Des chercheurs de l’Université du Texas à Arlington développent un minuscule système de nanopores pour piéger les antigènes afin que les médecins puissent commander des thérapies anticancéreuses hautement personnalisées. L’équipe développe une méthode pour utiliser même de très petits échantillons pour trouver des récepteurs du complexe majeur d’histocompatilité (CMH) présentant des peptides et déterminer quels anticorps de type récepteur des lymphocytes T (TCRmAB) pourraient améliorer la réponse d’un patient à des thérapies anticancéreuses particulières.
Les travaux sont menés par Georges Alexandrakis, professeur de bioingénierie, qui vient de recevoir une subvention de 250 000 $ du Cancer Prevention and Research Institute of Texas (CPRIT). La subvention est intitulée “Détection basée sur des nanocapteurs ultrasensibles de peptides immunogènes tumoraux pour permettre une immunothérapie personnalisée contre le cancer”.
Le traitement du cancer a été transformé par l’introduction de médicaments ciblés et d’inhibiteurs de points de contrôle. Bien que l’immunothérapie anticancéreuse soit très prometteuse, un inconvénient est le nombre relativement faible de patients qui répondent à ces médicaments. Pour les inhibiteurs de point de contrôle, on estime qu’entre 15 % et 20 % des patients répondent.
Les cellules T, qui proviennent du thymus, sont des cellules immunitaires qui aident à protéger le corps contre les infections et les particules étrangères, mais peuvent également attaquer les cellules cancéreuses si elles les reconnaissent comme étrangères. Un défi majeur actuel est que les cellules cancéreuses peuvent se masquer pour apparaître comme des cellules saines.
L’équipe d’Alexandrakis développe un système basé sur des nanocapteurs plasmoniques pour quantifier le nombre de ligands du CMH présentant des peptides qui sont ciblés par les TCRmAB. Pour éviter d’avoir à cultiver des cellules biopsiées dans des cultures, leur objectif est de n’utiliser que quelques milliers de cellules cancéreuses par test, à partir de tissus ou de sang.
“L’un des défis du cancer est qu’il est si variable. Cela change tout le temps et est différent chez tout le monde », a déclaré Alexandrakis. « Cette recherche utilisera des capteurs que nous avons développés pour voir vers quoi les lymphocytes T sont attirés lorsqu’ils décident d’envahir une tumeur. Les capteurs détectent ce qu’il y a là que les lymphocytes T ont remarqué, qui les a activés et les a préparés à se battre. Cela nous permettra à l’avenir de concevoir un traitement personnalisé et sensible au temps.
La région de la queue des mAb de type TCR, souligne Alexandrakis, peut être modifiée pour aider à attirer les cellules immunitaires du patient contre le cancer. Ainsi, personnaliser davantage le traitement.
La technique que son équipe utilise utilise un mécanisme de piégeage optique des protéines par des nanotrous percés dans l’or et connu sous le nom de “réaction auto-induite” ou SIBA. Ils créent un capteur d’électrophorèse à nanopores activé par SIBA (SANE) en combinant le piégeage optique avec une tension dirigée verticalement qui pousse les protéines à travers le centre du nanotrou.
“Ce projet peut jeter les bases d’une immunothérapie qui fonctionnera plus spécifiquement pour un patient individuel et révolutionnera le traitement du cancer tel que nous le connaissons”, a déclaré Michael Cho, président du département de bio-ingénierie de l’UT Arlington.
