Les virus ont leur propre matériel génétique et peuvent infecter des cellules humaines d'une manière très spécifique. Ils vont ensuite se reproduire selon leurs propres gènes mais en utilisant les ressources de la cellule hôte. Ces propriétés en font des « navettes génétiques » intéressantes pour lutter contre les maladies héréditaires ou le cancer. Cette équipe de l’Université de Zurich est parvenue à reconstruire un adénovirus qui reconnait et, grâce à des molécules qui agissent comme des adaptateurs entre le virus et la cellule tumorale, est capable d’infecter efficacement la tumeur. Ces travaux, présentés dans la revue Nature Communications, proposent ainsi un virus furtif qui non seulement lutte contre le cancer mais permet d’éviter le développement de résistances aux médicaments.
Les chercheurs sont partis de l'adénovirus humain 5, qui entraîne normalement les symptômes d'un rhume typique mais présente aussi de grands avantages : son génome peut être remplacé complètement par un génome artificiel qui ne contient que des gènes « utiles », de manière à ce que le virus ne puisse plus se répliquer et déclencher des maladies. De plus, son génome ne s'intègre pas dans les chromosomes humains.
L'utilisation d'adénovirus dans la thérapie tumorale, jusque-là très limitée car les adénovirus n’ont pas la capacité d'infecter les cellules cancéreuses et ne peuvent donc pas leur injecter les molécules thérapeutiques nécessaires pour lutter contre la maladie. De plus, les adénovirus sont efficacement neutralisés par le système immunitaire et éliminés très rapidement par le foie. Il fallait donc surmonter ces 2 défis. L’équipe du Pr Andreas Plueckthun, professeur au Département de biochimie de l'Université de Zurich est parvenue à reconstruire le virus afin qu'il reconnaisse et infectent efficacement les cellules tumorales. « Nous avons créé des molécules qui agissent comme un adaptateur entre le virus et la cellule tumorale ».
Un adaptateur, qui adhère très étroitement à l'enveloppe du virus, lui permet de se lier à différentes molécules de surface sur la cellule tumorale. Les scientifiques testent ici ces adaptateurs pour plusieurs récepteurs tels que HER2 et EGFR, présents sur différents types de cellules cancéreuses. Seuls les virus équipés de ces adaptateurs se montrent capables d'infecter les cellules tumorales.
Un camouflage qui dissimule le virus : les chercheurs ont caché le virus sous une couche de protéines, qui sert de camouflage pour le virus et le protège du système immunitaire. Ce camouflage protège non seulement le virus des cellules immunitaires, mais empêche également son élimination par le foie, qui élimine normalement rapidement les adénovirus non modifiés de la circulation sanguine, rendant souvent les applications thérapeutiques impossibles.
Avec son adaptateur et son camouflage, le virus devient une navette génique virale capable d’infecter efficacement les cellules tumorales. La démonstration est faite ici chez l’animal. De plus le virus conserve ses capacités d’adénovirus :
« Avec cette navette génétique, nous ouvrons de multiples voies pour traiter les cancers agressifs, puisque nous pouvons faire produire à l'organisme lui-même un cocktail de molécules thérapeutiques directement dans la tumeur ».
Source: Nature Communications 31 January 2018 doi:10.1038/s41467-017-02707-6 Adenoviral vector with shield and adapter increases tumor specificity and escapes liver and immune control
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