d'éliminer les tumeurs avant qu'elles ne deviennent très grosses. Dans d'autres cas, les tumeurs sont capables de sécréter des signaux chimiques qui désactivent les cellules T, permettant aux tumeurs de continuer à croître sans contrôle.

Les cellules dendritiques sont connues pour aider à activer les cellules T antitumorales, mais il existe de nombreux sous-types différents de cellules dendritiques, et leurs rôles individuels dans l'activation des cellules T ne sont pas entièrement caractérisés. Dans cette étude, l'équipe du MIT a voulu étudier quels types de cellules dendritiques sont impliqués dans les réponses des lymphocytes T qui éliminent avec succès les tumeurs.

Pour ce faire, ils ont découvert une lignée cellulaire tumorale, issue d'un type de tumeur musculaire, qui régresse spontanément chez la souris. De telles lignées cellulaires sont difficiles à trouver car les chercheurs ne les gardent généralement pas si elles ne peuvent pas former de tumeurs, explique Spranger.

En étudiant des souris, ils ont comparé les tumeurs produites par cette lignée cellulaire régressive avec un type de carcinome du côlon, qui forme des tumeurs qui grossissent après avoir été implantées dans le corps. Les chercheurs ont découvert que dans les tumeurs en progression, la réponse des lymphocytes T s'est rapidement épuisée, tandis que dans les tumeurs en régression, les lymphocytes T sont restés fonctionnels.

Les chercheurs ont ensuite analysé les populations de cellules dendritiques présentes dans chacune de ces tumeurs. L'une des principales fonctions des cellules dendritiques est d'absorber les débris des cellules mourantes, telles que les cellules cancéreuses ou les cellules infectées par un agent pathogène, puis de présenter les fragments de protéines aux cellules T, les alertant de l'infection ou de la tumeur.

Le type le plus connu de cellules dendritiques nécessaires à l'immunité antitumorale sont les cellules DC1, qui interagissent avec les cellules T capables d'éliminer les cellules cancéreuses. Cependant, les chercheurs ont découvert que les cellules DC1 n'étaient pas nécessaires pour la régression tumorale. Au lieu de cela, en utilisant la technologie de séquençage d'ARN à cellule unique, ils ont identifié un état d'activation auparavant inconnu des cellules DC2, un type différent de cellule dendritique, qui conduisait l'activation des cellules T dans les tumeurs en régression.

L'équipe du MIT a découvert qu'au lieu d'ingérer des débris cellulaires, ces cellules dendritiques glissent des protéines appelées complexes MHC à partir des cellules tumorales et les affichent sur leurs propres surfaces. Lorsque les cellules T rencontrent ces cellules dendritiques se faisant passer pour des cellules tumorales, les cellules T deviennent fortement activées et commencent à tuer les cellules tumorales.

Cette population spécialisée de cellules dendritiques semble être activée par l'interféron de type XNUMX, une molécule de signalisation que les cellules produisent généralement en réponse à une infection virale. Les chercheurs ont trouvé une petite population de ces cellules dendritiques dans les tumeurs du côlon et du mélanome qui progressaient, mais elles n'étaient pas correctement activées. Cependant, si elles traitaient ces tumeurs avec de l'interféron, les cellules dendritiques commençaient à stimuler les cellules T pour qu'elles attaquent les cellules tumorales.

thérapie ciblée

Certains types d'interféron ont été utilisés pour aider à traiter le cancer, mais il peut avoir des effets secondaires généralisés lorsqu'il est administré par voie systémique. Les résultats de cette étude suggèrent qu'il pourrait être bénéfique d'administrer de l'interféron de manière très ciblée aux cellules tumorales, ou d'utiliser un médicament qui provoquerait la production d'interféron de type I par les cellules tumorales, explique Spranger.

Les chercheurs prévoient maintenant d'étudier la quantité d'interféron de type I nécessaire pour générer une forte réponse des lymphocytes T. La plupart des cellules tumorales produisent une petite quantité d'interféron de type I, mais pas suffisamment pour activer la population de cellules dendritiques qui revigore les cellules T. D'un autre côté, trop d'interféron peut être toxique pour les cellules.

"Notre système immunitaire est câblé pour répondre de manière très spectaculaire aux différences nuancées de l'interféron de type I, et c'est quelque chose d'intrigant d'un point de vue immunologique", a déclaré Spranger.

La recherche a été financée par la subvention Koch Institute Support (noyau) du National Cancer Institute, une subvention de formation prédoctorale des National Institutes of Health, une bourse d'études supérieures David H. Koch et la bourse Pew-Steward.