Dans une série en 6 parties, nous explorons les principaux défis qui freinent les progrès dans le domaine de la recherche sur les tumeurs cérébrales. Ce troisième volet se concentre sur l’utilisation de nos connaissances en biologie des tumeurs cérébrales pour concevoir de meilleurs médicaments.
Dans les laboratoires du monde entier, les scientifiques découvrent lentement ce qui fait fonctionner les tumeurs cérébrales. De la façon dont ils se développent à leur évolution et à leur propagation, chaque découverte est une pièce supplémentaire du puzzle unique et complexe qu’est une tumeur au cerveau.
Mais il manque encore des pièces. Malgré toutes les recherches, la survie des tumeurs cérébrales reste terriblement faible. Et la façon dont ils sont traités est restée en grande partie inchangée pendant des décennies.
« La richesse des informations dont nous disposons sur la biologie des tumeurs cérébrales est vraiment stupéfiante », déclare le professeur David Walker, expert en tumeurs cérébrales chez les enfants et président du Children’s Brain Tumor Drug Delivery Consortium. « Mais il y a très peu d’exemples réels où cela a transformé la façon dont nous les traitons. »
Cela doit changer.
Nous avons lancé les Cancer Research UK Brain Tumor Awards pour encourager les experts de tous les types de recherche à faire exactement cela. Celles-ci appellent les scientifiques à relever les 6 plus grands défis qui freinent les progrès de la recherche sur les tumeurs cérébrales.
Et le troisième thème cherche à utiliser notre compréhension de la biologie des tumeurs pour développer de meilleurs traitements.
Biologie appliquée
Nous en apprenons de plus en plus sur la façon dont les tumeurs cérébrales se développent, et nous avons déjà blogué sur les opportunités que cela apporte.
Mais cela ne s’est pas encore traduit par de nouveaux traitements. Parallèlement à la chirurgie, les principaux traitements des tumeurs cérébrales restent la chimiothérapie et la radiothérapie.
Les scientifiques cherchent à concevoir des médicaments qui ciblent les faiblesses spécifiques de la tumeur. Mais ils doivent d’abord savoir ce qu’ils sont.
« L’approche que nous utilisons depuis des années consiste à lire l’ADN des tumeurs, à trouver un gène perturbé, puis à développer un médicament contre cette cible », explique le professeur Steve Pollard, un expert financé par Cancer Research UK dans le domaine des cellules souches et du cancer. biologie à l’Université d’Édimbourg. « Et cela a une valeur énorme pour certains types de tumeurs où il y a très clairement un défaut génétique qui entraîne le développement de la tumeur. »
Pollard pense que cette approche pourrait fonctionner pour certains types de tumeurs cérébrales, en particulier celles trouvées chez les enfants. Il dit que les travaux sur les tumeurs cérébrales infantiles ont révélé des défauts génétiques clés qui alimentent la croissance de ces tumeurs et pourraient être ciblés par des médicaments.
Mais pour la plupart des tumeurs cérébrales chez l’adulte, les choses sont un peu plus compliquées.
Les tumeurs cérébrales sont souvent causées par une combinaison de nombreux défauts génétiques différents. Et ceux-ci varient au sein de la tumeur d’un patient, pas seulement entre les patients.
« C’est un problème, car vous ne pouvez pas ensuite concevoir un médicament contre une chose et vous attendre à ce qu’il fonctionne », explique Pollard.
S’attaquer à la complexité génétique
Les experts disent que s’attaquer à ce niveau de complexité pourrait nécessiter une approche différente.
Par exemple, les scientifiques découvrent comment les cellules tumorales pourraient compenser lorsque différentes anomalies génétiques sont ciblées. Ils pourraient utiliser ces connaissances pour combiner des traitements qui pourraient avoir un impact plus important que les médicaments individuels seuls.
Pour Pollard, trouver de nouveaux traitements signifie se soucier moins des différences génétiques dans les tumeurs cérébrales et se concentrer plutôt sur ce qu’elles ont en commun.
« Le glioblastome est très diversifié en termes de gènes spécifiques qui ont été perturbés », dit-il. Mais cela ne vaut pas pour le comportement de ces tumeurs cérébrales et leur biologie cellulaire. « Elles ressemblent toutes à des cellules souches cérébrales incontrôlables », ajoute Pollard.
Son laboratoire teste un grand nombre de produits chimiques pour identifier ceux qui peuvent soit tuer les cellules tumorales, soit les empêcher de se diviser, sans affecter les cellules cérébrales normales.
« Nous recherchons des cibles qui ne sont pas nécessairement évidentes d’après la génétique de la tumeur », dit-il.
L’objectif est d’utiliser cette approche pour trouver un médicament qui fonctionnerait dans de nombreux glioblastomes adultes, malgré leur diversité génétique.
«Nous voulons réfléchir à la façon dont nous pourrions tous les guérir, pas seulement la petite fraction d’entre eux qui ont un défaut génétique spécifique», explique Pollard.
Les chercheurs en découvrent également davantage sur les caractéristiques communes aux tumeurs cérébrales. Cela inclut la façon dont les tumeurs fabriquent et utilisent l’énergie, qui semble être étonnamment similaire pour différents types de tumeurs cérébrales. L’identification de ces caractéristiques communes pourrait ouvrir la porte à de meilleurs traitements.
Considérant l’environnement
En plus de se concentrer sur les moyens de cibler la tumeur, les scientifiques doivent également apprécier son environnement. Le cerveau est un environnement complexe et relativement inexploré, comme nous l’avons déjà mentionné sur un blog.
La compréhension de cet environnement pourrait révéler de nouvelles opportunités de traitement. Mais cela soulève également certains problèmes qui doivent être pris en compte lors de la conception de nouveaux médicaments.
Le cerveau est sélectif quant à ce qu’il laisse entrer. Il est isolé du reste du corps par une membrane appelée barrière hémato-encéphalique, qui contrôle étroitement tout ce qui tente de pénétrer dans le cerveau, y compris les médicaments.
« Avec les tumeurs cérébrales, nous avons le problème de savoir comment faire entrer suffisamment de médicament dans le cerveau pour être efficace. C’est un grand défi », dit Walker.
Parallèlement au développement de nouveaux médicaments, les scientifiques étudient également de nouvelles façons de les faire pénétrer dans le cerveau. Cela pourrait impliquer de perturber temporairement la barrière hémato-encéphalique pendant l’administration de médicaments, de concevoir des systèmes de transport capables de transporter les médicaments à travers la barrière ou de chercher à administrer le médicament directement dans le cerveau.
Walker est particulièrement enthousiasmé par l’approche directe, utilisant des cathéters spécialement conçus qui fonctionnent par « administration de médicaments par convection ». Les cathéters sont insérés dans le cerveau pendant la chirurgie, permettant aux médicaments de s’écouler directement dans la tumeur.
« L’administration de médicaments par convection a été utilisée dans diverses maladies du cerveau », dit-il. « Il a été développé pour la maladie de Parkinson, mais il a été adapté pour que nous puissions l’utiliser dans les tumeurs cérébrales. »
Il est testé dans des essais cliniques à un stade précoce pour les enfants atteints d’un type agressif de tumeur cérébrale qui se développe dans le tronc cérébral. «Nous avons des preuves précoces que l’utilisation de ce système d’administration de médicaments produit des réponses dans la zone que nous ciblons, ce que nous n’avons jamais vu auparavant avec un médicament administré par une autre voie», explique Walker. « Il est de notre devoir de le tester davantage dans un essai clinique. »
Pollard pense que, bien que la barrière hémato-encéphalique ait empêché certains médicaments d’agir aussi bien qu’ils le pouvaient, cela pourrait ne pas être un problème pour toutes les tumeurs cérébrales.
« Il se peut que la barrière hémato-encéphalique soit plus un problème pour certains types de tumeurs cérébrales que pour d’autres », dit-il. « Nous ne savons toujours pas grand-chose à ce sujet. »
Pour en savoir plus, les scientifiques développent des moyens plus réalistes d’imiter la barrière hémato-encéphalique en laboratoire. Ils peuvent alors apprendre à cibler et à manipuler la barrière plus en détail.
Ce n’est qu’un exemple des domaines où les scientifiques doivent développer de meilleures méthodes pour imiter les tumeurs cérébrales et leur environnement en laboratoire. Nous explorerons cela plus en détail dans le prochain épisode de la série
En le rassemblant
Les scientifiques font des découvertes fascinantes sur le fonctionnement des tumeurs cérébrales, ce qui pourrait nous rapprocher de traitements nouveaux et meilleurs. Mais pour y parvenir, il faudra associer ces informations à notre connaissance du cerveau sain.
« Le cancer dans le cerveau est une épée à double tranchant. Il y a le cancer et puis il y a le cerveau. Et le cerveau possède de nombreuses qualités uniques qui ajoutent au défi », explique Walker.
Pour résoudre un casse-tête aussi complexe, nous devons également réunir des scientifiques. Walker pense qu’il est vital que les scientifiques du cancer travaillent aux côtés de spécialistes qui savent comment le cerveau se développe et fonctionne.
« Il faut qu’il y ait une rencontre des esprits, un partage de la charge pour qu’on progresse réellement », dit-il.
Et c’est exactement ce que les Cancer Research UK Brain Tumor Awards sont là pour faire.
Katie