Une étude développe une stratégie pour suivre de manière non invasive les macrophages associés aux tumeurs

Une étude de Ludwig Cancer Research a développé une stratégie pour suivre de manière non invasive les cellules immunitaires appelées macrophages dans les tumeurs cérébrales et mammaires chez les souris vivantes. Les cancers recrutent et reprogramment souvent ces macrophages associés aux tumeurs, ou TAM, pour soutenir leur propre croissance et conférer une résistance aux thérapies. Menée par Johanna Joyce et Davide Croci de Ludwig Lausanne et leur collègue des Hôpitaux universitaires de Lausanne, Ruud B. van Heeswijk, l’étude paraît dans le numéro actuel de Science Médecine translationnelle et figure sur la couverture du journal.

La surveillance des macrophages a le potentiel d’améliorer considérablement la prise en charge thérapeutique d’une variété de cancers. Les tumeurs malignes du cerveau, parmi les cancers primitifs les plus meurtriers et les métastases, dépendent en particulier de la présence de macrophages et le ciblage de ces cellules immunitaires peut représenter une stratégie clé pour leur traitement. »

Johanna Joyce, Ludwig Lausanne

Le laboratoire Joyce étudie depuis plusieurs années le rôle critique joué par les TAM et d’autres cellules immunitaires dans les tumeurs qui prennent naissance dans le cerveau ou s’y métastasent d’ailleurs, comme le sein, les poumons ou la peau. Elle et ses collègues ont montré, par exemple, comment les médicaments qui bloquent l’action d’un facteur essentiel à la croissance des macrophages peuvent reprogrammer les TAM d’un état anticancéreux à un état anticancéreux. Ils ont découvert comment les macrophages résidents du cerveau, la microglie, et ceux attirés par les tumeurs de la circulation sanguine ; les macrophages dérivés de monocytes (MDM) ; peuplent différemment les gliomes et les métastases cérébrales. Leurs études ont également démontré comment les TAM contribuent à la récurrence et à la résistance thérapeutique des tumeurs cérébrales, et ont identifié des stratégies pour relever chacun de ces défis.

La capacité de suivre les changements dans le nombre et la distribution des macrophages dans le temps pourrait donc faire beaucoup pour améliorer la gestion du traitement du cancer du cerveau. Mais c’est plus facile à dire qu’à faire. Actuellement, le paysage immunitaire des gliomes ne peut être visualisé que par biopsie, qui- ; en plus d’être très envahissant et donc tout sauf routinier ; donne juste un aperçu d’un petit segment d’une tumeur à un moment donné.

Pour étudier de manière non invasive les populations TAM au fil du temps, Joyce et ses collègues ont exploité une fonction de base des cellules immunitaires, qui consiste à se déplacer dans le corps, engloutissant les particules. Ils ont injecté des modèles murins de gliomes, de cancer du sein et de métastases du sein au cerveau avec deux types différents de nanoparticules, toutes deux marquées avec un isotope du fluor (¹⁹F), que chacun émet un signal distinctif et discernable détectable par imagerie par résonance magnétique (IRM) ; une technologie d’imagerie standard des soins contre le cancer. Les signaux émis par ces nanoparticules sont également distincts de celui transmis par un isotope de l’hydrogène (¹H), qui est utilisé pour imager les tissus, y compris les tumeurs cancéreuses.

Les chercheurs démontrent que les nanoparticules s’accumulent dans les TAM, permettant un moyen direct et non invasif de déterminer avec l’imagerie RM “multispectrale” non seulement l’abondance mais aussi l’emplacement des cellules immunitaires à travers la géographie des tumeurs. Leur imagerie a révélé, par exemple, que les TAM marqués s’accumulent autour des vaisseaux sanguins fuyants et malformés générés par les tumeurs, une découverte qui pourrait avoir des implications pour les thérapies combinées en cours de développement qui cherchent à normaliser la vascularisation tumorale pour améliorer l’administration de médicaments.

La radiothérapie est un traitement standard du gliome, et des recherches récentes du laboratoire Joyce ont montré qu’elle modifie de manière significative le nombre global et les types de TAM après l’irradiation initiale et lors de la récidive de la maladie. Dans l’étude actuelle, Joyce, Croci, van Heeswijk et ses collègues ont confirmé que si la microglie et les MDM se trouvent en nombre à peu près égal dans les gliomes non traités, les MDM ont tendance à prendre le relais et à se regrouper à distance de la microglie dans les tumeurs qui se reproduisent après la radiothérapie.

“L’imagerie a révélé des niches jusque-là inconnues pour les TAM dans les gliomes non traités, dormants et récurrents”, explique Joyce. “Il a également capturé comment la distribution des TAM diffère entre les gliomes et les métastases cérébrales. Les approches d’imagerie développées dans cette étude pourraient, avec un développement ultérieur, aider les cliniciens à identifier de manière non invasive les types de tumeurs cérébrales, à mieux surveiller le pronostic et la résistance aux médicaments et ainsi améliorer la gestion thérapeutique des tumeurs cérébrales.”

Ces stratégies fourniront en outre aux scientifiques une fenêtre sur l’évolution du paysage immunitaire des tumeurs, révélant des informations essentielles au développement de nouvelles thérapies contre le cancer.