Les chercheurs de l’Institut israélien des sciences de l’institut Weizmann ont mis au point une méthode pour renforcer le pouvoir des cellules qui tuent les tumeurs cancéreuses en les privant d’oxygène. Cette méthode permet d’utiliser des traitements d’immunothérapies pour cibler des tumeurs solides.

Les conclusions de la recherche ont été publiées dans la revue Cell Reports. Dans l’article, les chercheurs comparent les nouvelles cellules endurcies aux athlètes qui s’entraînent en haute altitude, où le pourcentage d’oxygène dans l’air est plus bas.

La technique est basée sur le prélèvement des lymphocytes T cytotoxiques (TC) du corps et ensuite leur reproduction en laboratoire, après quoi ils sont réintroduits dans la circulation sanguine d’un patient. Les TC, connus aussi sous le nom de cellules T tueuses, sont des cellules chargées de détruire les cellules endommagées, les cellules cancéreuses et les cellules infectées par des virus ou d’autres agents pathogènes.

Dans cette image par immunofluorescence, un groupe de cellules T tueuses (les trois cellules extérieures) s'attaque à une cellule cancéreuse (au centre). Les taches de molécules de signalisation (en rose) qui se rassemble sur le point de contact cellulaire indique que le TCT a identifié une cible. Les granulés lytiques (en rouge) qui contiennent des composants cytotoxiques se déplacent le long du cytosquelette des microtubules (en vert) vers le site de contact et y sont sécrétées, ce qui tue la cible (Crédit : Les Instituts Nationaux de Santé / Wikipedia)

Dans cette image par immunofluorescence, un groupe de cellules T tueuses (les trois cellules extérieures) s’attaque à une cellule cancéreuse (au centre). Les taches de molécules de signalisation (en rose) qui se rassemble sur le point de contact cellulaire indique que le TCT a identifié une cible. Les granulés lytiques (en rouge) qui contiennent des composants cytotoxiques se déplacent le long du cytosquelette des microtubules (en vert) vers le site de contact et y sont sécrétées, ce qui tue la cible (Crédit : Les Instituts Nationaux de Santé / Wikipedia)

Cité mercredi par Medical News Today, Guy Shakhar, chercheur de l’Institut Weizmann, a comparé les cellules T tueuses privées d’oxygène aux alpinistes qui s’habituent peu à peu à réduire leurs quantités d’oxygène. « Tout comme l’entraînement en altitude augmente l’endurance chez les humains, faire passer les cellules T tueuses par un ‘régime de remise en forme’ les endurcit apparemment », explique-t-il.

« Les cellules T sont les fantassins de l’immunothérapie contre le cancer, ce sont elles qui ciblent et détruisent les cellules cancéreuses, mais elles ne parviennent pas toujours à éliminer la tumeur maligne », a déclaré Shakhar. « Nous avons montré que, en développant ces cellules T dans un environnement pauvre en oxygène, nous pouvons les transformer en des tueurs plus efficaces ».

Guy Shakhar (Crédit : Weizmann Institute)

Guy Shakhar (Crédit : Weizmann Institute)

Jusqu’à présent, le traitement utilisant des lymphocytes T, connu sous le nom d’immunothérapie des cancers, n’a jusqu’à présent été efficace que dans le traitement des leucémies et des lymphomes.

Lorsqu’on s’attaque aux tumeurs solides, la méthode s’est révélée inefficace, car ces tumeurs ont généralement un très faible pourcentage d’oxygène — environ 5 % — soit un taux beaucoup plus bas que les conditions dans lesquelles les cellules T sont cultivées en laboratoire (qui est généralement de 20 %).

Une expérience menée par Shakhar et son équipe a permis de démontrer que les lymphocytes T à faible taux d’oxygène, ou les TC hypoxiques, avaient un taux de réussite plus élevé dans le contrôle des tumeurs introduites chez les rats de laboratoire. Un groupe de contrôle comprenait des souris qui n’avaient pas reçu d’injection de cellules T.

L’équipe a constaté que les TC hypoxiques se sont avérés être meilleurs dans la lutte contre les tumeurs que les TC cultivés dans des conditions normales de laboratoire (c’est-à-dire avec des niveaux d’oxygène normaux).

Les cellules à faible niveau d’oxygène utilisées dans l’expérience ont été cultivées dans un incubateur avec une concentration d’oxygène de seulement 1 %.

Le pourcentage d’oxygène le plus bas avec lequel les athlètes s’entraînent est de 6,9 % — c’est à dire le même niveau que les alpinistes ont lorsqu’ils grimpent au sommet du mont Everest.

L'Institut des Sciences Weizmann à Rehovot.

L’Institut des Sciences Weizmann à Rehovot.

Les souris traitées avec les lymphocytes T hypoxiques ont vécu plus longtemps et leurs tumeurs ont diminué de manière beaucoup plus spectaculaire par rapport aux souris traitées avec des lymphocytes T à saturation en oxygène normale, a démontré l’expérience.

Shakhar et son équipe ont noté que la capacité des cellules T à pénétrer dans les parois des cellules tumorales — grâce à une protéine appelée perforine — n’a pas augmenté, mais que lorsque la cellule T réussissait à pénétrer les cellules malignes, l’efficacité des cellules T avait beaucoup plus augmenté, puisque l’enzyme qui combat les cellules malades sont devenues beaucoup plus fortes grâce aux conditions à faible teneur en oxygène dans lesquelles elles ont été cultivées.

L’une des raisons de l’amélioration spectaculaire de la capacité des lymphocytes T à lutter contre les cellules malignes est que dans les tumeurs solides, le pourcentage d’oxygène dans la tumeur est en effet beaucoup plus faible que dans les cancers du sang ou des glandes lymphatiques.

Selon un article sur un site web affilié à l’Institut Weizmann, des études ont démontré que les cellules T cultivées dans des conditions à faible teneur en oxygène les aident à tuer d’autres cellules dans une boîte de pétri laboratoire, mais leur capacité réelle à lutter contre le cancer n’avait jamais été testée avant, jusqu’à maintenant.

L’équipe attend maintenant l’essai du traitement chez l’homme pour vérifier son efficacité.