Les véhicules d'administration de ces vaccins thérapeutiques contre le cancer peuvent être conçus avec des nanomatériaux à base de lipides, de polymères, de substances inorganiques ou bio-inspirées. Chaque technologie présente des avantages spécifiques dans la poursuite de cette voie thérapeutique prometteuse, visant à renforcer l’immunité antitumorale. Ces scientifiques et bioingénieurs de différents instituts de recherche chimois examinent en détail ces différents véhicules d'administration de vaccins anticancéreux conçus à base de nanomatériaux. Avec toujours à l’esprit un objectif majeur, parvenir à une administration efficace et ciblée sur le site de la tumeur. Des travaux d’experts, présentés dans la revue Cancer Biology & Medicine, qui vont aider les équipes de recherche à concevoir des nano-vecteurs encore plus efficaces avec les avantages thérapeutiques et prophylactiques requis.
Cette revue de la science intervient alors que des avancées significatives dans la recherche sur le cancer ont été accomplies dans la conception de vaccins contre le cancer. Avec un défi qui demeure : l'utilisation directe de ces vaccins chez les patients atteints a souvent échoué à provoquer les effets antitumoraux souhaités. L'une des raisons de cet échec est le manque de précision du ciblage du vaccin sur les cellules tumorales. L’objectif demeure de développer des véhicules d'administration capables de cibler les tumeurs avec précision. Pour contribuer à l’atteinte de cet objectif, cette équipe chinoise propose aujourd’hui, dans la revue dans Cancer Biology & Medicine, une synthèse des connaissances disponibles sur les véhicules d'administration de vaccins contre le cancer.
Des véhicules d'administration capables de cibler plus précisément les tumeurs
L’équipe de recherche menée par le Dr Jie Liang et le Dr Xiao Zhao du National Center for Nanoscience and Technology of China et de l’University of Chinese Academy of Sciences a réalisé cet examen complet des différents types, avantages et inconvénients des véhicules de livraison disponibles. Les chercheurs les ont classés en 4 catégories principales :
- les véhicules à base de lipides : ce type comprend les liposomes, qui sont capables d’adopter une forme sphérique stable après encapsulation de l'antigène. Les liposomes ont l’avantage de ressembler à la membrane cellulaire, ce qui facilite l’absorption du vaccin dans la zone ciblée. Plus récemment, des véhicules à base de lipides ont été utilisés dans des vaccins à ARNm.
- Les véhicules à base de polymères : ce type ouvre un spectre plus large d'options, allant de véhicules synthétiques ou d'origine naturelle, adaptables aux propriétés biochimiques requises. Certains exemples de véhicules à base de polymères naturels comprennent les nano/microsupports de peptides et de glycanes; les véhicules à base de polymère synthétique comprennent le poly(acide lactique-co-glycolique) et la polycaprolactone.
- Les véhicules à base de substances inorganiques : les véhicules inorganiques optimisent l’activation des composants biochimiques du système immunitaire, ce qui renforce l'effet anticancéreux recherché. « Conçus en silice, en or et en oxyde de fer, ces véhicules à base inorganique devraient être utilisés pour assurer l'enrichissement et le temps de rétention des antigènes dans la circulation lymphatique, où l'efficacité immunitaire est induite puis augmentée », écrivent les chercheurs.
- Enfin, les véhicules bio-inspirés imitent les propres cellules du corps ou des envahisseurs efficaces comme les bactéries, les virus pour réaliser une livraison sûre et spécifique de vaccins contre le cancer. Ces véhicules ont parfois la capacité d'agir comme des adjuvants et peuvent augmenter l'activation immunitaire.
L'utilisation de chacun de ces types de véhicules d'administration de vaccin est limitée par des inconvénients tels que la toxicité, la biodégradabilité et les réponses immunitaires parfois entravées.
Des véhicules hybrides ? C'est ce que les chercheurs proposent, travailler au développement de véhicules hybrides combinant plusieurs types et permettant ainsi de renforcer l'activité anticancéreuse des vaccins. Second défi, améliorer également la précision du ciblage d'antigènes tumoraux spécifiques, en particulier par des méthodes in silico (modélisation), avant de se lancer dans les tests in vitro.
L’objectif ici est bien de réunir toutes les connaissances du domaine pour permettre aux chercheurs qui travaillent au développement de ces immunothérapies ciblées de combler les lacunes des véhicules d'administration disponibles, et d’améliorer ainsi l’efficacité de ces nano-systèmes d'administration de vaccins ciblés sur les tumeurs.
« Nous proposons ici un résumé des progrès accomplis sur ces véhicules d'administration à base de nanomatériaux, pour les immunothérapies anticancéreuses et nous passons en revue les défis restant à relever pour de nouvelles immunothérapies tumorales plus efficaces ».
Source: Cancer Biology & Medicine 2021 Jun 15 DOI : 10.20892/j.issn.2095-3941.2021.0004 Nanomaterial-based delivery vehicles for therapeutic cancer vaccine development
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