Le cancer est l'un des plus grands défis auxquels nous sommes confrontés !
13 millions personnes mourront du cancer en 2035 (Observatoire mondial du cancer), 40 % des personnes seront atteintes d'un cancer au cours de leur vie (ACS).Le coût global du cancer pour la société s'élève à 1,2 trillion de dollars (WH0).
Le développement de produits biopharmaceutiques basés sur l'immunologie a augmenté de manière frappante ces dernières années et a apporté des contributions évidentes à la santé humaine. Le flux de travail présenté ici et sur les pages associées détaille les besoins liés aux processus de développement et de production des cellules CAR-T (*1).
Approches immunothérapeutiques
Les anticorps sont l'entité principale de l'immunothérapie, tandis que les thérapies par cellules T chimériques réceptrices d'antigènes constituent l'avènement d'une nouvelle stratégie dans ce domaine. Il existe de nombreuses approches immunothérapeutiques potentielles, y compris des stratégies à base de cellules telles que le transfert de cellules adoptives, des stratégies basées sur les voies réceptrices telles que l'inhibition des points de contrôle, et des approches basées sur des agents telles que la thérapie par anticorps.
Le génie génétique peut être incorporé dans toutes ces approches. L'édition de gènes peut être utilisée pour moduler les niveaux d'expression des récepteurs, induire la production de certaines molécules, changer les phénotypes cellulaires ou modifier l'intensité globale de la réponse immunitaire.
Aujourd'hui, les thérapies cellulaires évoluent et s'améliorent constamment et offrent de nouvelles options aux patients atteints de cancer. La thérapie cellulaire adoptive (ACT), également connue sous le nom d'immunothérapie cellulaire, est une forme de traitement qui utilise les cellules de notre système immunitaire pour éliminer le cancer. Certaines de ces approches consistent à isoler directement nos propres cellules immunitaires et à simplement augmenter leur nombre, tandis que d'autres consistent à modifier génétiquement nos cellules immunitaires (par thérapie génique) afin d'améliorer leurs capacités de lutte contre le cancer.
Les cellules utilisées peuvent provenir de deux sources différentes, en fonction du processus suivi. Dans le cas des greffes autologues, elles proviennent de la même personne que celle qui recevra la greffe ; le patient est donc son propre donneur. À l'inverse, les cellules d'une greffe allogénique proviennent d'une autre personne que le patient, qu'il s'agisse d'un donneur apparenté ou non apparenté.
Notre système immunitaire est capable de reconnaître et d'éliminer les cellules infectées ou endommagées, ainsi que celles qui sont devenues cancéreuses.
Introduction & aperçu de l'immunothérapie
Discussion des bases de l'immunothérapie et des agents et techniques connexes couramment utilisés.
L'immunothérapie tient-elle ses promesses ?
Regardez ce webinaire sur les progrès et les performances de l'immunothérapie, présenté par Jill O'Donnell-Tormey et Alex Y. Huang.
Dans le cas du cancer, les cellules immunitaires connues sous le nom de cellules T tueuses sont particulièrement puissantes contre le cancer, en raison de leur capacité à se lier à des marqueurs connus sous le nom d'antigènes à la surface des cellules cancéreuses. Les immunothérapies cellulaires tirent parti de cette capacité naturelle et peuvent être déployées de différentes manières :
Thérapie par lymphocytes infiltrant la tumeur (TIL), thérapie par récepteur de cellules T (TCR), thérapie par cellules T à récepteur d'antigène chimérique (CAR), thérapie par cellules tueuses naturelles (NK).
En combinant les outils de la biologie synthétique tels que les CAR et CRISPR/Cas9 (*4) nous avons une opportunité sans précédent de programmer de manière optimale les cellules T et d'améliorer l'immunothérapie adoptive pour la plupart, voire la totalité des futurs patients.
Les mutations somatiques acquises par les cellules cancéreuses peuvent être reconnues comme "non-soi" par le système immunitaire et sont capables d'induire une réponse immunitaire qui peut cibler et éliminer les cellules tumorales de manière sélective. Un certain nombre d'étapes sont nécessaires pour que les peptides soient présentés au système immunitaire et chacun de ces processus se déroule dans des conditions optimales. Par conséquent, bien qu'il existe un grand nombre de néoantigènes (*5) dans certains cancers à forte charge mutationnelle, seule une fraction d'entre eux est capable de déclencher une réponse immunitaire. Avec l'amélioration des capacités moléculaires et in silico au cours des dernières années, le nombre de néoantigènes immunogènes identifiés a considérablement augmenté. Plus le nombre de néoantigènes vérifiés est important, plus les outils de prédiction in silico entraînés sont capables d'identifier de manière fiable ceux qui peuvent avoir une utilité clinique.
Analis fournit une expertise inégalée pour soutenir le développement de thérapies immunitaires contre le cancer, y compris : les thérapies cellulaires adoptives (ACT), les thérapies CAR T-Cell (*1), les inhibiteurs de points de contrôle immunitaire (*2), les thérapies géniques (*3), et Vaccins. Nous souhaitons faire progresser la prochaine génération de thérapies cellulaires, en explorant les moyens de valider solidement les essais et de faire progresser la caractérisation des analyses d'immunothérapie cellulaire afin de garantir des produits de thérapie cellulaire sûrs, efficaces et de qualité.
Thérapie cellulaire CAR-T : Introduction & vue d'ensemble
Vidéo sur l'introduction de la thérapie cellulaire CAR-T dans le cadre de l'immunothérapie.
Progrès récents en matière d'immunothérapie - diriger les cellules vers la maladie
Regardez ce webinaire présenté par Leena Gandhi MDR PhD sur les progrès récents de l'immunothérapie avec un accent sur l'orientation des cellules pour traiter la maladie.
Définitions
(*1) Cellules T à récepteur d'antigène chimérique (cellules CAR-T)
La thérapie cellulaire adoptive utilisant des cellules T à récepteur d'antigène chimérique (cellules CAR-T) est une stratégie d'immunothérapie anticancéreuse prometteuse qui s'est développée très rapidement ces dernières années. Les cellules CAR-T sont des cellules T génétiquement modifiées (soit celles du patient, soit celles d'un donneur) qui expriment un antigène chimérique capable de reconnaître spécifiquement les antigènes spécifiques de la tumeur à la surface des cellules tumorales, puis de tuer efficacement les cellules tumorales. Les thérapies CAR-T sont considérées comme des médicaments de thérapie innovante (ATMPs) en Europe, et plus particulièrement les médicaments de thérapie génique (GTMPs).
(*2) Inhibiteurs du point de contrôle immunitaire
Les médicaments appelés inhibiteurs du point de contrôle immunitaire agissent en relâchant un frein naturel de votre système immunitaire afin que les cellules immunitaires appelées lymphocytes T reconnaissent et attaquent les tumeurs.
Cette thérapie est parfois appelée blocage du point de contrôle immunitaire car la molécule qui agit comme un frein sur les cellules immunitaires - le point de contrôle - est bloquée par le médicament. Cela empêche le signal "off" d'être envoyé, ce qui permet aux cellules T de tuer les cellules cancéreuses.
(*3) Thérapie génique
La thérapie génique humaine vise à modifier ou à manipuler l'expression d'un gène ou à altérer les propriétés biologiques de cellules vivantes à des fins thérapeutiques. La thérapie génique est une technique qui modifie les gènes d'une personne pour traiter ou guérir une maladie.
Les thérapies géniques peuvent fonctionner selon plusieurs mécanismes :
- Remplacement d'un gène responsable d'une maladie par une copie saine du gène
- Inactivation d'un gène responsable d'une maladie qui ne fonctionne pas correctement
- Introduire un gène nouveau ou modifié dans le corps pour aider à traiter une maladie
- Utiliser ARN interférent ou la technologie de l’ARN messager (ARNm) pour réguler l’expression des gènes
Les produits de thérapie génique sont étudiés pour traiter des maladies telles que le cancer, les maladies génétiques et les maladies infectieuses. Il existe différents types de produits de thérapie génique, notamment
- L'ADN plasmidique: Les molécules d'ADN circulaires peuvent être génétiquement modifiées pour transporter des gènes thérapeutiques dans les cellules humaines.
- Vecteurs viraux: Les virus ont la capacité naturelle d'introduire du matériel génétique dans les cellules, c'est pourquoi certains produits de thérapie génique sont dérivés de virus. Une fois que les virus ont été modifiés pour leur ôter leur capacité à provoquer des maladies infectieuses, ils peuvent être utilisés comme vecteurs (véhicules) pour transporter les gènes thérapeutiques dans les cellules humaines.
- Vecteurs bactériens: Les bactéries peuvent être modifiées pour les empêcher de provoquer des maladies infectieuses et être ensuite utilisées comme vecteurs (véhicules) pour transporter des gènes thérapeutiques dans les tissus humains.
- Technologie d'édition de gènes humains: Les objectifs de l'édition de gènes sont d'interrompre les gènes nuisibles ou de réparer les gènes mutés.
- Thérapies basées sur l'ARN: elles consistent à utiliser l'ARN, y compris l'ARNm, pour réguler l'expression des gènes ou pour coder des protéines thérapeutiques.
- Produits de thérapie génique cellulaire dérivés du patient: Les cellules sont prélevées sur le patient, modifiées génétiquement (souvent à l'aide d'un vecteur viral), puis restituées au patient.
(*4) Clustered regulatory interspaced short palindromic repeat/CRISPR-associated protein 9 (CRISPR/Cas9)
La technologie CRISPR/Cas9 (clustered regulatory interspaced short palindromic repeat/CRISPR-associated protein 9) est extrêmement prometteuse pour faire progresser ce domaine en raison de sa flexibilité, de sa simplicité, de sa grande efficacité et de son multiplexage dans l'édition précise du génome. Les systèmes CRISPR coupent l'ADN double brin, déclenchant un mécanisme de réparation de l'hôte qui peut inactiver le gène en introduisant des mutations d'insertion/délétion au niveau du site de clivage. Cependant, la véritable utilité de CRISPR réside dans le fait que ce clivage peut être dirigé à l'aide d'ARN guides, ce qui permet aux scientifiques d'inactiver des gènes spécifiques d'intérêt.
Malgré le succès des thérapies cellulaires CAR-T, un certain nombre de patients ne peuvent pas recevoir cette thérapie en raison d'un nombre insuffisant de cellules T ou d'une progression rapide de la maladie. En outre, l'absence de réponse au traitement par cellules CAR-T est due dans certains cas à des défauts intrinsèques des cellules T autologues et/ou à l'incapacité de ces cellules à fonctionner de manière optimale dans un microenvironnement tumoral fortement immunosuppressif. Des efforts récents pour surmonter ces limitations en utilisant la technologie CRISPR/Cas9 ont été décrits, dans le but d'améliorer l'efficacité et d'augmenter la disponibilité des thérapies basées sur les CAR. En combinant les outils de la biologie synthétique tels que les CAR et CRISPR/Cas9, il existe une opportunité sans précédent de programmer de manière optimale les cellules T et d'améliorer l'immunothérapie adoptive pour la plupart, voire tous les futurs patients.
Pour plus d'informations sur la manière dont CRISPR peut être utilisé dans l'immunothérapie, veuillez regarder la courte vidéo dans Step 2. Vector Design & Production.
(*5) Néoantigène
Un néoantigène est une nouvelle protéine qui se forme sur les cellules cancéreuses lorsque certaines mutations se produisent dans l'ADN de la tumeur. Il peut jouer un rôle important en aidant l'organisme à produire une réponse immunitaire contre les cellules cancéreuses.
Sources :
- Waldman, A.D., Fritz, J.M. & Lenardo, M.J. (2020). A guide to cancer immunotherapy: from T cell basic science to clinical practice. Nat Rev Immunol 20, 651–668 (2020). https://doi.org/10.1038/s41577-020-0306-5
- Salas-Mckee, J., Kong, W., Gladney, W. L., Jadlowsky, J. K., Plesa, G., Davis, M. M., & ; Fraietta, J. A. (2019). L'édition du génome basée sur CRISPR/Cas9 à l'ère de l'immunothérapie par cellules CAR T. Human vaccines & ; immunotherapeutics, 15(5), 1126-1132. https://doi.org/10.1080/21645515.2019.1571893
- Hutchison, S., & ; Pritchard, A. L. (2018). Identifier les néoantigènes pour les utiliser en immunothérapie. Mammalian genome : official journal of the International Mammalian Genome Society, 29(11-12), 714-730. https://doi.org/10.1007/s00335-018-9771-6
- Recherche et information sur l'immunothérapie - Beckman Coulter
