Le code-barres ADN montre comment les cellules cancéreuses échappent aux défenses du système immunitaire

Certaines cellules cancéreuses peuvent déployer des mécanismes parallèles pour échapper aux défenses du système immunitaire et résister aux traitements d’immunothérapie, selon une nouvelle étude du Garvan Institute of Medical Research.

En supprimant l’action des lymphocytes T tueurs et en entravant la capacité du système immunitaire à signaler la destruction des cellules tumorales, les cellules cancéreuses du sein sont capables de se répliquer et de métastaser, ont découvert les chercheurs.

Nous savons que le cancer du sein ne répond généralement pas bien à l’immunothérapie, et nous nous sommes demandé s’il existait un mécanisme intrinsèque permettant aux cellules cancéreuses du sein d’échapper au système immunitaire.”

Mme Louise Baldwin, première auteure, doctorante dans le laboratoire du professeur agrégé Alex Swarbrick à Garvan

Les chercheurs ont utilisé une technique appelée code-barres ADN, qui étiquette les cellules avec une séquence connue et suit la progression des cellules tumorales dans le temps.

“Nous avons montré qu’il existe de rares cellules cancéreuses capables d’échapper au système immunitaire et au traitement par immunothérapie”, explique Mme Baldwin.

Les mécanismes pourraient être utilisés comme cibles potentielles pour des thérapies, pour empêcher les cellules tumorales de s’adapter et de se propager. Une autre application future pourrait être le pronostic, où un nombre élevé de cellules pourrait indiquer quels patients pourraient ne pas répondre à l’immunothérapie.

La nouvelle étude est publiée dans Communication Nature.

Alors que l’immunothérapie est un traitement efficace dans de nombreux cancers, chez certaines personnes, leurs cellules cancéreuses évoluent pour surpasser les défenses du système immunitaire. Ce processus est connu sous le nom d’immunoédition, où l’interaction entre les cellules tumorales et les cellules immunitaires entraîne la destruction de nombreuses cellules cancéreuses par le système immunitaire, mais en laissant certaines non détectées, qui continuent de croître et de se propager.

Les chercheurs ont utilisé des cellules cancéreuses du sein de souris étiquetées avec un «code-barres» d’ADN connu, une séquence transmise d’une génération de cellules à la suivante.

Le code-barres a permis à l’équipe de voir d’où provenaient les cellules plus agressives et résistantes, car ils pouvaient remonter jusqu’à la cellule d’origine pour voir si elle avait grossi ou rétréci.

“L’auteur principal, le Dr Simon Junankar, voulait comprendre si la résistance était adaptative – si les cellules cancéreuses s’esquivent et se faufilent – ou sont-elles préprogrammées pour échapper au système immunitaire”, déclare le professeur agrégé Alex Swarbrick, chef de laboratoire et co-responsable du Dynamic Programme d’écosystèmes cellulaires dans le cancer à Garvan.

L’équipe a constaté que même avant le traitement, les cellules cancéreuses s’étaient diversifiées. “Certaines cellules avaient déjà acquis la capacité d’échapper à l’immunité, ce qui signifie qu’elles ont une capacité innée à échapper au système immunitaire”, dit-il.

Les cellules semblent le faire avec des approches parallèles. Une façon consiste à supprimer l’action des lymphocytes T tueurs, qui détruiraient généralement les cellules nocives. L’autre consiste à réduire l’expression du MHC1 sur les cellules, qui agissent comme un signal permettant au système immunitaire de reconnaître les cellules nocives.

“La plupart des cellules tumorales disparaissent lorsque le système immunitaire est activé, mais une petite proportion continue de croître et de se développer”, explique le professeur agrégé Swarbrick.

“Les tumeurs continuent d’évoluer et de se diversifier, et l’action du système immunitaire ou un traitement comme la chimiothérapie revient à tailler un arbre – les cellules cancéreuses sont anéanties, mais les branches restantes de l’arbre continuent de croître.”

Les chercheurs ont également examiné la génétique des cellules, mais aucun gène n’a été trouvé associé, ce qui suggère que l’épigénétique pourrait être en jeu.