Ces chercheurs du Garvan Institute of Medical Research ont mis au point une nouvelle méthode permettant de détecter les cellules immunitaires rares qui réagissent contre les cellules cancéreuses, à partir du système immunitaire du patient. Ce système, documenté dans la revue Nature Communications, qui détecte les cellules immunitaires rares qui répondent au cancer en révélant les « codes-barres » de l'ARN de leurs récepteurs va permettre de mieux personnaliser les traitements contre les cancers.
La méthode brevetée s’appelle « RAGE-seq » et elle permet concrètement aux scientifiques de suivre l'évolution des cellules immunitaires dans le tissu tumoral, révélant ainsi un aperçu sans précédent de la réponse immunitaire et de mieux armer le système immunitaire contre le cancer. Cette technique peut être assimilée à un traqueur de code-barres, capable de scanner des informations détaillées provenant de milliers de cellules immunitaires à la fois.
Une vision, la plus détaillée possible, du comportement des cellules immunitaires dans le corps humain
Alors que les cellules immunitaires jouent un rôle critique dans le développement du cancer, en révélant une image détaillée de leur comportement dans le corps humain, la méthode présente un potentiel unique pour la personnalisation des traitements, explique l’auteur principal, Chris Goodnow, Professeur et Directeur exécutif du Garvan Institute. Le développement de la méthode est l’œuvre du Dr Mandeep Singh (Laboratoire d'immunogénomique) et du Dr Ghamdan Al-Eryani (Laboratoire de l'évolution tumorale) à Garvan.
De rares cellules immunitaires « voient » le cancer : notre système immunitaire nous protège contre les agents pathogènes étrangers, tels que les bactéries et les virus. Mais il répond souvent mal aux cancers, qui proviennent des propres cellules de l'organisme – généralement, trop peu de cellules immunitaires « reconnaissent » les cellules tumorales et sont donc capables de se mobiliser pour une réponse immunitaire efficace. Les cellules immunitaires présentent différents types de « récepteurs » à leur surface qui leur permettre de reconnaître un danger possible ; lorsque c’est le cas, la cellule se réplique pour créer davantage de copies d'elle-même, capable de cibler la menace plus efficacement. Ainsi, les cellules immunitaires qui reconnaissent les cellules cancéreuses sont souvent rares, explique le professeur Alex Swarbrick, directeur du laboratoire de recherche sur la progression tumorale à Garvan : « Nous devons trier des milliers de cellules pour trouver ces cellules qui se répliquent et qui ne représentent qu'une petite fraction de toutes les cellules immunitaires présentes dans la tumeur ».
Le tracker de code-barres cellulaire repère ces rares cellules immunitaires : les méthodes précédentes permettaient de lire de longues séquences de sortie génétique (l'ARN) qui codent pour le récepteur d'une cellule immunitaire, à partir de cellules individuelles, mais n’avaient la capacité de trier dans leur ensemble les milliers de cellules présentes dans la tumeur. La nouvelle méthode qui combine 4 technologies génomiques différentes est, quant à elle, capable de lire avec précision les séquences complètes des récepteurs des cellules immunitaires. En « balayant » les récepteurs de cellules immunitaires pertinents dans plusieurs milliers de cellules à la fois, le tracker peut fournir un instantané des cellules qui peuvent être efficaces pour la réponse au cancer.
Mieux personnaliser les traitements : une stratégie à haut débit qui non seulement ouvre la porte à une compréhension détaillée de la dynamique cellulaire de la réponse immunitaire mais va permettre de personnaliser le traitement en fonction : lorsque les chercheurs utilisent la méthode pour prélever 7.138 cellules de la tumeur et du ganglion associé d'une patiente atteinte du cancer du sein, ils identifient ainsi un certain nombre de cellules apparentées présentes dans les deux tissus qui révèlent des signatures génétiques spécifiques de la réponse immunitaire dans la tumeur du patient.
Un nouveau regard sur la maladie : cette capacité à identifier ces cellules rares du système immunitaire va donc guider les stratégies de traitement en fonction du patient. Précisément, l'immunothérapie, une forme émergente de traitement anticancéreux conçue pour activer le système immunitaire afin de mieux cibler le cancer. RAGE-seq doit faire l'objet d'autres essais cliniques, cependant l'équipe applique maintenant cette technique à des échantillons de patients atteints de mélanome, afin de mieux comprendre pourquoi la moitié des patients sous immunothérapie n’ont pas la réponse attendue.
Une promesse aussi, pour mieux comprendre les maladies auto-immunes et inflammatoires.
Source: Nature Communications 16 July 2019 High-throughput targeted long-read single cell sequencing reveals the clonal and transcriptional landscape of lymphocytes (Visuel Dr. Martin Smith)
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