Les vaccins à ARNm pourraient-ils être la prochaine frontière du traitement du cancer ?

Lorsque Omar Rodriguez aura terminé sa chimiothérapie en février, il retournera à l’hôpital pour une dose d’un vaccin à ARNm. Mais ce ne sera pas pour le Covid-19.

Rodriguez, 47 ans, d’Edimbourg, au Texas, a reçu un diagnostic de cancer du côlon de stade 3 cet été. Il a déjà subi une intervention chirurgicale pour retirer la tumeur, mais même après la chimiothérapie, son médecin lui a dit qu’il y avait encore 70 % de chances que son cancer réapparaisse dans les cinq prochaines années.

Rodriguez sera parmi les premières personnes aux États-Unis à recevoir un nouveau vaccin personnalisé qui exploite la même technologie d’ARNm que celle utilisée dans les vaccins Covid de Pfizer-BioNTech et Moderna. Cette fois, le vaccin n’apprendra pas au corps à cibler le coronavirus, mais plutôt les cellules cancéreuses.

Le vaccin est fabriqué par BioNTech, la société pharmaceutique allemande qui s’est associée à Pfizer l’année dernière pour produire le premier vaccin Covid à être autorisé pour une utilisation d’urgence aux États-Unis. La société étudie le vaccin expérimental dans un essai clinique de phase 2 ; Rodriguez est l’un des participants.

BioNTech avait en vue un vaccin à ARNm bien avant que le coronavirus n’ait balayé le monde l’année dernière. La société a été fondée il y a 13 ans dans le but de développer des thérapies contre le cancer, a déclaré son PDG, le Dr Uğur Şahin.

La société allemande n’est pas seule : des scientifiques du monde entier travaillaient au développement de vaccins à ARNm depuis des décennies avant que la pandémie de coronavirus ne pousse la technologie dans le courant dominant. Les possibilités apparemment infinies incluent le traitement ou la guérison des maladies chroniques, y compris le VIH et le cancer.

Les brins d’ARNm, ou ARN messager, sont de minuscules extraits de code génétique qui indiquent au corps comment construire des protéines, des éléments constitutifs essentiels de chaque cellule du corps.

L’idée derrière un vaccin à ARNm – que ce soit pour Covid ou pour le cancer – est d’utiliser le matériel génétique pour entraîner le système immunitaire à cibler une protéine spécifique. Pour le coronavirus, c’est la protéine de pointe à la surface du virus. Pour le cancer, il pourrait s’agir d’une protéine à la surface d’une cellule tumorale. Une fois que le système immunitaire apprend à reconnaître la protéine, il peut créer des anticorps ou des cellules T qui la combattent et la détruisent, ainsi que les cellules qui la transportent.

Un chercheur prépare une coupe de tissu fin à partir d’un échantillon de tumeur d’un patient pour étudier la composition moléculaire de la tumeur.BioNTech

« L’ARN messager est une entité chimique unique », a déclaré Yizhou Dong, professeur agrégé de pharmacie et de pharmacologie à l’Ohio State University. Dong n’est pas impliqué dans le vaccin BioNTech. « C’est un code très simple que vous pouvez appliquer à n’importe quelle protéine ou peptide d’intérêt, il peut donc être très polyvalent. »

Covid a fait avancer la technologie de l’ARNm d’une manière incroyable, a déclaré Anna Blakney, professeure adjointe de génie biomédical à l’Université de la Colombie-Britannique qui se spécialise dans la biotechnologie de l’ARNm.

« Nous savons maintenant que c’est à la fois avantageux et sûr », a déclaré Blakney, qui n’est pas non plus impliqué dans la recherche BioNTech. « Je ne pense pas que cela résoudra immédiatement tous ces problèmes, mais je pense qu’il y a des domaines qui peuvent vraiment faire passer la technologie au niveau supérieur, et c’est vraiment prometteur. »

Combattre la rechute du cancer

BioNTech a choisi de cibler le cancer colorectal pour un vaccin potentiel en raison du taux de rechute relativement élevé de la maladie.

Le cancer colorectal est en augmentation chez les personnes de moins de 65 ans au cours de la dernière décennie, selon les Centers for Disease Control and Prevention. Et une étude menée par l’American Cancer Society a estimé que les personnes nées en 1990 ont le double du risque de développer un cancer colorectal au cours de leur vie par rapport aux personnes nées vers 1950, lorsque le risque était au plus bas.

Avec les traitements actuels, environ 30% à 40% des patients diagnostiqués avec un cancer colorectal auront une rechute environ deux ou trois ans après la chirurgie causée par des cellules cancéreuses errantes qui se sont déplacées ailleurs dans le corps, a déclaré ahin.

« La question est si on ajoute un vaccin, peut-on prévenir ces rechutes ? » a dit ahin. « Nous pensons que le vaccin pourrait être en mesure de le faire. »

Un chercheur examine les tissus colorés d’un échantillon de tumeur d’un patient.BioNTech

Le nouveau vaccin utilise des protéines propres aux tumeurs des personnes pour entraîner leur système immunitaire à reconnaître les cellules cancéreuses, puis à combattre et, espérons-le, à tuer les cellules.

« Au lieu d’utiliser une chimiothérapie plus traditionnelle, il essaie maintenant d’obtenir le propre système immunitaire du corps pour combattre le cancer », a déclaré le Dr Scott Kopetz, professeur d’oncologie médicale gastro-intestinale à l’Université du Texas MD Anderson Cancer Center, qui dirige le essai clinique de phase 2 du vaccin aux États-Unis

Des essais supplémentaires recrutent des patients en Belgique, en Allemagne et en Espagne, pour un total de 200 personnes.

Pour participer à l’essai, les patients doivent avoir de minuscules fragments d’ADN cancéreux dans leur sang, même après avoir subi une intervention chirurgicale ou une chimiothérapie, a déclaré le Dr Liane Preußner, vice-présidente de la recherche clinique chez BioNTech. La détection des fragments de cancer dans le sang est appelée biopsie liquide.

« Même s’ils sont sans tumeur sur les tomodensitogrammes après la chirurgie, ils ont probablement une très petite quantité de tumeur dans le corps, ce qui les expose à un risque de récidive précoce de la maladie », a déclaré Preußner, ajoutant que l’objectif est de intervenir tôt avec un vaccin à ARNm ciblé qui pourrait tuer les cellules restantes de manière précoce et prévenir les récidives.

Une nouvelle frontière de la médecine personnalisée

Lorsque Rodriguez, le patient atteint d’un cancer du Texas, terminera sa chimiothérapie au début de l’année prochaine, les médecins feront une biopsie liquide pour vérifier l’ADN tumoral circulant.

S’ils le trouvent, les cellules cancéreuses de sa tumeur seront expédiées à l’usine de BioNTech à Mayence, en Allemagne. Là, les cellules cancéreuses de personnes comme Rodriguez sont analysées à la recherche de mutations spécifiques aux patients et codées dans des brins d’ARNm qui entrent dans des vaccins sur mesure.

Le vaccin peut cibler jusqu’à 20 mutations, et l’ensemble du processus, de la biopsie de la tumeur à l’injection, prend environ six semaines, a déclaré Preußner. « Nous devons dépister la tumeur, à la recherche des mutations. Ensuite, il faut quelques jours pour fabriquer le vaccin, faire le contrôle qualité, puis bien sûr le renvoyer à l’hôpital. »

Un avantage majeur des thérapies par ARNm est la vitesse vertigineuse à laquelle des traitements sur mesure peuvent être conçus et produits.

« Cela ne prend vraiment que quelques jours pour concevoir un nouveau vaccin à ARNm », a déclaré Blakney. « Tant que vous connaissez la protéine que vous devez coder, il vous suffit de la saisir dans un logiciel et de commander cet ADN. »

Les personnes inscrites à l’essai clinique de quatre ans recevront une perfusion du vaccin par semaine pendant six semaines pour augmenter les réponses immunitaires. Après cela, ils passeront à un horaire toutes les deux semaines, puis toutes les deux semaines pendant environ un an.

Le processus, qui n’est pas unique au cancer du côlon, est potentiellement propice à un large éventail de cancers récurrents. Un essai clinique de phase 2 mené par Genentech, partenaire de BioNTech, étudie un ARNm sur mesure pour les patients atteints de mélanome.

« C’est un domaine très prometteur, et nous sommes encore au début des possibilités », a déclaré Dong de l’Ohio State University. « Il n’y en aura que plus à mesure que nous continuerons à mieux comprendre la biologie du cancer. »

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