Notre nouveau laboratoire « pêchera » les traitements anticancéreux du futur. Pêcheurs en canoë US Fish and Wildlife Service – Domaine public
Une goutte de liquide clair dans un tube en plastique pas plus gros qu’un couvercle Biro n’a peut-être pas l’air si impressionnant, mais il pourrait contenir les remèdes contre le cancer du futur.
Ce précieux fluide n’est pas simplement de l’eau. Il regorge de milliards de virus microscopiques, chacun produisant un anticorps unique (un type spécial de protéine normalement produit par nos cellules immunitaires).
Les médicaments à base d’anticorps, tels que l’Herceptin et le rituximab, ont respectivement transformé la survie des cancers du sein et du sang, et les anticorps sont également au cœur de la nouvelle génération de médicaments d’immunothérapie dont nous avons tant entendu parler récemment.
De nombreuses autres thérapies potentiellement vitales sont piégées à l’intérieur d’un minuscule tube comme celui-ci – tout ce que nous avons à faire est de les repêcher.
Et pour ce faire, nous avons mis en place un nouveau laboratoire passionnant en partenariat avec la société de recherche MedImmune basée à Cambridge.
Des anticorps exposés
Le nouveau laboratoire de l’Alliance Cancer Research UK MedImmune (CRUK-MEDI) se spécialisera dans un type de technologie appelée phage display, permettant aux chercheurs de parcourir rapidement des millions et des millions d’anticorps générés de manière aléatoire pour trouver ceux qui reconnaissent les molécules importantes impliquées dans le cancer. ou d’autres maladies.
Développé pour la première fois dans les années 1980 par des scientifiques de Cambridge, le phage display est un outil de recherche extrêmement puissant qui a déjà conduit à la découverte d’un traitement révolutionnaire pour les maladies auto-immunes, notamment la polyarthrite rhumatoïde et la maladie de Crohn, appelé adalimumab (Humira).
La technique repose sur la capacité innée de notre système immunitaire à générer une grande diversité d’anticorps différents afin que nous puissions faire face à tout ce que le monde nous lance, et cela fonctionne comme ceci :
Tout d’abord, les chercheurs prélèvent des échantillons de cellules immunitaires productrices d’anticorps – appelées cellules B – sur un certain nombre de volontaires sains. Ces échantillons contiennent des millions et des millions de cellules, et chacune contient des gènes individuels uniques codant les instructions qui composent les deux parties principales d’un anticorps, connu sous le nom de lourd et lumière Chaînes.
En utilisant des techniques de laboratoire simples, les scientifiques peuvent copier toutes ces instructions pour créer des milliards de combinaisons différentes de chaînes lourdes et légères.
Ensuite, tous ces gènes d’anticorps uniques sont emballés individuellement dans des virus appelés phages, qui infectent et se multiplient normalement à l’intérieur des bactéries.
Enfin, une centaine de milliards de ces phages chargés sont regroupés dans une seule minuscule gouttelette de liquide, appelée « bibliothèque ».
Vient ensuite la partie vraiment intelligente.
Partir à la pêche
Ces gènes d’anticorps humains peuvent toujours fonctionner à l’intérieur d’un phage, ce qui signifie que chacun fabrique un «chapeau» d’anticorps unique à porter à sa surface. Et (en théorie), il devrait y avoir des anticorps dans la bibliothèque de phages qui reconnaissent n’importe quel cible biologique – qu’il s’agisse d’une molécule flottant dans la circulation sanguine qui encourage la croissance des tumeurs, d’un morceau du « velcro » moléculaire qui permet aux cellules cancéreuses de se propager, ou de toute autre chose.
En utilisant la cible choisie comme appât, notre équipe de l’Alliance peut alors partir à la pêche aux phages. Parce que les molécules cibles sont couplées à de minuscules billes magnétiques, il est facile de les retirer du tube à essai à l’aide d’un aimant, ainsi que tous les phages dont les «chapeaux» d’anticorps leur permettent de reconnaître et de coller à la cible.
Ce voyage de pêche initial extrait de nombreux phages différents, chacun fabriquant un anticorps différent qui reconnaît la cible.
Le prochain défi consiste à trouver celui qui adhère le mieux à sa cible, ce qui signifie qu’il est susceptible d’être un médicament puissant et efficace.
Pour réduire ce pool de « poissons » d’anticorps potentiels à une seule grosse prise, les chercheurs répètent le processus de sélection plusieurs fois, en utilisant à chaque fois des procédures plus strictes pour trouver les meilleurs anticorps. L’équipe peut également utiliser le génie génétique pour modifier davantage les gènes de l’anticorps, ce qui rend l’anticorps encore plus puissant pour la thérapie. Ce n’est qu’alors qu’il pourra être présenté comme un traitement potentiel pour des essais cliniques chez des patients atteints de cancer – un processus qui peut prendre plusieurs années.
Regardez cette courte animation pour en savoir plus sur le fonctionnement de l’ensemble du processus :
Attraper une prise
MedImmune compte actuellement plus de 100 nouveaux anticorps passant par différentes phases de tests et d’essais cliniques pour un large éventail d’applications, allant des traitements de l’asthme et de l’arthrite aux nouveaux vaccins. Toutes ces découvertes s’appuient sur une solide connaissance des processus biologiques qui sous-tendent chaque maladie.
Avec le phage display, comme pour tant de choses dans la vie, vous obtenez ce que vous avez mis. La génération de traitements par anticorps efficaces et sûrs dépend entièrement de l’identification de cibles appropriées, c’est pourquoi nous nous sommes associés à MedImmune pour partager notre énorme richesse de connaissances sur les gènes défectueux et les molécules impliquées dans le cancer.
Nous souhaitons également que nos chercheurs proposent des idées brillantes pour de nouvelles cibles qui pourraient conduire à des thérapies anticancéreuses salvatrices à l’avenir – veuillez visiter le site Web du laboratoire si vous êtes un scientifique qui souhaite s’impliquer.
L’ouverture de notre nouveau laboratoire commun est un moment passionnant pour Cancer Research UK et MedImmune. Les chercheurs ont certainement du pain sur la planche, car nous espérons que le premier anticorps candidat sera prêt pour les essais cliniques d’ici la fin de l’été 2019. Allons pêcher !
Kat