19.5 : Immunobiologie et immunothérapie du cancer

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Objectifs d'apprentissage

Expliquer comment la réponse immunitaire spécifique adaptative répond aux tumeurs
Discutez des risques et des avantages des vaccins contre les tumeurs

Le cancer implique la perte de la capacité des cellules à contrôler leur cycle cellulaire, les étapes que traverse chaque cellule eucaryote au fur et à mesure de sa croissance puis de sa division. Lorsque ce contrôle est perdu, les cellules affectées se divisent rapidement et perdent souvent la capacité de se différencier dans le type de cellule approprié à leur emplacement dans le corps. De plus, ils perdent l'inhibition du contact et peuvent commencer à se développer les uns sur les autres. Cela peut entraîner la formation d'une tumeur. Il est important de faire une distinction : le terme « cancer » est utilisé pour décrire les maladies résultant de la perte de régulation du cycle cellulaire et de la prolifération cellulaire qui en résulte. Mais le terme « tumeur » est plus général. Une « tumeur » est une masse anormale de cellules, et une tumeur peut être bénigne (non cancéreuse) ou maligne (cancéreuse).

Le traitement traditionnel du cancer fait appel à la radiothérapie et/ou à la chimiothérapie pour détruire les cellules cancéreuses ; toutefois, ces traitements peuvent avoir des effets secondaires indésirables car ils endommagent les cellules normales ainsi que les cellules cancéreuses. De nouvelles thérapies prometteuses tentent de mobiliser le système immunitaire du patient pour cibler spécifiquement les cellules cancéreuses. On sait que le système immunitaire peut reconnaître et détruire les cellules cancéreuses, et certains chercheurs et immunologistes pensent également, sur la base des résultats de leurs expériences, que de nombreux cancers sont éliminés par les propres défenses de l'organisme avant de devenir un problème de santé. Cette idée n'est toutefois pas universellement acceptée par les chercheurs et doit être étudiée plus avant pour être vérifiée.

Réponse cellulaire aux tumeurs

Les réponses immunitaires à médiation cellulaire peuvent être dirigées contre les cellules cancéreuses, dont beaucoup ne possèdent pas le complément normal d'autoprotéines, ce qui en fait une cible d'élimination. Les cellules cancéreuses anormales peuvent également présenter des antigènes tumoraux. Ces antigènes tumoraux ne font pas partie du processus de dépistage utilisé pour éliminer les lymphocytes au cours du développement ; ainsi, même s'ils sont auto-antigènes, ils peuvent stimuler et entraîner des réponses immunitaires adaptatives contre des cellules anormales.

La présentation d'antigènes tumoraux peut inciter les lymphocytes T auxiliaires naïfs à être activés par des cytokines telles que l'IL-12 et à se différencier en cellules T _H 1. Les cellules T _H 1 libèrent des cytokines qui peuvent activer les cellules tueuses naturelles (NK) et améliorer la destruction des lymphocytes T cytotoxiques activés. Les cellules NK et les lymphocytes T cytotoxiques peuvent reconnaître et cibler les cellules cancéreuses, et induire l'apoptose par l'action des perforines et des granzymes. De plus, les lymphocytes T cytotoxiques activés peuvent se lier aux protéines de surface des cellules anormales et provoquer l'apoptose par un deuxième mécanisme de destruction appelé voie cytotoxique CD95 (Fas).

Malgré ces mécanismes d'élimination des cellules cancéreuses de l'organisme, le cancer demeure une cause fréquente de décès. Malheureusement, les tumeurs malignes ont tendance à supprimer activement la réponse immunitaire de différentes manières. Dans certains cancers, les cellules immunitaires elles-mêmes sont cancéreuses. Dans la leucémie, les lymphocytes qui faciliteraient normalement la réponse immunitaire deviennent anormaux. Dans d'autres cancers, les cellules cancéreuses peuvent devenir résistantes à l'induction de l'apoptose. Cela peut se produire par l'expression de protéines membranaires qui bloquent les lymphocytes T cytotoxiques ou qui induisent des lymphocytes T régulateurs capables d'arrêter les réponses immunitaires.

Les mécanismes par lesquels les cellules cancéreuses modifient les réponses immunitaires ne sont pas encore entièrement compris, et il s'agit d'un domaine de recherche très actif. À mesure que les scientifiques comprennent mieux l'immunité adaptative, les traitements anticancéreux qui exploitent les défenses immunitaires de l'organisme pourraient un jour être plus efficaces pour traiter et éliminer le cancer.

Exercice\(\PageIndex{1}\)

Comment les cellules cancéreuses suppriment-elles le système immunitaire ?
Décrivez comment le système immunitaire reconnaît et détruit les cellules cancéreuses.

vaccins contre le cancer

Il existe deux types de vaccins contre le cancer : les vaccins préventifs et les vaccins thérapeutiques. Les vaccins préventifs sont utilisés pour prévenir l'apparition du cancer, tandis que les vaccins thérapeutiques sont utilisés pour traiter les patients atteints de cancer. La plupart des vaccins préventifs contre le cancer ciblent les infections virales connues pour provoquer le cancer. Il s'agit notamment des vaccins contre le papillomavirus humain (HPV) et l'hépatite B, qui aident à prévenir respectivement le cancer du col de l'utérus et le cancer du foie.

La plupart des vaccins thérapeutiques contre le cancer en sont au stade expérimental. Ils exploitent des antigènes spécifiques aux tumeurs pour inciter le système immunitaire à attaquer sélectivement les cellules cancéreuses. Plus précisément, ils visent à améliorer la fonction T _H 1 et l'interaction avec les lymphocytes T cytotoxiques, ce qui se traduit par une attaque plus efficace des cellules tumorales anormales. Dans certains cas, les chercheurs ont eu recours au génie génétique pour mettre au point des vaccins antitumoraux selon une approche similaire à celle utilisée pour les vaccins à ADN (voir Micro Connections : vaccins à ADN). Le vaccin contient un plasmide recombinant contenant des gènes pour les antigènes tumoraux ; en théorie, le gène tumoral ne provoquerait pas de nouveau cancer parce qu'il n'est pas fonctionnel, mais il pourrait inciter le système immunitaire à cibler le produit génique tumoral en tant qu'envahisseur étranger.

Le premier vaccin thérapeutique contre le cancer approuvé par la FDA était le Sipuleucel-T (Provenge), approuvé en 2010 pour traiter certains cas de cancer de la prostate. ¹ Ce vaccin non conventionnel est conçu sur mesure à partir des propres cellules du patient. Les CPA sont prélevés sur le patient et cultivés avec une molécule spécifique à la tumeur ; les cellules sont ensuite renvoyées au patient. Cette approche semble améliorer la réponse immunitaire du patient contre les cellules cancéreuses. Un autre vaccin thérapeutique contre le cancer (talimogene laherparepvec, également appelé T-VEC ou Imlygic) a été approuvé par la FDA en 2015 pour le traitement du mélanome, une forme de cancer de la peau. Ce vaccin contient un virus qui est injecté dans les tumeurs, où il infecte et lyse les cellules tumorales. Le virus provoque également une réponse dans des lésions ou des tumeurs autres que celles dans lesquelles le vaccin est injecté, ce qui indique qu'il stimule une réponse immunitaire antitumorale plus générale (par opposition à une réponse locale) chez le patient.

Exercice\(\PageIndex{2}\)

Expliquez la différence entre les vaccins préventifs et thérapeutiques contre le cancer.
Décrivez au moins deux approches différentes pour développer des vaccins thérapeutiques anticancéreux.

Utiliser des virus pour guérir le cancer

Les virus détruisent généralement les cellules qu'ils infectent, ce qui est responsable de nombreuses maladies humaines. Mais le pouvoir de destruction cellulaire des virus pourrait encore s'avérer être le remède à certains types de cancer, qui sont généralement traités en tentant de débarrasser l'organisme des cellules cancéreuses. Plusieurs essais cliniques étudient les effets de virus ciblant les cellules cancéreuses. La réolysine, un médicament actuellement en phase de test, utilise des réovirus (virus respiratoires entériques orphelins) qui peuvent infecter et tuer les cellules dotées d'une voie de signalisation RAS activée, une mutation courante dans les cellules cancéreuses. Des virus tels que la rubéole (virus de la rougeole) peuvent également être génétiquement modifiés pour attaquer agressivement les cellules tumorales. Ces virus modifiés se lient non seulement de manière plus spécifique à des récepteurs surexprimés sur les cellules cancéreuses, mais ils sont également porteurs de gènes pilotés par des promoteurs qui ne sont activés que dans les cellules cancéreuses. L'herpèsvirus et d'autres ont également été modifiés de cette manière.

Concepts clés et résumé

Le cancer résulte d'une perte de contrôle du cycle cellulaire, ce qui entraîne une prolifération cellulaire incontrôlée et une perte de la capacité de différenciation.
Les réponses immunitaires adaptatives et innées sont déclenchées par les antigènes tumoraux, des automolécules présentes uniquement sur les cellules anormales Ces réponses adaptatives stimulent les lymphocytes T auxiliaires à activer les lymphocytes T cytotoxiques et les cellules NK de l'immunité innée qui rechercheront et détruiront les cellules cancéreuses.
De nouvelles thérapies anticancéreuses sont en cours de développement et exploiteront les réponses anticancéreuses naturelles de l'immunité Il s'agit notamment de la stimulation externe des lymphocytes T cytotoxiques et de vaccins thérapeutiques qui aident ou renforcent la réponse immunitaire.

Notes

1 Instituts nationaux de la santé, Institut national du cancer. « Vaccins contre le cancer ». www.cancer.gov/about-cancer/c... -fiche d'information #q8. Consulté le 20 mai 2016.