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Les chercheurs de l'Université du Michigan ont eu un succès initial chez les souris utilisant nanodiscs pour fournir un vaccin thérapeutique personnalisé pour le traitement des tumeurs du cancer du colon  et du mélanome  peau.
«Nous éduquons essentiellement le système immunitaire avec ces nanodiscs afin que les cellules immunitaires puissent attaquer les cellules cancéreuses de manière personnalisée», a déclaré James Moon, le professeur adjoint John Gideon Searle de sciences pharmaceutiques et de génie biomédical.

L'immunothérapie personnalisée est un domaine de recherche en pleine croissance dans la lutte contre le cancer.

Le vaccin thérapeutique contre le cancer utilise des nanodisques chargés de néoantigènes tumoraux, qui sont des mutations uniques trouvées dans les cellules tumorales. En générant des cellules T qui reconnaissent ces néoantigènes spécifiques, la technologie cible les mutations cancéreuses et lutte pour éliminer les cellules cancéreuses et prévenir la croissance tumorale.

Contrairement aux vaccinations préventives, les vaccins thérapeutiques contre le cancer de ce type sont destinés à tuer les cellules cancéreuses établies.

«L'idée est que ces nano-disques de vaccins vont déclencher le système immunitaire pour combattre les cellules cancéreuses existantes d'une manière personnalisée», a déclaré Moon.

La technologie nanodisc a été testée chez la souris avec des mélanomes établis et des tumeurs du cancer du côlon. Après la vaccination, vingt-sept pour cent des lymphocytes T dans le sang des souris dans l'étude ont ciblé les tumeurs.

Combinée à des inhibiteurs de contrôle immunitaire, une technologie existante qui amplifie les réponses des tumeurs tumorales, la technologie nanodisc a tué les tumeurs dans les 10 jours suivant le traitement chez la majorité des souris. Après avoir attendu 70 jours, les chercheurs ont alors injecté les mêmes souris avec les mêmes cellules tumorales, et les tumeurs ont été rejetées par le système immunitaire et n'ont pas grandi.

"Cela suggère que le système immunitaire" a rappelé "les cellules cancéreuses pour l'immunité à long terme», a déclaré Rui Kuai, U-M doctorant en sciences pharmaceutiques et auteur principal de l'étude.

"Le Saint-Graal dans l'immunothérapie du cancer est d'éradiquer les tumeurs et de prévenir la récurrence future sans toxicité systémique, et nos études ont produit des résultats très prometteurs chez les souris", a déclaré Moon.

La technologie est faite de très petites lipoprotéines synthétiques de haute densité mesurant environ 10 nanomètres. Par comparaison, un cheveu humain est de 80 000 à 100 000 nanomètres de largeur.

"C'est une technologie puissante de vaccin qui fournit efficacement des composants de vaccin aux cellules directement dans les tissus. Une meilleure livraison traduit de meilleures réponses de lymphocytes T et une meilleure efficacité", a dit Anna Schwendeman, co-auteur principal d'étude.

La prochaine étape est de tester la technologie nanodisc dans un plus grand groupe d'animaux plus gros, dit Moon.

EVOQ Therapeutics, une nouvelle société de biotechnologie U-M spinoff, a été fondée pour traduire ces résultats à la clinique. Lukasz Ochyl, doctorant en sciences pharmaceutiques, est également co-auteur.

La prochaine génération de vaccins pourrait bientôt voir le jour, parce que les chercheurs danois ont découvert une nouvelle et simple méthode qui établit de nouvelles normes pour le développement de vaccins.

"La percée de recherche est majeure. Nous avons créé une plate-forme générale et facile à utiliser pour le développement d'un type particulier de vaccins sûrs et efficaces. La méthode très efficace ouvre une nouvelle porte pour le contrôle des maladies telles que le cancer, l'asthme, les allergies et cardiovasculaires maladies au moyen de vaccins. Nous sommes donc d'ores et déjà en mesure d'initier des stratégies pour lutter contre certains des plus grands tueurs dans le monde occidental ", dit Postdoc Adam Sander, Département d'immunologie et de microbiologie, Université de Copenhague.

Comment les nouveaux vaccins fonctionnent

L'idée derrière la nouvelle technique consiste à imiter la structure d'un virus. Quand vous avez fait la structure du virus, il est utilisé comme une plate-forme sur laquelle sont collées les parties inoffensives de la maladie que vous voulez faire vacciner contre. Cela crée une structure analogue à un virus dans l'ensemble, ce qui constitue un signal de danger important pour le corps. Le système immunitaire va donc produire des anticorps contre la maladie - un mécanisme qui a été difficile à activer par des vaccins traditionnels.

La technologie de l'équipe de recherche danoise est aussi tellement efficace qu'il peut tromper le système immunitaire pour attaquer les propres cellules de son corps, qui peuvent être utilisées dans le traitement d'un certain nombre de maladies graves, par exemple le cancer, qui ne sont pas causées par des organismes étrangers.

"Nous pouvons voir de nos expériences que la méthode fonctionne. La méthode est générique, ce qui signifie que nous pouvons coller, par exemple, les différentes parties d'organismes pathogènes sur la surface de la plate-forme de virus. Auparavant, ça a été un problème majeur pour activer le système immunitaire et d'obtenir une réponse adéquate. nous avons manqué la possibilité de créer facilement un vaccin qui imite quelque chose qui va déclencher une réponse naturelle du corps, mais la nouvelle plate-forme de simili virus nous permet maintenant de le faire. En d'autres mots , nous avons maintenant une technique unique qui nous permet de développer des vaccins contre les maladies que nous avons jusqu'à présent été incapables de battre », dit-doctorant Susan Thrane.

La percée de ces vaccins signifie également que la recherche précédente dans les vaccins peut obtenir une nouvelle vie. Pendant de nombreuses années, les chercheurs ont essayé de trouver des vaccins contre, par exemple, le paludisme, le cancer et les allergies, mais les vaccins ont été soit trop inefficaces ou dangereux. Cependant, la nouvelle recherche fournit les éléments «structurels» de construction qui ont été nécessaires pour rendre les vaccins efficaces. Cela signifie que de nouvelles recherches de vaccin peut procéder directement au développement et à l'essai de nouveaux vaccins contre, par exemple, le cancer du sein et les allergies.

Un énorme potentiel pour le développement de vaccins bon marché dans les pays à faible revenu

La technique pour le développement du nouveau type de vaccins est très simple. Lorsque des vaccins ont jusqu'à présent été compliqué pour développer et produire, il sera désormais possible pour les laboratoires partout dans le monde à employer et mettre en œuvre la technique.

"Il a toujours été une mission importante pour nous de faire la plate-forme disponible pour les chercheurs du monde entier. Grâce à notre recherche, nous proposons un outil très simple qui permet aux professionnels de la santé pour produire des vaccins complexes d'une manière efficace, sûre et rentable . ce sera un changeur de jeu pour les pays à faible revenu, qui peuvent maintenant faire des vaccins destinés aux maladies répandues telles que la tuberculose et le paludisme. Il n'y a pas de doute que les nouveaux résultats auront un impact significatif sur les vaccins de demain et la santé publique », dit professeur Ali Salanti.